Klimaanlage

Klimaanlage (abgekürzt AC von englisch air conditioning) ist die Anpassung qualitativer Parameter Luft in geschlossenen Räumen oder ein Gerät (System von Geräten) zur Anpassung und Verteilung der so angepassten Luft. Das Hauptmerkmal einer Klimaanlage ist die Anpassung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wodurch sie sich von Belüftung, die nur die Luft durch frische Luft ersetzt, unterscheidet.

Klimaanlagen sind manchmal unerlässlich, beispielsweise in Krankenhäusern, einigen Zügen oder in bestimmten Arten von Minen.

Prinzip

 

Schema des Kältekreislaufs:
1. Kondensator 2. Expansionsventil 3. Verdampfer 4. Kompressor

Eine Klimaanlage nutzt das Prinzip des Kältekreislaufs, um in einem Raum eine thermische Behaglichkeit zu schaffen, der aus folgenden Vorgängen besteht:

1. Kompression (Komprimierung von Gasen)
2. Verflüssigung (Kondensation)
3. Verdampfung

In der 1. Phase gelangen Dämpfe des Kältemittels in den Kompressor, wo sie komprimiert werden (und infolge der Kompression auch erhitzt werden).

In der 2. Phase wird das Kältemittel bei hoher Temperatur und Druck in den Wärmetauscher – Kondensator, wo es durch die umgebende Luft gekühlt wird (das Medium kondensiert). Die freigesetzte Wärme wird durch den Lüfter in den äußeren Raum abgeführt.

In der 3. Phase wird die Flüssigkeit durch die Kapillare, oder durch das Expansionsventil, transportiert, hinter dem der Druck und damit auch die Temperatur plötzlich sinkt. Das Medium gelangt in einen weiteren Wärmetauscher – Verdampfer. Die Flüssigkeit beginnt zu verdampfen, wodurch sie Wärme aus dem Raum des Verdampfers, meistens aus dem gekühlten Raum, entzieht. Der Lüfter, der am Verdampfer befestigt ist, dient zur Verteilung der kalten Luft in den Raum. Danach wird das Kältemittel im gasförmigen Zustand in den Kompressor geleitet und der Kreislauf wiederholt sich.

Durch Umkehrung des Kältemittelstroms im System mithilfe des Vierwegeventils tauschen sich der Verdampfer und der Kondensator, wodurch im Kondensator der Wärmetauscher im inneren Gerät Wärme abgibt und somit den Raum beheizt.

Gerätearten

 

Außeneinheit der Split-Klimaanlage

 

Inneneinheit der Split-Klimaanlage

Split-Systeme

Split-Klimaanlagen, die für einen Raum bestimmt sind, bestehen aus einem getrennten Kondensator mit Kompressor, der sich im Außenbereich befindet, und einer Inneneinheit, die den Verdampfer enthält. Sie sind miteinander durch isolierte Kupferrohre verbunden, die das Kältemittel transportieren.

MultiSplit-Systeme

MultiSplit-Klimaanlagen, die für mehrere Räume (meist 2 bis 5) bestimmt sind, bestehen aus einem getrennten Kondensator mit Kompressor, der sich im Außenbereich befindet, und mehreren Inneneinheiten, die die Verdampfer enthalten. Jede Inneneinheit ist mit der Außeneinheit durch isolierte Kupferrohre verbunden, die das Kältemittel transportieren. Jede Inneneinheit wird individuell durch ihren eigenen Controller gesteuert, aber alle Inneneinheiten arbeiten im gleichen Modus (Kühlung oder Heizung).

Twin, Tripple und DoubleTwin-Systeme

Wenn ein Raum groß oder stark unterteilt ist, kann ein Split-System verwendet werden, in dem die Kühlleistung der Inneneinheit auf zwei, drei oder sogar vier Inneneinheiten aufgeteilt wird, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung der Kühlung oder Heizung im Raum gewährleistet wird. Das Leitungsrohr, das von der Außeneinheit kommt, wird im Raum in mehrere Zweige an Verzweigungspunkten (Refneten) aufgeteilt und an die Inneneinheiten angeschlossen. Alle Inneneinheiten haben einen gemeinsamen Controller und arbeiten gleichzeitig mit den gleichen Parametern und Einstellungen.

Mobil

Mobil-Split-Klimaanlage

Ein mobiler Split-System besteht aus einer Inneneinheit auf Rädern, die durch flexible Rohre mit der Außeneinheit verbunden ist, ähnlich wie bei fest installierten Split-Systemen.

Mobil-Hose-Klimaanlage]

Die gesamte Klimaanlage besteht aus einer Einheit auf Rädern, die sowohl den Kondensator als auch den Verdampfer enthält. Der durch den Kondensator erwärmte Luftstrom wird durch einen Lüfter abgeführt, der an ein Schlauchsystem angeschlossen ist, das in den Außenbereich geführt werden muss. Ein Nachteil dieses Klimatizierungstyps ist seine verringerte Effizienz, da er zur Kühlung des Kondensators die Luft aus dem klimatisierten Raum verwendet. Daraus ergibt sich ein weiterer Nachteil, dass dieser Klimatizierungstyp ständig Luft aus dem Raum entzieht und somit Unterdruck erzeugt, was dazu führt, dass ungekühlte Luft in den Raum eindringt.

Es gibt auch mobile Klimaanlagen mit zwei Schläuchen, die diese Nachteile beheben. Der zweite Schlauch dient zur Zufuhr von Luft aus dem Außenbereich zur Kühlung des Kondensators. Gleichzeitig entsteht im Raum kein Unterdruck, da die Klimaanlage die Luft im Raum nur recycelt.

Fensterklimaanlagen

Fensterklimaanlagen werden direkt in das Fenster des Raums eingebaut. Der Verdampfer befindet sich im Raum und der Kondensator ist mit dem Außenbereich in Kontakt.

VRV (VRF) Systeme

VRV (VRF) Klimaanlagen sind für mehrere Räume (bis zu 64) bestimmt, bestehen aus einem getrennten Kondensator mit Kompressor, der sich im Außenbereich befindet, und mehreren Inneneinheiten, die die Verdampfer enthalten. Das Leitungsrohr, das von der Außeneinheit kommt, wird im Gebäude in mehrere Zweige an Verzweigungspunkten (Refneten) aufgeteilt und an die Inneneinheiten angeschlossen. Jede Inneneinheit wird individuell durch ihren eigenen Controller gesteuert. Das gesamte System kann durch einen zentralen Controller oder ein Gerät zur Kostenverrechnung (Verbrauch) ergänzt werden.

VRV (VRF) Wärmepumpe

Das System ermöglicht den Kühlen- oder Heizmodus. Das System ist ein Zweileitersystem.

VRV (VRF) mit Wärmerückgewinnung

Das System ermöglicht den gleichzeitigen Kühlen- und Heizmodus, wodurch Energie im Gebäudekreislauf übertragen werden kann. Das System ist ein Dreileitersystem (oder auch ein Zweileitersystem). Die Inneneinheiten sind über BS-Boxen angeschlossen, in denen der gewünschte Modus umgeschaltet wird.

Einfluss auf die Gesundheit

Klimaanlagen (mit Luftfiltration, Feuchtigkeitsanpassung) werden an Orten mit erhöhten Anforderungen an saubere und hypoallergene Umgebungen verwendet, wie z. B. in Operationssälen und Krankenhausräumen. Bei extremen Hitzeperioden kann sie Dehydration und Hitzekollaps verhindern.

Die falsche Nutzung der Klimaanlage durch zirkulierende Luft, die auf extrem niedrige Temperaturen eingestellt ist und in falscher Richtung, kann zu trockenen Augen und Brennen, Kopfschmerzen, verspannten Nackenmuskeln, trockener Haut, Mandelentzündung, Verschlechterung der Asthma und ähnlichen Symptomen führen. Ein grundlegendes Maß ist, Wärmeschläge beim Wechsel zwischen klimatisiertem und Außenbereich zu vermeiden. Vernachlässigte Wartung der Klimaanlagen, insbesondere der Filterwechsel, kann zu Verschmutzung der klimatisierten Luft führen. Am gefährlichsten ist die Ausbreitung krankheitserregender Mikroorganismen, insbesondere Legionellen.^[1][2]