Mechanische Kälteanlagen sind ein unverzichtbarer Bestandteil von Vollklimageräten. Sie dienen der Kühlung und Entfeuchtung der eingebrachten oder aufbereiteten Luft und sind somit essentiell, um ein
definiertes Raumklima zu erhalten. Je nach Anforderung kann eine in das Lüftungsgerät integrierte Kälteanlage als Wärmepumpe eine Möglichkeit zur effizienten Wärmeerzeugung darstellen.
Mechanische Kälteanlagen können komplett in Lüftungsgeräten mit Zu- und Abluft integriert werden, sowohl als reine Kältelieferanten, als Wärmepumpe oder als reversibles System. Ein reversibles System liefert im Sommer Kälte und im Winter Wärme.
Es können auch im Gerät reine Kältemittelregister installiert werden, die von einer externen Kälteanlage versorgt werden.
Ein auf Wasser basierendes System ist das adiabate Kühlsystem
Bei adiabaten Kühlsystemen wird im Sommer bei hohen Außenlufttemperaturen die warme Abluft durch eine adiabate Befeuchtung gekühlt. Das kann über Wabenbefeuchter passieren, oder indem die Luft beim Eintritt in die Wärmerückgewinnung mit hochfein zerstäubtem Wasser besprüht wird. Die Abluft wird durch die adiabate Befeuchtung heruntergekühlt und dem Tauscher die zur Verdunstung des Restwassers erforderliche Energie in Form von Wärme entzogen. Die Abkühlung der Außenluft beträgt bis zu 12°C. Damit kann der empfohlene Temperaturunterschied zwischen Außen- und Raumlufttemperatur von 6°C in der Regel realisiert werden. Zuluftseitig erfolgt kein direkter Feuchteeintrag, so dass die absolute Feuchte nicht erhöht wird.
In einer Kompressionskälteanlage zirkuliert Kältemittel in einem geschlossenen System. Das gasförmige Kältemittel wird in einem Kompressor verdichtet (komprimiert) und anschließend in einem sogenannten Kondensator verflüssigt (also kondensiert), wobei die im Verdichter aufgenommene Wärmeenergie an die Umgebung abgegeben wird. Über ein Ventil wird das Kältemittel entspannt. Das bedeutet, dass der Druck wieder abgebaut wird. Dadurch kühlt das Kältemittel stark ab, ist aber immer noch flüssig. Das Kältemittel wird dann im Verdampfer verdampft, wodurch Wärmeenergie aufgenommen wird. Dann wird das Kältemittel wieder vom Verdichter angesaugt und der Kreislauf beginnt von vorne.
Je nach Anforderung kann eine in das Lüftungsgerät integrierte Kälteanlage als Wärmepumpe eine Möglichkeit zur effizienten Wärmeerzeugung darstellen. Die Kombination einer effizienten Wärmerückgewinnung mit einer stufenlos regelbaren Wärmepumpe stellt in der Übergangszeit im Frühling / Herbst in Mittel- und Nordeuropa eine hocheffiziente Möglichkeit der Wärmeerzeugung dar. Nur im Winter bei sehr niedrigen Temperaturen ist dann noch eine zusätzliche Heizung zur Abdeckung der Spitzenlast erforderlich. Das Kältesystem kann auch reversibel ausgeführt werden. Das heißt, dass mit einer Kälteanlage durch Umschaltung sowohl die Kühlung im Sommer als auch der Wärmepumpenbetrieb im Winter realisiert werden kann. Im Bereich der Schwimmbad-Entfeuchtung stellt die Wärmepumpe ein effektives System zur Nacherwärmung dar.
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