Klima- und Gebäudekühlung
Klimaanlagen oder auch Gebäudekühlungen genannt, haben die Aufgabe das Klima in Gebäuden in sehr heißen Sommermonaten erträglich zu machen.
Es gibt mehrere Möglichkeiten die erforderliche Kühlenergie zu gewinnen bzw. zu erzeugen.
Man unterscheidet Grundlegend zwischen zwei Arten von Kühlung, aktive und passive.
Passive Kühlung
Die idealste Art der Klimatisierung ist die Naturkühlung auch „passive Kühlung“ genannt.
Diese erfolgt beinahe kostenlos über die Tiefenbohrung oder den Grundwasserbrunnen einer Wärmepumpe.
Es muss kein Kühlkreislauf mit hohen Betriebskosten betrieben werden um einen ausreichenden Kühleffekt zu erhalten, da man bei diesem System die kostenlos vorhandene, niedere Temperatur die im Erdreich gespeichert ist als Kühlenergie verwendet.
Im Sommer dient die Tiefenbohrung oder der Grundwasserbrunnen zum kühlen des Gebäudes und im Winter als Energielieferant zum antreiben der Wärmepumpe zum beheizen des Gebäudes.
Wichtig ist die Wahl des Abgabesystems da dies der entscheidende Part für die Effizienz einer Kühlung ist.
Aktive Kühlung
Hier wird die Kühlenergie von einer Luftwärmepumpe oder einem Kühlgerät erzeugt. Dies durch den „aktiven“ Betrieb des Kältekreis im jeweiligen Gerät. Durch den aktiven Betrieb des Gerätes fallen im Gegensatz zur passiven Kühlung hohe Betriebskosten an, da die Kälte durch den Betrieb des Kompressors erzeugt wird.
Klimaanlagensysteme
Bei einer Klimaanlage handelt es sich um eine aktive Kühlung.
Es gibt bei Klimaanlagen 3 verschiedene Systeme.
- Split – System
- Kompakt – Klimagerät
- Lüftung mit gleichzeitiger Klimatisierung der Räume
Die Split Klimaanlage
Die Splitanlagen bestehend aus dem Kaltwassererzeuger im Außenbereich , dem Leitungsnetz und den Innengeräten. Hierzu zählt auch die Kühlung über eine Luftwärmepumpe. Bei Splitgeräten wird die Kühlenergie außen von einem Außenteil erzeugt und Kühlenergie über ein Leitungsnetz zu den Innengeräten transportiert und von dort aus an den Raum abgegeben. Die Innenteile können als Deckengeräte , als Wandgeräte aber auch als Konvektoren ausgeführt sein. Pro Raum befindet sich meist ein Innengerät. Je nach Ausführung sind die Kühlleitungen mit Kältemittel oder Wasser gefüllt.
Das Kompakt-Klimagerät
Bei Kompaktgeräten wird die Kühlenergie im jeweiligen Gerät erzeugt und an die Raumluft abgegeben . Pro Raum wird meistens ein Kompaktgerät aufgestellt. Diese werden meist als Abluftgeräte ausgeführt. Es ist dafür eine Bohrung ins Freie erforderlich, über welche warme Abluft ausgeblasen wird. Das Kondensat wird im Gerät gesammelt und muss abgeleitet werden.
Lüftungsanlage mit Klimatisierung
Es gibt auch Sonderformen bei welchen die Kühlenergie über ein Lüftungssystem verteilt wird . Dies sind Lüftungsanlagen mit gleichzeitiger Klimatisierung. Diese kommt zum Einsatz wenn Räume zu belüften und gleichzeitig zu kühlen sind.
Berechnung
Das allerwichtigste für die Dimensionierung eines Klimasystems ist die Berechnung der Kühllast vom Gebäude. Nur so kann das Klimagerät bzw. die Wärmepumpe und auch das Abgabe-System perfekt ausgelegt werden.
Zu berücksichtigende Faktoren:
- Raumvolumen
- Wärmedämmung der Außenwände, Decken und Fenster
- Glasflächenanteil und Beschattungsmöglichkeiten
- Anzahl der Personen im Raum
- Wärmequellen im Raum wie Lampen, Computer
- Orientierung nach Himmelsrichtungen
- Wärmespeichervermögen des Baukörpers