Klimaanlage: Leben in geschlossenen Räumen

Klimaanlage: Leben in geschlossenen Räumen

 

Klimaanlagen haben die Aufgabe, während des ganzen Jahres angenehme Aufenthaltsbedingungen in geschlossenen Räumen zu schaffen. Sie gestatten es, unabhängig von äußeren Einflüssen ein bestimmtes Raumklima (Temperatur, Luftfeuchte, Luftreinheit und Luftumwälzgeschwindigkeit) einzustellen und beizubehalten.

 

 Funktionsweise

 

Grundbestandteil der meisten Klimaanlagen ist der Kühlkreislauf mit Kompressor, Kältemittel, Verdampfer, Verflüssiger, Expansionsventil und Ventilator. In einem geschlossenen Kreislauf verdampft und kondensiert das Kältemittel (meist Ammoniak oder ein Halogenkohlenwasserstoff) und folgt dabei verschiedenen physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Im Verdampfer wird die Raumluft durch Wärmeaustausch mit dem Kältemittel abgekühlt. Das Kältemittel verdampft im Verdampfer bei niedrigem Druck und entzieht dadurch der Raumluft Wärme. Der Dampf wird dann vom Kompressor angesaugt und verdichtet. Im Verflüssiger wird der verdichtete Kältemitteldampf unter Wärmeabgabe an die Umgebung verflüssigt und strömt anschließend durch ein Expansionsventil. Dort wird das Kältemittel auf niedrigen Druck entspannt und fließt wieder in den Verdampfer. Mithilfe eines Filters wird die Luft im Verdampfer von Schwebestoffen gereinigt; Ventilatoren am Ein- und Auslass sorgen für die Luftzirkulation. Für eine normale Kühlleistung reicht der Luftbetrieb aus; höhere Leistungen werden mit dem Wasserbetrieb erzielt, bei dem die Luft zusätzlich durch Wasser abgekühlt wird, das sich in einem Tank befindet.

 

Im Gegensatz zu den Kompaktanlagen sind zweiteilige Klimaanlagen mit Außen- und Inneneinheit leistungsstärker, da sie mehr Wärme abgeben können. Beim Kühlen wird die aus dem Raum abzuführende Wärme im Innenteil vom Kältemittel aufgenommen, über ein geschlossenes Rohrleitungssystem transportiert und bei der Außeneinheit an die Umgebungsluft abgegeben. In der Außeneinheit befindet sich der Kompressor, der diesen Kreislauf antreibt. Der Prozess wird so lange wiederholt, bis die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist. Wärmepumpen können diesen Prozess auch umkehren. Dabei wird die Außenluft abgekühlt und die so entzogene Wärme durch die Inneneinheit an den zu beheizenden Raum abgegeben.

 

Klimaanlagen werden von Mikroprozessoren überwacht und gesteuert; Raumtemperatur, Luftmenge, Be- und Entfeuchtung werden automatisch oder individuell geregelt. Während die Raumtemperatur im Bereich von 20 bis 26 ºC auf jede gewünschte Temperatur einzustellen ist, wird die Luftfeuchte weitgehend nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten gewählt.

 

 Klimatisierung größerer Gebäude

 

Bei den beschriebenen Klimaanlagen handelt es sich um mobile Anlagen, die in den zu klimatisierenden Räumen selbst oder in deren Nähe aufgestellt sind. In größeren Einrichtungen (z. B. Bürogebäude, Rechenzentren, Museen oder Krankenhäuser), wo mehrere Räume gleichzeitig gekühlt und/oder geheizt werden sollen, setzt man Klimaanlagen mit einer Außeneinheit und mehreren Inneneinheiten ein. Über Luftkanäle wird die aufbereitete Luft (Zuluft) den Räumen zugeführt und die verbrauchte Luft (Abluft) abgeführt. Die Klimazentrale, mit der die Außen- und Inneneinheit verbunden ist, enthält alle für eine umfassende Luftaufbereitung erforderlichen Anlagenteile und regelt das Zusammenwirken. In einer Mischkammer werden Außenluft und Umluft miteinander vermischt und im Luftfilter anschließend von Verunreinigungen befreit. Der Vorwärmer dient zur Erwärmung der gereinigten Mischluft mit dem Ziel, die Luft für die anschließende Befeuchtung ausreichend aufnahmefähig für Wasserdampf zu machen. Im Sommerbetrieb wärmt man die Luft nicht vor, sondern erniedrigt ihre Temperatur im Luftkühler. Im Befeuchter wird die Luft durch Wasserzerstäubung befeuchtet und teilweise gereinigt und gekühlt. Im Nachwärmer wird die gewünschte Temperatur eingestellt. Zu- und Abluftventilatoren sorgen für den Transport der Luft in den entsprechenden Kanalleitungen.

 

Bei modernen Anlagen mit Frequenzregelung und Mikroprozessoren werden nur Räume mit tatsächlichem Bedarf gekühlt oder beheizt. Auch eine Wärmerückgewinnung ist möglich, indem Wärme von im Kühlbetrieb befindlichen Inneneinheiten an diejenigen Bereiche abgegeben wird, die beheizt werden sollen.

 

 Gesundheitliche Probleme durch Klimaanlagen

 

Viele Menschen, die täglich in vollklimatisierten Gebäuden arbeiten oder leben, klagen über Kopfschmerzen, trockene Augen und häufige Erkältungen. Verursacht werden diese Beschwerden einerseits durch zu trockene Raumluft, andererseits durch die zum Teil hohen Temperaturunterschiede zwischen Raum- und Außenluft. Bei schlechter Wartung können die Wassertanks von Klimaanlagen auch zu Brutstätten für Krankheitserreger werden.