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4. Februar 2015 Autor: Dr.-Ing. Manfred Stahl

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Grundlagen: So funktionieren Multisplit- und VRF-Klimasysteme

Multisplit- und VRF-Klimasysteme sind Weiterentwicklungen von Split-Raumklimageräten. Sie werden eingesetzt, um in einem Gebäude gleichzeitig mehrere Räume oder Zonen zu erwärmen oder zu kühlen. Dazu werden die Rauminnengeräte an ein zentrales, kompaktes Außengerät angeschlossen und können von den Rauminsassen individuell gesteuert und betrieben werden. Die Installation eines solchen Klimasystems ist recht problemlos und einfach, denn das Außengerät benötigt eine Fläche von lediglich rund 1 m² und die in verschiedensten Ausführungen erhältlichen Innengeräte können an verschiedenen Stellen im Raum installiert werden. Die Außen- und Innengeräte werden durch dünne Kupferrohre miteinander verbunden.

Das Arbeitsprinzip eines Raumklimageräts

Raumklimageräte, Multisplit- und VRF-Klimasysteme arbeiten auf Basis des so genannten Kompressionskreislaufs. Die Grundlagen dieses Prinzips werden nachfolgend an einem Split-Klimagerät kurz erläutert.

Abbildung 1: Schematischer Aufbau eines Split-Klimageräts mit dem Innen- (links) und dem Außengerät (rechts) und den darin befindlichen Komponenten. (Abb. Toshiba)Abbildung 1: Schematischer Aufbau eines Split-Klimageräts mit dem Innen- (links) und dem Außengerät (rechts) und den darin befindlichen Komponenten. (Abb. Toshiba) Ein Split-Klimagerät besteht aus einem Außengerät (wird im Freien aufgestellt) und einem Innengerät (wird im Raum installiert). Das Außengerät und das Innengerät werden durch Kältemittelleitungen (dünne Kupferrohre) miteinander verbunden.

 

 

 





Wie arbeitet ein solches Split-Klimagerät im Kühlbetrieb?

Ein Ventilator saugt warme Raumluft in das Innengerät, die dort nach einer Filterung einen Wärmeübertrager (Verdampfer) durchströmt. In den Rohren dieses Wärmeübertragers strömt flüssiges Kältemittel bei geringem Druck. Aufgrund der thermodynamischen Eigenschaften des Kältemittels (meist wird R410A eingesetzt) verdampft es in dem Wärmeübertrager und entzieht dabei der Raumluft die Verdampfungswärme. Dadurch wird die angesaugte Raumluft gekühlt (und möglicherweise auch entfeuchtet) und strömt zurück in den Raum. Danach wird der nun heiße Kältemitteldampf zum Außengerät angesaugt.
Hier wird das dampfförmige Kältemittel im Verdichter auf einen höheren Druck verdichtet, wodurch die Temperatur des Kältemitteldampfs erheblich ansteigt (zum Beispiel auf 40 °C).
Im Außengerät befindet sich ein Ventilator, der Außenluft ansaugt und diese durch einen weiteren Wärmeübertrager (Verflüssiger) leitet. Die kühlere Außenluft (zum Beispiel 30 °C) entzieht im Wärmeübertrager dem heißen Kältemitteldampf Wärme, sodass der Dampf wieder flüssig wird.
Schließlich sorgt ein Expansionsventil (in der Abbildung als Kapillarrohr bezeichnet) für eine Verringerung des hohen Drucks des Kältemittels auf den Ausgangsdruck und der Prozess startet erneut.

Durch eine Umkehrung dieses Kreislaufs können Split-Klimageräte auch als Luft-Luft-Wärmepumpen betrieben werden und die Räume erwärmen. Moderne Geräte können so auch bei einer Außentemperatur von -20 °C Wärme erzeugen. Nahezu alle heute angebotenen Geräte der führenden Anbieter sind heute serienmäßig mit einer solchen Umschaltfunktion Heizen/Kühlen ausgestattet.

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