Klimagerät

Abbildung 1: Außenkomponente einer Klimaanlage.

Eine Klimaanlage ist ein System, das zur Abkühlung eines Raumes dient, indem es die Wärme aus dem Raum abführt und nach außen leitet. Die kühle Luft kann dann durch Belüftung in einem Gebäude verteilt werden. Klimaanlagen erfordern einen gewissen Arbeitsaufwand, da sonst die Entropie auf natürliche Weise abnehmen würde, was der zweite Hauptsatz der Thermodynamik verbietet. Klimaanlagen funktionieren ähnlich wie eine Wärmepumpe, folgen aber einem Kühlzyklus. Dieser Kühlkreislauf ist in Abbildung 2 dargestellt. Um zu kühlen, wird eine Substanz, die als Kältemittel bezeichnet wird, in folgenden Schritten verarbeitet:

  • Ein kaltes, flüssiges Kältemittel nimmt im Verdampfer Wärme aus dem wärmeren Raum auf und kühlt den Raum ab.
  • Das Kältemittel wechselt dann seine Phase zu einem Gas und wird durch einen Kompressor geleitet, um seine Temperatur zu erhöhen.
  • Das Kältemittel durchläuft dann die Kondensatorspulen und gibt die Wärme aus dem Kältemittel an die Außenluft ab.
  • Das Kältemittel dehnt sich aus, um seinen Druck zu verringern und unter die Raumtemperatur abzukühlen, um den Zyklus erneut zu wiederholen.

Die Klimaanlage ist eine Schlüsselkomponente des HVAC-Systems, das sich auf die Temperaturregelung zu Hause konzentriert, um den Komfort und die Bewohnbarkeit eines Raumes zu maximieren.

Abbildung 2: Der Zyklus einer Klimaanlage muss mit elektrischer Energie betrieben werden, um zu funktionieren.

Klimaanlagen werden „Split-Systeme“ genannt, weil es ein Außengerät (den Kondensator) und ein Innengerät (den Verdampfer) gibt. Diese beiden Systeme arbeiten zusammen, um einen Innenraum zu kühlen und ihn gleichzeitig zu entfeuchten. Diese Entfeuchtung geschieht, wenn warme Luft aus dem Innenraum über den kalten Verdampfer strömt, wo die warme Luft kondensiert und Feuchtigkeit verliert, genau wie warme Luft an einem kalten Glas Limonade.

Das Split-System beschreibt eine Klimaanlage mit getrennten Innen- und Außenkomponenten. Es gibt auch eine andere Art von Klimageräten, die diese Komponenten in einem Außensystem zusammenfassen, das sogenannte „Packaged System“.

Für weitere Lektüre

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  1. Wikimedia Commons, verfügbar: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Air_conditioner_armaflex_insulation.jpg
  2. R. A. Hinrichs und M. Kleinbach, „Home Energy Conservation and Heat-Transfer Control“, in Energy: Its Use and the Environment, 4th ed. Toronto, Ont. Kanada: Thomson Brooks/Cole, 2006, ch.5, sec.G, pp.149-153
  3. Abbildung intern erstellt von einem Mitglied des Energy Education Teams.
  4. 4.0 4.1 Consumer Energy Center, Central Heating Ventilation and Air-Conditioning (HVAC) Systems , verfügbar: http://www.consumerenergycenter.org/residential/heating_cooling/heating_cooling.html