Aufbau und Funktion unterschiedlicher Klimaanlagen

Sollen Wohn- oder Bürogebäude mit einer Klimaanlage nachgerüstet werden, so hat man die Qual der Wahl. Doch nicht alle Arten von Klimaanlagen sind hierzulande geeignet, und nicht jedes Modell hält auch, was es verspricht. Es gibt diverse Funktionen; dabei geht es nicht nur allein um die Temperatur eines Raumes. Informieren Sie sich über das Funktionsprinzip einer Klimaanlage und verschaffen Sie sich einen Überblick über verschiedene Modelle.

Verschiedene Arten von Klimaanlagen im Überblick

Die Klimaanlage - Generelle Merkmale

Bei einer Klimaanlage handelt es sich um ein Gerät, welches eine benötigte oder angenehme Raumluftqualität erzeugt bzw. aufrechterhält. Die Anlage kann dabei Einfluss auf

  • die Temperatur
  • die Feuchtigkeit
  • den CO2-Anteil sowie
  • die Reinheit

nehmen. Dabei spielen weder Wetter noch technische oder menschliche Emissionen eine Rolle. Somit dient die Klimaanlage der Konditionierung eines bestimmte Luftzustandes. Häufig ist jedoch die Rede von ihrer Aufgabe der Luftkühlung.

Was im Winter eine gute Heizung ist, das ist im Sommer eine gute Klimaanlage - sie sorgt dafür, dass die Menschen in einem Wohn- oder Bürogebäude eine verträgliche Temperatur vorfinden. Das ist besonders wichtig für da Wohlbefinden wie auch für die Produktivität eines Menschen.

Abgesehen davon aber kann sie aber auch

  • die Lufttemperatur verändern, auch in dem sie sie aufheizt
  • die Luftfeuchtigkeit verändern (befeuchten oder trocknen)
  • Luftbestandteile entfernen (austauschen bzw. filtern) und
  • die örtliche Luftgeschwindigkeit verändern.

Sowohl Mensch als auch Maschine sollen davon profitieren. Als angenehmes Raumklima gelten 22 Grad Celsius Lufttemperatur und 50 Prozent Luftfeuchtigkeit.

Zahlreiche Funktionen und Einsatzorte

Für den Begriff der Klimaanlage gibt es somit durchaus verschiedene Definitionen. Was in anderen Ländern als "air conditioning" lediglich dazu geeignet ist, die Raumluft auf die gewünschte Temperatur herunter zu kühlen, bedarf in Deutschland schon einiger weiterer Funktionen.

Hierzulande kümmern sich Klimaanlagen um das gesamte Raumklima; sie be- und entfeuchten also auch die Luft und sorgen für einen regelmäßigen Luftaustausch. Das kommt natürlich nicht nur den Menschen zugute.

Klimaanlagen werden auch in vielen Gebäuden mit sensibler Nutzung eingesetzt. So ist es etwa in

unbedingt notwendig, ein bestimmtes Raumklima zu haben.

Das gängige Funktionsprinzip

Verschiedene Klimaanlagen arbeiten zumeist nach dem selben Prinzip. Da wird ein Kältemittel - ähnlich wie bei einem Kühlschrank - durch einen Kreislauf geschickt. Dieser Kreislauf enthält sowohl eine Niedrigdruck- als auch eine Hochdruckkammer.

Noch im gasförmigen Zustand wird das Kältemittel von einem Kompressor angesaugt und verdichtet, dabei erwärmt sich das Kältemittel sehr stark. Die so entstehende Wärme wird nach außen abgeführt.

In einem Kondensator wird das Kältemittel verflüssigt und dann einem Expansionsventil zugeführt. Dies ist der Übergang von der Hochdruckkammer zur Niedrigdruckkammer.

Das Gas dehnt sich aus und verflüssigt sich, dabei kühlt es sehr stark ab. Das nun sehr kalte Gas wird durch den Verdampfer geschickt.

Die warme Raumluft wird von der Klimaanlage angesaugt und am Verdampfer vorbeigeführt. Hier kühlt sich die Raumluft ab, während das Kältemittel im Kühlkreislauf wieder erwärmt wird. Zudem sind Klimaanlagen mit Luftfiltern ausgestattet, welche die Luft von Schadstoffen und unangenehmen Gerüchen befreien sollen.

Vor und Nachteile

Die Klimaanlage bzw. ihr Einsatz wird vor allen Dingen mit den Sommermonaten in Verbindung gebracht. Dann bringt sie angenehm kühle Luft in den Raum, sodass man sich auch bei hohen Außentemperaturen drinnen aufhalten zu kann, ohne dass man Kreislauf- oder Konzentrationsprobleme bekommt. Zu den weiteren Vorteilen zählen

  • die Zufuhr von frischer Luft
  • die Abführung von Schadstoffen und Gerüchen
  • die Förderung der Leistungsfähigkeit.

Doch eine Klimaanlage kann auch negative Auswirkungen haben. So kann beispielsweise bei einem schlecht gewarteten System Schadstoffe nicht richtig abgeführt, oder schlimmer noch, Mikroorganismen verbreitet werden. Weitere Nachteile:

  • ein hoher Energieverbrauch
  • Abwärme
  • eine hohe Betriebslautstärke
  • Beitrag zur Ozonschichtschädigung durch Abgabe von Kältemitteln in die Umwelt
  • eine teils zu kalte Einstellung - in diesem Fall sind Erkältungen vorprogrammiert

Im Zusammenhang mit dem zuletzt genannten Punkt wird empfohlen, die Temperatur der Klimaanlage nicht niedriger als sechs Grad Celsius unter der Außentemperatur einzustellen.

Nutzungshinweise

Es gibt einige Ratschläge, die man bei der Nutzung beachten sollte. So können zumindest ein paar der genannten negativen Aspekte ein wenig eingedämmt werden. Wichtig ist,

  • bei der Auswahl auf die Effizienzklasse A zu achten
  • das Geraät nur zum Vorkühlen oder nach Bedarf, nicht jedoch durchgängig zu nutzen
  • die Klimaanlage nicht zu kalt einzustellen
  • nachts lieber auf die kühlere Abendluft setzen und lüften
  • Fenster und Jalousien bei heißem Wetter geschlossen halten
  • Fenster bei Klimaanlagenutzung geschlossen halten

Verschiedene Arten von Klimaanlagen

Auf dem Markt sind unterschiedliche Arten von Klimaanlagen vertreten. Im Folgenden geben wir einen entsprechenden Überblick.

Mobile Klimaanlage

Mobile Klimaanlagen sollen die idealen Lösungen für die Klimatisierung kleinerer Räume sein. Sie bedürfen in der Regel keiner weiteren Installation, sondern werden einfach im Zimmer aufgestellt und an den Stromkreislauf angeschlossen.

Geringerer Kostenaufwand

Vorbei die Zeiten, in denen Klimaanlagen aufwändig im Haus installiert werden mussten. In vielen Fällen können mobile Anlagen ähnliche Leistung bringen - und das bei häufig deutlich geringerem Kostenaufwand. Denn zum einen kostet der Einbau einer Klimaanlage einschließlich Abluft eine ganze Menge Geld.

Zum anderen ist hier häufig auch der Stromverbrauch beachtlich. Mobile Geräte können daher allein aus finanzieller Sicht eine echte Alternative darstellen.

Die moderne Technik macht es möglich: Viele Modelle sind heute bereits mit der Energieeffizienzklasse A für einen besonders geringen Stromverbrauch ausgezeichnet. Und auch die Anschaffungskosten liegen in aller Regel deutlich unter denen für eine komplette Neuinstallation.

Weitere praktische Vorteile

Die neue Generation von Klimaanlagen wartet dabei häufig mit zahlreichen, weiteren Vorzügen auf. Trockene Schleimhäute gehören dank integriertem Luftbefeuchter der Vergangenheit an, und mit der praktischen Fernbedienung kann das Gerät buchstäblich per Knopfdruck bedient werden.

Nicht zuletzt verrät auch der Name, welche besonderen Vorteile mobile Klimageräte bereithalten. Schließlich platziert man die kompakten Geräte ganz nach Wunsch dort, wo sie auch wirklich benötigt werden. So wird ganz gezielt nur der Raum gekühlt, in dem man sich jeweils aufhält.

Besonders praktisch für alle, die viel und gern unterwegs sind: Tragbare Klimaanlagen können selbst ins Ferienhaus oder zum Beispiel auch im Wohnmobil mitgenommen werden. Und auch zur Kühlung kleinerer Geschäftsräume eignen sich die oft sparsamen Geräte besonders gut - ideal zum Beispiel für

  • Selbständige und Ein-Mann-Betriebe
  • Arztpraxen oder auch
  • Büroräume.

Kritik

Allerdings haben auch diese Geräte ihre Tücken. Zumeist werden sie als Monoblockgeräte verkauft.

Das allerdings wirft die Frage auf, was mit der warmen Abluft passiert. Diese wird nicht selten hinten aus dem Gerät gepustet; die Effektivität des Gerätes leidet darunter.

Es gibt jedoch auch Versionen, in denen die Abluft mittels eines Schlauches nach außen oder in einen anderen Raum abgeführt werden kann. Dies führt jedoch zu einem Unterdruck im Zimmer.

Der Druckausgleich kommt dann durch das Einströmen warmer Luft durch Ritzen und Spalten zustande. Auch hierunter leidet wiederum die Effektivität des Gerätes.

Mittlerweile werden Mobile Klimaanlagen jedoch auch schon als Split-Versionen angeboten, bei denen der Kondensator außerhalb des Raumes installiert wird. Hier ist für die Verlegung der Schläuche allerdings wieder eine professionelle Firma erforderlich. In der Summe sind mobile Klimaanlagen also eher nur für den kurzzeitigen Betrieb in recht kleinen Räumen geeignet.

Fenster-Klimaanlage

Fenster-Klimaanlagen sind überaus kleine und kompakte Ausführungen, die in der Regel nur etwa die Maße einer Mikrowelle haben. Sie werden passgenau in Fenster eingebaut.

Vor- und Nachteile

Fenster-Klimaanlagen haben den Vorteil, dass sie die warme Abluft direkt nach draußen abgeben können, so erhitzt das Gerät selbst nicht die Luft im klimatisierten Innenraum. Allerdings bedürfen Fenster-Klimaanlagen einer besonderen Installation. Da müssen alle Zwischenräume entsprechend abgedichtet sein, um das Einströmen warmer Außenluft zu verhindern.

Verbreitung von Fenster-Klimaanlagen

Hierzulande sind Fenster mit Flügeln üblich, was den Einbau einer solchen Klimaanlage nur schwer möglich macht. Weitaus besser sind Fenster zum Schieben geeignet, wie sie in weiten Teilen der USA üblich sind. Dort sind die Fenster-Klimaanlagen sehr weit verbreitet.

Hierzulande eignen sie sich eher als Spezialeinbau etwa für kleinere Bungalows. Da für die Installation einer Fenster-Klimaanlagen oft umfangreichere Umbaumaßnahmen notwendig sind, sind sie für den Einsatz in Mietwohnungen eher ungeeignet.

Split-Klimaanlage

Split-Klimaanlagen sind Geräte, die in ihrer Bauweise zweigeteilt werden. Der Kondensator, also das Element, in dem das Kältemittel verflüssigt wird, ist außerhalb eines Wohn- oder Betriebsraumes angebracht. Über Schläuche ist der Kondensator mit dem Verdampfer verbunden, jenem Element, in dem das flüssige Kältemittel in den gasförmigen Zustand übergeht.

Vor- und Nachteile

Split-Geräte haben einige entscheidende Vorteile gegenüber den Monoblock-Ausführungen der Klimaanlage. Die beim Kältemittelkreislauf anfallende Wärme kann direkt an die Außenluft abgegeben werden. So verhindert man den Effekt, dass eine Klimaanlage vorne kühlt und hinten gleichzeitig wieder heizt.

Die Luft zur Kühlung wird mittels eines Ventilators angesaugt. Außen liegend, stören die Betriebsgeräusche im Inneren des klimatisierten Raumes nicht.

Allerdings ist für den Einbau einer Split-Klimaanlage ein größerer Aufwand notwendig. Schließlich muss der Kondensator außerhalb des Raumes installiert werden, zudem sind Wanddurchbrüche für die Schläuche notwendig.

Ductless-Klimaanlage

Der Begriff "ductless" kommt aus dem Englischen und bedeutet soviel wie "ohne Rohre" oder "ohne Kanäle". Damit sind jene Klimaanlagen bezeichnet, die auf ein Rohrleitungssystem zur Verteilung der kühlen Luft verzichten, wie es etwa bei großen Bürogebäuden oder Hotels üblich ist.

Aufbau und Verwendung

Bei uns ist der Ausdruck Ductless-Klimaanlagen wenig verbreitet, sind doch damit gemeinhin jene Geräte gemeint, die als separate Einheiten arbeiten. Ductless-Klimaanlagen sind in der Regel Split-Klimaanlagen, deren Kondensator außen angebracht ist, während der Verdampfer im Inneren des Raumes installiert ist.

Beide Einheiten sind - hier ist der Name "ductless" ein wenig irreführend - natürlich über einen Schlauch miteinander verbunden, da ohne diesen ein Luftaustausch sowie der Kältemittelkreislauf gar nicht möglich wären. Das "ductless" hebt die kleinen Raumklimageräte eben deutlich von den Großklimaanlagen ab. In der Regel sind sie dafür geeignet, einen einzigen Raum zu klimatisieren.

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  • White home air conditioner © Daniel Jędzura - stock.adobe.com

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