Klimaanlage

Unter einer Klimaanlage (abgeleitet von der englischen Abkürzung AC) versteht man die Veränderung der Qualitätsparameter der Luft in geschlossenen Räumen oder ein Gerät (ein Gerätesystem) zur solchen Veränderung und Verteilung derart veränderter Luft. Das Hauptmerkmal der Klimaanlage ist die Regulierung der Lufttemperatur und -, was sie von der Lüftung unterscheidet, die lediglich für den Austausch von Frischluft sorgt. Manchmal ist eine Klimaanlage erforderlich, beispielsweise in Krankenhäusern, einigen Zügen oder einigen Arten von Bergwerken.

Das Prinzip

Kühlkreislaufdiagramm:
1. Kondensator 2. Expansionsventil 3. Verdampfer 4. Kompressor
Um thermische Behaglichkeit im Raum zu schaffen, nutzt die Klimaanlage das Prinzip eines Kühlkreislaufs, der aus folgenden Vorgängen besteht:

Kompression
Verflüssigung (Kondensation)
Verdunstung
In der 1. Phase werden die Dämpfe des Kühlmediums zum Kompressor gebracht, wo sie komprimiert (und durch die Kompression auch erhitzt) werden.

In der 2. Phase wird das Kühlmedium mit hoher Temperatur und hohem Druck zum Wärmetauscher – Kondensator gebracht, wo es durch die Umgebungsluft gekühlt wird (das Medium kondensiert). Die freigesetzte Wärme wird durch einen Ventilator nach außen abgeführt.

In der 3. Phase wird die Flüssigkeit durch eine Kapillare bzw. ein Expansionsventil transportiert, hinter dem der Druck und damit die Temperatur stark absinken. Das Medium gelangt weiter zum nächsten Austauscher – dem Verdampfer. Die Flüssigkeit beginnt zu verdampfen und entzieht dem Verdampferraum, normalerweise einem gekühlten Raum, Wärme. Ein Ventilator in der Nähe des Verdampfers verteilt die kalte Luft im Raum. Anschließend wird das gasförmige Kältemittel dem Kompressor zugeführt und der Zyklus wiederholt sich.

Durch Drehen des Kältemittelflusses im System mithilfe des Vierwegeventils werden Verdampfer und Kondensator ausgetauscht, sodass das Innengerät im Kondensator Wärme übertragen und so den Raum erwärmen kann.

Gerätetypen

Split-Klimaanlage für den Außenbereich

nterne Split-Klimaanlage

Geteilte Systeme
Split-Klimaanlagen, die für einen Raum bestimmt sind, bestehen aus einem separaten Kondensator mit Kompressor, der sich im Außenbereich befindet, und einem Innengerät, das einen Verdampfer enthält. Sie sind durch ein kupferisoliertes Rohr, das das Kühlmedium führt, miteinander verbunden.

MultiSplit-Systeme
MultiSplit-Klimaanlagen, die für mehrere Räume (in der Regel 2 bis 5) vorgesehen sind, bestehen aus einem separaten Kondensator mit Kompressor im Außenbereich und mehreren Innengeräten, die Verdampfer enthalten. Jedes Innengerät ist über ein kupferisoliertes Rohr, das das Kühlmedium transportiert, mit dem Außengerät verbunden. Jedes Innengerät wird individuell über einen eigenen Controller gesteuert, alle Innengeräte laufen jedoch im gleichen Modus (Kühlen oder Heizen).

Twin-, Triple- und DoubleTwin-Systeme
Wenn der Raum groß oder stark aufgeteilt ist, besteht die Möglichkeit, das Split-System zu verwenden, bei dem die Kühlleistung des Innengeräts auf zwei, drei oder bis zu vier Innengeräte aufgeteilt wird, was für eine gleichmäßigere Verteilung von Kälte oder Wärme sorgt im Raum. Die vom Außengerät führende Verbindungsleitung wird im Raum in Knotenpunkten (Refnets) in mehrere Zweige aufgeteilt und die Innengeräte daran angeschlossen. Alle Innengeräte verfügen über eine gemeinsame Steuerung und arbeiten gleichzeitig mit den gleichen Parametern und Einstellungen.

Handy, Mobiltelefon
Mobile Split-Klimaanlage
Ein mobiles Split-System besteht aus einem Innengerät auf Rädern, das über flexible Rohre mit einem Außengerät verbunden ist, ähnlich wie bei festen Split-Systemen.

Mobile Schlauchklimaanlage]
Die gesamte Klimaanlage besteht aus einer Einheit auf Rädern, die sowohl einen Kondensator als auch einen Verdampfer enthält. Die Abführung der vom Kondensator erwärmten Luft erfolgt über einen Ventilator, der an einen Schlauch angeschlossen ist, der ins Freie geführt werden muss. Der Nachteil dieser Art der Klimaanlage ist der geringere Wirkungsgrad, da zur Kühlung des Kondensators Luft aus dem klimatisierten Raum genutzt wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass diese Art der Klimaanlage ständig Luft aus dem Raum pumpt und dadurch einen Unterdruck erzeugt, der dazu führt, dass nicht klimatisierte Luft in den Raum gelangt.

Es gibt auch mobile Klimaanlagen mit zwei Schläuchen, die diese Nachteile beheben. Der zweite Schlauch dient der Zufuhr von Luft aus der Außenumgebung zur Kühlung des Kondensators. Gleichzeitig entsteht im Raum kein Unterdruck, da die Klimaanlage die Raumluft lediglich umwälzt.

Fensterklimaanlagen
Die Fensterklimaanlage wird direkt im Fenster des Raumes installiert. Der Verdampfer befindet sich im Raum und der Kondensator steht in Kontakt mit der Außenumgebung.

VRV (VRF)-Systeme
VRV (VRF)-Klimaanlagen sind für mehrere Räume (bis zu 64) konzipiert und bestehen aus einem separaten Kondensator mit Kompressor im Außenbereich und mehreren Innengeräten, die Verdampfer enthalten. Die vom Außengerät führende Verbindungsleitung wird im Gebäude in Knotenpunkten (Refnets) in mehrere Zweige aufgeteilt und die Innengeräte daran angeschlossen. Jedes Innengerät wird individuell über einen eigenen Controller gesteuert. Das Gesamtsystem kann mit einer zentralen Steuerung oder einem Gerät zur Kostenberechnung (Verbrauch) ergänzt werden.

VRV (VRF) Wärmepumpe
Das System ermöglicht den Kühl- oder Heizmodus. Das System ist zweirohrig.

VRV (VRF) mit Wärmerückgewinnung
Das System ermöglicht den gleichzeitigen Kühl- und Heizbetrieb und ermöglicht so das Pumpen von Energie innerhalb des Gebäudes. Das System ist dreirohrig (ggf. auch 2-rohrig). Innengeräte werden über BS-Boxen angeschlossen, in denen der gewünschte Modus umgeschaltet wird.

Auswirkungen auf die Gesundheit
Klimaanlagen (mit Luftfilterung und Feuchtigkeitskontrolle) werden an Orten eingesetzt, an denen erhöhte Anforderungen an eine saubere und hypoallergene Umgebung gestellt werden, beispielsweise in Operationssälen und Krankenhausräumen. Bei extrem heißem Wetter kann es einer Dehydrierung und einem Kollaps durch Überhitzung des Körpers vorbeugen.

Eine unsachgemäße Nutzung der Klimaanlage aufgrund extrem niedriger Temperatur und falscher Luftumwälzung kann zu trockenen Augen und deren Brennen, Kopfschmerzen, steifer Nackenmuskulatur, trockener Haut, Angina pectoris, Verschlimmerung von Asthma und Ähnlichem führen. Eine grundlegende Maßnahme ist die Vermeidung von Thermoschocks beim Übergang zwischen klimatisierter Umgebung und Außenumgebung. Eine vernachlässigte Wartung von Klimaanlagen, insbesondere der Austausch von Filtern, kann zu Luftverschmutzung führen. Am riskantesten ist die Ausbreitung krankheitsverursachender Mikroorganismen, insbesondere Legionellen.[1][2]