Heizen mit einer Klimaanlage - funktioniert das?
Die grundlegendste Funktion einer Klimaanlage besteht darin an heissen Tagen einen Raum zu kühlen. Hier hört das Leistungsspektrum aber nicht auf! Mit einer modernen Split-Klimaanlage ist es durch einen Kreislaufumkehr möglich auch an kalten Tagen zu heizen.
Kreislaufumkehr
Durch eine Umschaltung am Aussengerät wird die Flussrichtung des Kältemittelgases entgegengesetzt, sodass das Split-Gerät nun wie eine Wärmepumpe funktioniert. Das heisst die Verflüssigung des Gases findet im Innengerät statt und gibt dort seine Wärmeenergie ab.
Wie effizient eine Klimaanlage im Heizmodus ist wird durch ihren COP - Wert (Coefficient of Performance) angegeben, welcher sich mit Hilfe der abgegebenen Heizleistung im Bezug auf die aufgenommene elektrische Leistung errechnet.
Bei einigen Herstellern von Split-Geräten liegt der COP-Wert sogar bei 5,0. So kann beispielsweise mit einer Leistungsaufnahme von 0,5kW eine Heizleistung von 2,5kW erreicht werden.
Die Mehrleistung ergibt sich aus Reibungen und Bewegungen im Klimakompressor im Inneren der Anlage.
Für die Auswahl eines geeigneten Klimagerätes spielen besonders die Faktoren Raumgrösse, Fensterfläche und Ausrichtung eine wesentliche Rolle. Aber auch die Personenanzahl, technische Geräte wie Drucker, Computer oder Server müssen für eine korrekte Auslegung berücksichtigt werden. Grundsätzlich werden diese Faktoren unterschieden in äussere und innere Wärmelast. Je nach Gebäudetyp lässt sich die äussere Wärmelast durch Storen und Sonnenblenden verringern und senkt gleichzeitig die Anschaffungskosten einer leistungsstärkeren Klimaanlage, was sich letztendlich positiv auf die Betriebskosten auswirkt.
Zur groben Berechnung der notwendigen Kälteleistung kann die Faustformel 100W pro Quadratmeter verwendet werden. Jedoch sollten die baulichen Gegebenheiten unbedingt berücksichtigt werden um eine Über- oder Unterdimensionierung der Klimaanlage zu verhindern. (Klick)
Kältemittel sind chemische Verbindungen, die durch Temperaturaufnahme und -abgabe meistens in Verbindung mit Aggregatszustandswechsel (flüssig zu gasförmig und umgekehrt) in der Kältetechnik eine essenzielle Rolle spielen. Die bekanntesten Kältemittel sind unten aufgeführt. Weitere Informationen über Kältemittel finden Sie in der "Kältemittelfibel".
- R32 ist ein Kältemittel der A2L Klassifizierung, das bedeutet es ist nur gering toxisch und schwer entflammbar mit einer langsamen Flammenausbreitungsgeschwindigkeit. R32 ist das Kältemittel der Zukunft für Split-Klimageräte. Mit einem niedrigen GWP Wert von 675 ersetzt es ab 2025 die gängigen Kältemittelgemische R410A (GWP 2088) und R407C (GWP 1774) vollständig.
- R134a ist eines der meistverwendeten Kältemittel weltweit, es findet seinen Einsatz in der Regel im Bereich der Pluskühlung. Es ist ungiftig und unbrennbar.
- R290 oder Propan ist ein natürliches Kältemittel, das meistens in Kühlschränken mit geringer Füllmenge eingesetzt wird. R290 ist brennbar und hochentzündlich.
- R404A ist ein seit Januar 2020 in Neuanlagen verbotenes Kältemittelgemisch mit einem sehr hohen GWP Wert von 3922. Es wurde zumeist in Tiefkühlanlagen und als Ersatz für R22 eingesetzt, es ist ungiftig und nicht brennbar.
- R717 oder Ammoniak, NH3 ist ein natürliches Kältemittel mit mittlerer Toxizität und liegt mit einem GWP Wert von 0 sogar noch unter dem GWP von R744. R717 besitzt eine enorme volumetrische Kälteleistung und findet in Kaltwassersätzen im dreistelligen Kilowattbereich Anwendung.
- R744 beschreibt Kohlenstoffdioxid oder CO2 als Kältemittel mit einem GWP von 1 und gilt als Massstab für die globale CO2 Politik. R744 wird noch nicht sehr lange in der Kältetechnik eingesetzt, da es aufgrund seiner hohen Betriebsdrücke (teilweise über 100 bar) und anderer Eigenschaften (bspw. Bildung von Trockeneis) hohe Anforderungen an technische Bauteile wie Kompressoren, Rohrleitungen, Ventile und Wärmeüberträger stellt.
Aufgrund strenger Verordnungen und Gesetze wird die Auswahl an Kältemitteln zunehmend geringer, sodass man auf natürliche, brennbare und toxische Kältemittel mit niedrigem GWP Wert zurückgreifen muss. Beim Einsatz solcher Stoffe müssen diverse Sicherheitsmassnahmen getroffen und eingehalten werden. Das erhöht die Anschaffungskosten, erfordert eine komplexere Technik und somit speziell geschultes Personal.
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