Das Funktionsprinzip der Klimaanlage: Split-System, mobil, Fenster, Boden, ohne Kanal

Klimaanlagen sind seit langem ein Teil unseres Lebens, aber die Funktionsprinzipien und Geräte sind nicht immer klar und die Modellvielfalt ist sehr groß - Boden, Mobil, Fenster, Wechselrichter. Um dieses Problem zu lösen, bieten wir Ihnen eine Übersicht über ähnliche Geräte für verschiedene Zwecke mit einer klaren Erklärung, wie sie genau funktionieren.

Inhalt:

  1. Das Gerät und Funktionsprinzip einer herkömmlichen Klimaanlage
  2. Inverter-Klimaanlage
  3. Split-System
  4. Bodenklimaanlage
  5. Mobile Klimaanlage: Eigenschaften
  6. Wie funktioniert eine mobile Klimaanlage ohne Luftkanal?
  7. Das Funktionsprinzip einer Fensterklimaanlage
  8. Wie funktioniert die Klimaanlage zum Heizen?

Das Gerät und Funktionsprinzip einer herkömmlichen Klimaanlage

Die Klimaanlage arbeitet in einem geschlossenen Kreislauf und hat zwei Funktionen:

  • der Übergang eines Stoffes von einem gasförmigen in einen flüssigen Zustand mit zunehmendem Druck (und umgekehrt);
  • Wärmeentwicklung während der Kondensation (Übergang von Gas zu Flüssigkeit) und Abkühlung während der Verdampfung.
Mit anderen Worten wird ein Kompressor verwendet, um Wärme zu übertragen. Es ändert den Druck des Kältemittels. Normalerweise wirkt Freon in dieser Eigenschaft in verschiedenen Verbindungen, zum Beispiel "R410". Wie man eine Klimaanlage mit Freon füllt - hier lesen.

Hier ist ein Diagramm der Vorrichtung eines solchen Systems:

Klimaanlage

Die Phasenphase des Zyklus ist wie folgt:

  1. Ein Kompressor (eine kleine Pumpe mit Elektromotor) pumpt den Gasdruck vom Verdampfer (im Raum) zum Kondensator (auf der Straße). Aufgrund des erhöhten Gasdrucks kann seine Temperatur auf 90 Grad Celsius ansteigen.

Wenn der Kompressor gestartet wird, läuft er für die ersten Sekunden ohne Schmierung, da Öl in das Kurbelgehäuse fließt, wenn der Motor im Leerlauf ist. Daher erhöht jeder nachfolgende Start des Motors seinen Gesamtverschleiß. Es ist besser für den Motor, wenn er kontinuierlich läuft, aber dies führt zu hohen Energiekosten.

  1. Im Kondensator beginnt Freon, Wärme an die Umgebung abzugeben, da das Gas in diesem Moment heißer als Luft ist. Der Außenventilator schaltet sich ein und sorgt für ein intensives Blasen des Wärmetauschers, wodurch der Prozess erheblich beschleunigt wird.
  2. Durch die Abkühlung wird das Gas zu einer Flüssigkeit, der Druck bleibt jedoch hoch. Die Temperatur der Flüssigkeit ist immer noch etwas höher als die Umgebungstemperatur.
  3. Außerdem gelangt Freon in die Kapillare - ein dünnes Kupferrohr, das mit einer langen Spirale umwickelt ist. Ein anderer Name für diesen Teil ist das Gas. So sinkt der Druck von flüssigem Freon auf mehrere Atmosphären. Ein Teil der Flüssigkeit geht sofort in einen gasförmigen Zustand über.
  4. Freon ist im Verdampfer. Nun geht der Wärmetauscher aus einem flüssigen Zustand in einen gasförmigen Zustand über, während das Freon zusammen mit dem Wärmetauschergitter im Raum gekühlt wird. Ein Raumventilator treibt einen Luftstrom durch einen gekühlten Grill und zieht schnell Kälte in den Raum.
  5. Dann wiederholt sich der Zyklus erneut - von Phase 1 bis 5.

Wie die Klimaanlage im Kühlmodus funktioniert, zeigt das Diagramm:

Klimaanlagenbetrieb im Kühlmodus

Da der Verdampfer sehr kalt ist und die Luftfeuchtigkeit im Raum hoch sein kann, treten am Verdampfer Wassertropfen auf - Kondensation. In der Tat ist es destilliertes Wasser. Tropfen sammeln sich an und beginnen nach unten zu fließen - über den Verdampfer und darunter. In Innenräumen wird natürlich kein Wasser benötigt, daher wird normalerweise ein Rohr nach außen geführt, um das Kondensat abzulassen.

Der Abluftstrom kann mit speziellen Jalousien sowohl horizontal als auch vertikal in die richtige Richtung gelenkt werden. Normalerweise kann eine solche Steuerung auch mit der Fernbedienung durchgeführt werden. Viele Modelle können die Jalousien regelmäßig automatisch zur Seite oder nach oben und unten drehen und so kühle Luft über ein größeres Volumen verteilen.

So installieren Sie eine Klimaanlage selbst - hier lesen.

Klimaanlage Trockner - Funktionsprinzip

Dies ist eines der Elemente des Systems. Seine Funktion besteht darin, aus dem Kondensator austretendes flüssiges Freon aufzufangen und eine Verunreinigung des Kältemittels zu verhindern. Es befindet sich auf der Freon Highway, hinter dem Kondensator und vor dem Gashebel:

Klimaanlage Trockner

Nach außen wirkt der Luftentfeuchter wie ein Röhrchen, das sich zur Mitte hin ausdehnt und sich zu den Enden hin verjüngt. In der Röhre befindet sich das feuchtigkeitsabsorbierende Zeolithmineral. Es gibt zwei Gitter auf dem Weg der Freonbewegung:

  • Eine an der Eingangsseite mit großen Öffnungen, damit das Zeolithgranulat nicht in den Kondensator gelangen kann.
  • Das zweite Gitter befindet sich auf der Abgasseite. Die Löcher sind relativ klein, wie bei einem Teesieb, damit keine Zeolithpartikel, Metallteile usw. in den Kompressor gelangen.

Im Luftentfeuchter wird üblicherweise ein weiteres zusätzliches Loch angebracht. Es wird bei der Montage und Reparatur des Geräts verwendet, um schnell ein Vakuum im System zu erzeugen. Andernfalls würde eine Drossel mit einem kleinen Durchmesser den Evakuierungsprozess der Klimaanlage verlangsamen. Dieses technologische Loch darf nicht geöffnet werden, da sonst das Gerät nicht mehr funktioniert.

Inverter-Klimaanlage

Der Hauptzweck der Inverter-Klimaanlage besteht darin, Energie zu sparen und den Betriebszustand des Kompressors zu verlängern. In solchen Systemen wird nicht ruckartig „an-aus“ gearbeitet, sondern mit stufenlos einstellbarer Leistung. Die Klimaanlage arbeitet kontinuierlich, jedoch nicht mit voller Leistung. Dadurch kann der Kompressormotor seine Lebensdauer verlängern. Darüber hinaus erfordert die Aufrechterhaltung einer stabilen Temperatur im Raum viel geringere Energiekosten als mit dem "gebrochenen Rhythmus" einer herkömmlichen Klimaanlage.

Die Einstellung der Kompressordrehzahl erfolgt durch Umwandlung (Invertierung) des ankommenden Wechselstroms in Gleichstrom und dann wieder in Wechselstrom, jedoch mit einer anderen Frequenz. Die Elektronik entscheidet, wie die Motordrehzahl geändert werden soll: Verringern oder Erhöhen, und Drehzahländerungen erfolgen reibungslos.

Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass die Inverter-Klimatisierung nur dort wirtschaftlicher ist, wo eine herkömmliche Klimaanlage nur von Zeit zu Zeit eingeschaltet wird. Im Dauerbetrieb ist eine konventionelle Klimaanlage bei gleichen Energiekosten wesentlich effizienter, da sie keinen Strom für die Umwandlung verbraucht. Wenn Ihre Inverter-Klimaanlage fast ununterbrochen mit voller Leistung arbeitet, wurde die Leistung falsch gewählt.

Über das, was eine Inverter-Klimaanlage ist und ob es sich lohnt, dafür zu viel zu bezahlen, wird der Klimaingenieur des Unternehmens Folgendes mitteilen:

Split-System

Teilen bedeutet Teilen. Bei Split-Systemen befinden sich Kondensator und Verdampfer nicht in einem Gehäuse, sondern können beispielsweise durch eine Wand getrennt sein. Sie sind jedoch durch Rohre verbunden, um Kältemittel zwischen ihnen auszutauschen. In der Regel wird der Außenteil des Split-Systems außen an der Gebäudewand montiert. Es enthält die folgenden Elemente:

  • Kompressor
  • Kondensator;
  • Gas geben;
  • externer Lüfter usw.

Die Außenseite kann während des Betriebs ziemlich laut sein (bis zu 45 Dezibel), was zu Unzufriedenheit mit Ihren Nachbarn führen kann.

Das Innenteil ist im Gebäude montiert und enthält:

  • Verdampfer;
  • Luftreinigungsfilter;
  • Temperaturregler;
  • Steuerelektronik.

Normalerweise ist das Innere sehr ruhig.

Bei der Installation eines Split-Systems ist eine spezielle Ausrüstung erforderlich, um die äußeren und inneren Teile mit Kupferrohren zu verbinden. Zuallererst ist dies eine Vakuumpumpe, ohne die es nicht möglich sein wird, ein funktionsfähiges System zusammenzubauen. Die Hersteller geben keine Garantie für Geräte, die von nicht zertifizierten Installateuren montiert wurden.

Moderne Split-Systeme sind mit einer Kompressorstartsteuerung ausgestattet. Dieses System lässt den Motor nach dem letzten Abstellen nicht zu schnell anlaufen, damit er nicht überhitzt.

Es gibt Multisplit-Systeme, bei denen nicht eine, sondern zwei oder mehr Inneneinheiten verwendet werden. Solche Systeme sind jedoch etwas teurer als herkömmliche, da sie ein komplexeres System für den Anschluss an ein Außengerät und mehr erfordern Komplexes Steuersystem für jedes Innengerät (mit separatem Temperaturregler, Fernbedienung usw.) weiter).

Die meisten Split-Systeme können nicht nur „zum Kühlen“, sondern auch „zum Heizen“ arbeiten.

Bodenklimaanlage

Bodenklimaanlagen werden verwendet, wenn die Verwendung herkömmlicher Geräte unerwünscht oder unmöglich ist Bei einem Wandmodell zum Beispiel ist der Raum zu klein und der kalte Luftstrom aus der Wand fällt sofort ab auf Menschen.

Bodenklimaanlage

Es gibt zwei Arten: stationär und mobil. Sowohl diese als auch andere unterscheiden sich nicht allzu sehr von ihren Wandbrüdern. Die Standklimatisierung erfolgt in der Regel nach dem Split-Schema. Er muss auch Wärme mit der Außenwelt austauschen, wie die übliche, deshalb ist er einfach in einer Höhe von etwa einem halben Meter über dem Boden befestigt und alle anderen Elemente sind gleich. Eine mobile Klimaanlage ist meist nur eine mobile Klimaanlage.

Mobile Klimaanlage: Eigenschaften

Das Gerät einer mobilen Klimaanlage unterscheidet sich kaum von einem stationären. Der Hauptunterschied besteht darin, dass sich die gesamte Klimaanlage in Innenräumen befindet. Zusätzlich wird normalerweise ein dickes Kanalrohr benötigt, um die Straßenatmosphäre durch einen Kondensator zu pumpen. Dieser Kanal muss außerhalb des Fensters oder in einem speziellen Loch in den Wänden luftdicht sein.

Die Leistung mobiler Klimaanlagen ist in der Regel gering, da sie zur Kühlung kleiner Räume ausgelegt sind. Der lauteste Teil der Klimaanlage (Kondensator + Lüfter + Drossel) befindet sich im Haus. Mit viel Strom wird die Klimaanlage im Raum unangenehm.

Die meisten technischen Lösungen umfassen nicht nur einen Luftkühler, sondern auch eine Heizung. Ein Temperaturanstieg tritt durch direkte Erwärmung der Luft durch Heizelemente auf. Darüber hinaus kann ihre Leistung sehr groß sein. Überprüfen Sie daher das Stromnetz auf Eignung für solche Lasten. Modelle mit der Fähigkeit, "auf Wärme" zu arbeiten, wie in geteilten Systemen (mit Neuanordnung des Schlauchkanals und ohne Heizelemente), können ebenfalls gefunden werden.

Mobile Klimaanlagen sind häufig mit einem leistungsstarken Lüfter ausgestattet, mit dem die Raumluft nicht nur gekühlt / erwärmt, sondern auch im gesamten Gebäude verteilt werden kann.

Das während des Betriebs des Geräts erzeugte destillierte Wasser wird meist in einem speziellen Behälter gesammelt. Um nicht stündlich damit herumzurennen und das angesammelte Wasser auszuschütten, ist es besser, ein Modell mit größerer Kapazität zu wählen. Außerdem hören einige Modelle beim Befüllen des Wassertanks einfach auf zu arbeiten, geben Signale und müssen die Flüssigkeit ablassen.

Mobile Klimaanlagen sind praktisch, wenn es keinen Grund gibt, stationär zu installieren. Zum Beispiel bei der Anmietung eines Hauses, in einem Ferienhaus oder während einer langen Geschäftsreise. Oft werden mobile Luftkühler für die Küche gekauft, so dass es im Sommer beim Betrieb aller Küchengeräte nicht so heiß und stickig war.

Informationen zu den Vor- und Nachteilen mobiler Klimaanlagen finden Sie in folgendem Video. Ein Beispiel hierfür ist die mobile Klimaanlage TM Carrier 51AKP:

Wie funktioniert eine mobile Klimaanlage ohne Luftkanal?

Eine mobile Klimaanlage ohne Luftkanal ist eigentlich keine Klimaanlage, sondern ein Luftbefeuchter, der ständig Wasser nachfüllen muss. Ein solches Gerät leitet die Wärme nirgends ab, sondern treibt die Luft einfach durch feuchtes Schwammmaterial aus dem Raum. In den ersten Minuten des Betriebs ist aufgrund der erhöhten Luftfeuchtigkeit ein kurzzeitiges Gefühl der Kühle möglich.

Gegenüber herkömmlichen Klimaanlagen hat es folgende Nachteile:

  1. Die Leistung eines solchen Geräts kann nicht groß sein - aufgrund der Begrenzung von Abmessungen und Geräuschen sowie des Anwendungsbereichs in kleinen Räumen.
  2. Die Luftfeuchtigkeit im Raum wird sehr hoch. Dementsprechend können Schimmel usw. auftreten.
  3. Es ist notwendig, diesem Gerät ständig Wasser zuzusetzen, da es sich sonst abschalten kann.

Das Funktionsprinzip einer Fensterklimaanlage

Fensterklimaanlagen sind aus dem gleichen Grund beliebt wie mobile. Normalerweise arbeiten sie nicht das ganze Jahr, sondern nur in der heißen Jahreszeit. Dies ist eine sehr gute Lösung für die Küche, wenn Sie im Sommer ein wenig kühlen möchten und kein Geld für ein teures Gerät zur Kühlung eines kleinen Raums zur Verfügung steht.

Eine ähnliche Installation sieht folgendermaßen aus:

Das Funktionsprinzip einer Fensterklimaanlage

Sie werden in der Regel nach dem Monoblock-Schema hergestellt und nehmen eine Öffnung für einen Fensterflügel ein. Prüfen Sie bei der Auswahl einer Fensterklimaanlage zunächst, ob diese für Ihr spezielles Fenster (Fenster) geeignet ist. Es ist nicht nur die Größe, sondern auch die Gesamtfestigkeit des Fensterrahmens, da das Gewicht der Einheit beträchtlich sein kann und nicht jedes heruntergekommene Fenster es aushält.

Denken Sie daran, dass das Gehäuse der Fensterklimaanlage höchstwahrscheinlich nicht fest sitzt, sodass Sie das Problem der Isolierung von der Straßenluft lösen müssen. Einige Mieter fügen jeden Sommer eine Klimaanlage in die Fensteröffnung ein und füllen die Lücken mit Bauschaum. Bei jedem Herbst entfernen sie die Einheit, um die Fenster für den Winter abzudecken. Es kommt jedoch auch vor, dass die Klimaanlage installiert, abgedichtet und dann das ganze Jahr über im Fenster angebracht wird, nur im Winter "ruhend".

Billigmodelle haben möglicherweise keine Fernbedienung - alles ist über die Frontplatte einstellbar. In diesem Fall ist dies der richtige Ansatz - je einfacher, desto besser. Weniger wahrscheinlich, dass komplexe Elektronik kaputt geht.

Sie können visuell sehen, wie eine solche Klimaanlage aufgebaut ist und was passiert, wenn es funktioniert, können Sie im Video sehen:

Wie funktioniert die Klimaanlage zum Heizen?

Bestehende Klimaanlagen können Im Winter zum Heizen arbeitensind in der Regel mit einem Vierwegeventil ausgestattet. Dieses schaltende Ventil bewirkt, dass sich das Kältemittel aus der Umgebungsluft erwärmt und im Gegenteil Wärme an den Raum abgibt. Dies ist eine sehr wirtschaftliche Art, ein Gebäude zu heizen, da der größte Teil der Energie nicht für die tatsächliche Erhöhung der Lufttemperatur aufgewendet wird, sondern für die Übertragung der Wärme von der Straße zum Haus.

Klimabetrieb im Heizbetrieb
Im Durchschnitt ist das Heizen eines Raumes mit einer Klimaanlage etwa dreimal so wirtschaftlich wie das Heizen eines Hauses mit Elektrogeräten, die mit Heizelementen (Heizelektrowärmer) ausgestattet sind. Wie Sie die Klimaanlage auf Heizen stellen, erfahren Sie hier: https://sovetexpert.ru/nastrojka-kondicioner-na-teplyj-vozdux.html.

Es sollte jedoch beachtet werden, dass je kälter es außerhalb des Fensters ist und je wärmer es in Ihrem Zimmer sein sollte, desto weniger Klimaanlage ist dafür geeignet. Bei Frost von -15 und darunter kann eine Haushaltsklimaanlage in der Regel keine Wärmeübertragung von der Straße zum Haus mehr gewährleisten, da:

  • Die Klimaanlage war ursprünglich für die Kühlung konzipiert, daher sinkt im Heizmodus eines Hauses der Wirkungsgrad mit der Umgebungstemperatur.
  • Modernes umweltfreundliches Kältemittel ist auch nicht frostgeeignet.
  • Es ist schwierig für den Kompressor, bei kaltem Wetter zu arbeiten - der Schmierstoff wird zu dicht.

Viele Split-Systeme verfügen über eine automatische Umschaltung der Modi „Kälte“ - „Wärme“, wobei regelmäßig in den Raumkühlmodus (mit dem allgemeinen Modus „Warm“) umgeschaltet wird, ohne dass der Lüfter im Gebäude arbeitet. Dies geschieht, um den Kühler in der externen Einheit des Systems so zu erwärmen, dass er nicht durch Kondensat mit Eis bedeckt wird und die Fähigkeit zum effizienten Wärmeaustausch nicht verliert.

Split-Systeme haben auch eine unangenehme Chance, den Ablaufschlauch einzufrieren. Wasser, das sich in Eis verwandelt, bildet einen Stopfen im Schlauch. Der weitere Wasserfluss aus der Klimaanlage erfolgt nicht mehr auf der Straße, sondern im Raum.

Nachdem Sie sich mit der ganzen Artenvielfalt dieser Klimatechnik vertraut gemacht haben, wird es Ihnen viel leichter fallen Klimaanlage wählen um Ihren Bedürfnissen gerecht zu werden. Gleichzeitig lohnt es sich natürlich, von der Art des Raums auszugehen, der gekühlt werden muss, sowie von den finanziellen Möglichkeiten.

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