Mechanische Kühlung
Bei der mechanischen Kühlung wird immer ein Verdichter bzw. Kompressor benötigt, der den Lufttransport vornimmt. Die daraus resultierende Leistungsaufnahme bewirkt einen Stromverbrauch. Die mechanische Kühlung steht im Gegensatz zu freien Kühlung, wo eine niedrige Außenlufttemperatur herangezogen wird um eine Temperaturabsenkung im Innenraum zu bewirken.
Das System der freien Kühlung wird vor allem in Gebäuden verwendet, in denen hohe Wärmeabgaben auftreten, wie zum Beispiel durch industrielle Produktion oder EDV-Großanlagen. Bei Außentemperaturen unter 6°C kann ein hundertprozentiger Freikühlbetrieb stattfinden; bei einer äußeren Lufttemperatur zwischen 6°C und 15°C arbeiten mechanische und freie Kühlung parallel. Der Vorteil bei der Kombination von beiden Systemen besteht im hohen Energiesparpotential.
Kompressortechnik im Klimagerät
In einer Klimaanlage wird immer ein Kältekreislauf erzeugt, ähnlich des Kreislaufs in den Aggregaten eines Kühlschranks. Dies unterscheidet sie von Heizungsanlagen und Luftfilterungssystemen, obwohl auch diese beiden Funktionen in ein Klimagerät integriert sein können.
Ein Verdichter/Kompressor ist eine Fluidenergiemaschine, die Gase verdichtet und somit den Kältekreislauf erst möglich macht. Mittels des Kompressors wird das Kältemittel im Klimagerät auf folgende Weise transportiert:
Vom Verdampfer aus saugt der Kompressor das in den gasförmigen Zustand versetzte Kältemittel an und komprimiert es. Das verdichtete Kältemittelgas wird weiter an den Kondensator geleitet. Das Gas kühlt sich ab und verflüssigt sich wieder, die dabei abgegebene Wärme wird durch die Abluft nach außen geführt. Das verflüssigte Kältemittel wird im Trockner gesammelt, gesäubert und anschließend wieder in den Verdampfer gespritzt. Für das Verdampfen der Flüssigkeit ist Wärme vonnöten, die der Raumluft entzogen wird. Die abgekühlte Luft gelangt anschließend zurück in den Raum, wo sie ein angenehmes Klima erzeugt.
Als Kältemittel dienen Ammoniak, Kohlendioxid und (halogenisierte) Kohlenwasserstoffe.
Energieverbrauch
Der Wärmetransport im Kältekreislauf, also die mechanische Kühlung, stellt den Betriebskostenfaktor für ein Klimagerät dar. Moderne Ktrlimageräte sind gegenüber alten Geräten bezüglich der Energieeffizienz beim Kühlen und Heizen stark verbessert worden. Die sogenannte Leistungszahl (Coefficient OF Performance) gibt an, in welchem Verhältnis die nutzbare Wärme bzw. Kälte zur zu ihrer Herstellung eingesetzten Leistung steht.
Sie liegt bei vielen auf dem heutigen Markt befindlichen Geräten bereits zwischen 3,5 und 4,0, was bedeutet, dass das 3,5- oder 4-fache der aufgebrachten Leistung als produzierte Wärme bzw. Kälte zur Verfügung steht. Die Qualität des Kühlprozesses ist also bei einer Leistungszahl von 4,0 sehr hoch. So kann hier nicht mehr, wie in Zeiten veralteter Technik, von übermäßig teuren “Stromfressern” die Rede sein.
Der Stromverbrauch steigt mit der Differenz von Außen- und Innentemperatur, so dass in besonders warmen Sommern die mechanische Kühlung selbstverständlich besonders kostenintensiv ist.
