Das Herzstück eines Klimagerätes ist wie in einem Kühlschrank eine Kälteanlage. Die eine Seite wird heiss, die andere kalt. Die Hitze und die Kälte werden mit Ventilatoren über die Luft weggeführt. Dazu gibt es verscheidene Ausführungen:
- Kompaktgeräte mit einem Schlauch, bei denen die warme Luft über einen dicken Schlauch (Ø etwa 12 cm) nach aussen geführt wird. Dazu muss aber wieder Luft von aussen in den klimatisierten Raum zurückkehren. Solche Geräte sind günstig, aber ihre Effizienz ist um den Faktor 2 schlechter als bei Split-Systemen, auch wenn sie eine Energieetikette mit A haben.
- Kompaktgeräte mit zwei Schläuchen haben einen zweiten Schlauch für die Zuführung der Aussenluft. Dieses Gerät ist etwas besser, als das mit einem Schlauch. Es sollte nur eingesetzt werden, wenn im Aussenbereich kein Gerät platziert werden kann oder darf.
- Kompaktgeräte für den Fenstereinbau haben eine innere und äussere Luftführung. Diese Geräte sind besser als die Vorangehenden aber nicht so gut wie ein Split-Systemen, da sie sehr kompakt sind und die Kälte sehr nahe bei der Hitze liegt.
- Split-Systeme bestehen aus 2 Einheiten, welche mit einem meistens steckbaren Schlauch (Ø etwa 3 cm) verbunden sind. Das kleinere Gerät ist im zu kühlenden Raum, das grössere Gerät mit dem Kompressor ist aussen, womit auch der Kompressorlärm nicht im Raum ist. Es gibt auch Multi-Splitgeräte mit einem Aussengerät und mehreren Innengeräten. Split-Systeme können eine hohe Energieeffizienz erreichen.
- Monobloc Klimaanlagen sind Lüftungsanlagen mit eingebautem Luftkühler. Die erforderlichen Kältekompressoren sind entweder im Fortluftkanal eingebaut oder separat installiert. Solche Anlagen können auch eine hohe Energieeffizienz erreichen, oft wird aber durch eine verzweigte Lüftungsanlage in Räumen gekühlt, wo es gar nicht nötig ist.
Bei den meisten Klimageräten lässt sich der Effekt auch umkehren, so dass die Geräte etwa das 1,1-fache der Kälteleistung als Wärme abgeben und so als eine Luft-Luft Wärmepumpe wirken.
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100% | Elektrische Leistungsaufnahme | |
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10% | Verluste durch 2 Ventilatoren | |
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40% | Umwandlungsverluste im Kompressor | |
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50% | Wirksame Verdichterleistung | |
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495% | Abwärme auf der warmen Seite |
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400% | Kälteleistung (Kältezahl ε 4) | |
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150% | Wärmeeintrag durch Sonne, Geräte, Personen | |
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150% | Kälteverlust durch undichte Räume | |
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100% | Transmissionsverluste des Raums |
Kennzahl
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Vergleichsgrösse |
Grenzwert |
Zielwert |
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Kälteleistung zu elektrischer Aufnahmeleistung |
4 |
5 |
Energiespamassnahmen
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Prozess |
Massnahme |
Bemerkungen |
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Beschattung |
Der Sonnenwärmeschutz ist ausserhalb des Fensterglases (zum Beispiel mit Aussenstoren). |
Es soll noch soviel Licht in den Raum gelangen, dass die Beleuchtung nicht eingeschaltet werden muss. |
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Wärmelasten |
Abschalten von nicht notwendigen Geräten. Wenn im klimatisierten Raum intensive thermische Prozesse laufen müssen, so ist deren Abwärme gesondert nach aussen zu führen und nicht über die Klimanlage runterzukühlen. |
Eine energieeffiziente Beleuchtung und energieeffiziente Geräte lohnen sich in klimatisierten Räumen doppelt. |
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Dichtheit |
Ein klimatisierter Raum sollte möglichst keinen Luftaustausch mit der Aussenluft haben. Fenster und Türen geschlossen halten. |
Die gleiche Überlegung wie beim Heizen im Winter. |
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Nachtauskühlung |
Im Sommer kann durch ein Lüftungsbetrieb in der Nacht Kälteleistung eingespart werden. Eine weitere beschränkte Kühlmöglichkeit besteht in der Luftbefeuchtung. |
Mit Ventilatoren, welche über eine Schaltuhr in der Nacht starten, kann die Luftzirkulation erhöht werden. |
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Abschalten |
Die Klimaanlage muss nur laufen, wenn die Kälte gebraucht wird. |
In einem Büro darf es ausserhalb der Arbeitszeit ruhig warm sein. |
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Temperatur |
Wenn es draussen 30 °C warm ist, dann muss es im Büro nicht 20 °C haben. Mit einer Solltemperatur um 25 °C ist es immer noch angenehm kühl. Die Personen werden dann auch weniger unter einer Sommergrippe leiden. |
Wenn an einem Hitzetag Mitarbeiter in klimatisierten Räumen einen Pullover tragen, ist die Temperatur sicher zu tief eingestellt.. |
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Bei grösseren Klimaanlagen kann die Wärme auch für die Vorwärmung des Warmwassers verwendet werden. |
Leider gibt es im der heissen Jahreszeit wenig Bezüger von Abwärme. |
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Freecooling |
Wenn die Aussentemperatur zum Beispiel unter 10 °C liegt, kann auch direkt mit der Aussenluft gekühlt (Free Cooling) werden. Solche Systeme schalten automatisch, je nach Kühlbedarf und Aussenlufttemperatur vom Kompressorbetrieb zur Kühlung über die Aussenluft um. Es gibt auch solche mit Mischbetrieb. |
Eine Klimaanlage benötigt im Freecooling-Betrieb für die Kälte etwa zehnmal weniger elektrische Leistung als mit dem Kältekompressor. |
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Luftführung |
Die kühle Luft sollte dorthin geführt werden, wo sie benötigt wird. |
Oft werden strömungstechnische Kurzschlüsse angetroffen. |
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Dimensionierung |
Eine optimale Klimaanlage ist abgestimmt auf die Raumgrösse und die Wärmelasten. |
Eine kleinere Anlage ist auch günstiger. |
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Systemwahl |
Wenn möglich, sollte ein Split-System mit dem Energielabel A gewählt werden. Fest installierte Geräte sind besser als mobile Geräte. |
Wenn das Klimagerät nur an ein paar wenigen Tagen im Jahr benötigt wird, ist die Energieeffizienz nicht so wichtig. |
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Wartung |
Ein Klimagerät ist nach Herstellerangabe zu warten. Vor allem verschmutze Wärmetauscher und geknickte Schläuche reduzieren die Energieeffizenz. |
Dadurch erhöht sich auch die Lebensdauer und Zuverlässigkeit. |