Was ist ein Split-Klimagerät?
Wie funktioniert ein Split-Klimagerät?

 

Inhalt

Split-Klimaanlagen – Wie sie funktionieren, was sie kosten.
Die Split-Klimaanlage: Kühle Luft, leise und komfortabel
Wie arbeiten Split-Klimaanlagen?
Die Splittung in Innen- und Außeneinheit.
Der Ablauf des Kühlkreislaufes einer Klimaanlage.
Wo kommt das Klimasplitgerät zum Einsatz?
Auf was ist beim Klimaanlage-Splitgeraet zu achten?
Split-Klima-Geräte: Planung und Aufbau mit Fachmann.
Das Splitgerät als direktes System der Kälteerzeugung.
Klima-Splitgeräte: Pro und Contra.
Unterbrechungsfreie Raumkühlung mit mobilem Klimagerät.

 

Die Split-Klimaanlage: Kühle Luft, leise und komfortabel

Als Teilbereich der Kältetechnik im Bereich der Klimaanlagen, sind Split-Klimaanlagen besonders beliebt, um Büros oder Wohnräume zu kühlen. Denn, wie der Name schon andeutet, sind sie in zwei Komponenten „aufgesplittet“. Es gibt eine Außen- und eine Inneneinheit. Beide sind über eine Kühlleitung miteinander verbunden. Mit solchen Splitgeräten können Sie jeden Raum leise und individuell je nach Bedarf herunterkühlen. Aber wie funktionieren die Anlagen, die es sowohl als Mono- als auch als Multisplit-Klimaanlagen gibt? Wo werden sie am häufigsten genutzt und was unterscheidet sie von anderen Klimaanlagen im Haus? Erfahren Sie alles, was bei der Planung wichtig ist. Gerade bei explodierenden Energiepreisen spart eine intelligente Planung und moderne Technik dauerhaft Strom- und Wartungskosten.

 

 

Wie funktionieren Split-Klimaanlagen?

Wenn die Temperaturen über mehrere Tage nach oben klettern, macht sich dies auch irgendwann in den Innenräumen bemerkbar. Um wieder für angenehme, komfortable Temperaturen zu sorgen, kühlen Klima-Splitgeräte die Raumluft auf ein gewünschtes Temperaturniveau. Sie arbeiten mit zwei verbauten Einheiten; einer Außeneinheit zur Abführung der gesammelten Wärme und einer Inneneinheit als Lüfter- / Kühleinheit.

Funktionsweise von Split-Klimageräten.

 

 

Die Splittung in Innen- und Außeneinheit

Vereinfacht erklärt: Die sogenannte Inneneinheit saugt die Warmluft mit einem Ventilator an und führt sie über die Kühlrippen (Wärmeübertrager). So kühlt sich die warme Luft im Raum ab, indem die Wärme auf ein Kühlmittel im Inneren der Klimaanlage übergeht. Die Kühlmittelleitung bringt die Wärme zur Außeneinheit. Dort wird sie dann wieder über einen Wärmeübertrager an die Außenluft abgegeben. Großer Vorteil des Klimaanlagen-Splitters: Die Außeneinheit enthält dabei die beweglichen und damit lauten Bauteile wie z.B. den Kompressor, während die Inneneinheit relativ leise arbeitet.

Der Ablauf des Kühlkreislaufes einer Klimaanlage

Aber wie hält sich dieser dabei ablaufende Kühlkreislauf konkret am Laufen? Er basiert auf zwei grundlegenden Prinzipien der Physik:

  • die Temperatur zwischen zwei unterschiedlichen Stoffen gleicht sich aus, wenn sie in Kontakt kommen
  • wird Gas komprimiert, erwärmt es sich

Dafür, dass dies funktioniert, sind folgende Komponenten entscheidend, aus denen sich sowohl die Klimaanlage im Haus als auch der Klimaanlagen-Splitter zusammensetzt:

  • Der Kompressor (Verdichter, Außeneinheit)
  • Der Kondensator (Verflüssiger)
  • Das Expansionsventil (Drossel)
  • Der Verdampfer (Kälteerzeugung, Inneneinheit)

Mit diesen entsteht ein geschlossener Kreislauf mit Kältemittel. Die Grundbauteile sorgen dafür, dass er immer wieder von vorne beginnt.

Etappen des Kältekreislaufes:

  1. Verdichtung: Bei den meisten Split-Klimageräten ist der Kompressor in der Außeneinheit untergebracht, was diese Form der Anlage im Innenbereich sehr leise macht. Der Kompressor saugt das gasförmige Kältemittel an und erhöht dabei den Druck und dadurch auch seine Temperatur. Er verdichtet es also, wodurch es heiß wird.
  2. Verflüssigung: Im nächsten Schritt gelangt das Kältemittel in den Kondensator, auch Verflüssiger genannt. Das noch gasförmige Kältemittel kühlt sich dort ab, die Wärme wird dabei an die Außenluft abgegeben. So verflüssigt sich das Kältemittel, es kondensiert. Flüssig und abgekühlt geht es nun weiter.
  3. Entspannung: Was aber für die weitreichendere Entspannung sorgt, ist das sogenannte Expansionsventil (auch Drossel genannt). Das Kältemittel ist jetzt ein Flüssigkeits-Gasgemisch (Nassdampf) geworden und hat sich weiter entspannt. Es kühlt dabei stark ab, wie sehr ist auch abhängig von der Umgebungstemperatur. Jetzt befinden wir uns bereits in der Inneneinheit des Klimageräts. Der Druck hat sich jetzt stark gesenkt und dadurch ist auch die Temperatur des Kältemittels nach unten
  4. Verdampfung: Jetzt kommen wir zur eigentlichen Kälteerzeugung, die sich wieder in der Inneneinheit abspielt. Der Verdampfer verwandelt das sehr kalte Flüssigkeits-Gasgemisch wieder in ein Gas. Das Flüssigkeits-Gasgemisch verdampft und nimmt wieder Wärme aus dem zu kühlenden Raum auf, kühlt diesen also Nun gelangt das Gas wieder zum Verdichter/Kompressor. Der Druck und die Temperatur erhöht sich wieder soweit, dass die Wärme nun nach außen abgegeben wird, weil sie höher als die Außentemperatur ist. Der Kreislauf beginnt von vorn.

Wo kommt das Klimasplitgerät zum Einsatz?

Split-Klimaanlagen sind sehr gut in Wohn- und Arbeitsräumen einsetzbar. Denn sie sorgen relativ schnell für angenehme Raumluftkühlung und können problemlos im bestehenden Gebäude eingesetzt und nachgerüstet werden. Relativ effizient liefern sie hier angenehme Kühle in Räumen mit Komfortbedarf. Aber auch darüber hinaus sind sie beliebt.

Die häufigsten Einsatzbereiche sind:

  • Split-Klimaanlage für Wohn- und Arbeitsräume
  • Klimaanlage für Ladenlokale, Zelte, Labore, Lager- und Produktionsräume
  • Klimatisierung von Mess- und Regeltechnik
  • Serverklimatisierung bzw. Serverkühlung
  • Einbau als Luftkühlung in Lüftungssystemen


Auf was ist beim Klimaanlage-Splitgeraet zu achten?

Klima-Splitgeräte benötigen viel Strom und Kühlmittel. Sie gelten deshalb als belastend fürs Klima. Zuallererst sollte man deshalb prüfen, ob nicht andere Maßnahmen der Verschattung oder Dämmung die Installation dieser überflüssig machen können.

Oft lassen die Bedarfe der Gebäude im Bestand aber keine andere Lösung zu. Im Zuge der explodierenden Energiepreise, sollten Sie bei der Auswahl des Splitgeräts den Stromverbrauch, aber auch die flexible Erweiterbarkeit der Geräte im Blick behalten.

Moderne Splitklimageräte arbeiten stromsparender
Sehr effizient arbeiten Klima-Splitgeräte mit Inverter (wandelt Wechselstrom in Gleichstrom). Allerdings ist dieser auch teurer in der Anschaffung und braucht zusätzlich Energie. Er lohnt sich deshalb meist nur bei stark schwankenden Leistungsbereichen.

Auch eine moderne Steuerung arbeitet effizienter und spart Strom. Natürlich gibt es hier die unterschiedlichsten Varianten wie die Temperatur geregelt werden kann. Die kostengünstigste Variante der Temperaturregelung hat Bedienknöpfe mit Fernbedienung für die Inneneinheit. Bei der nächsten Stufe können schon Zeiten voreingestellt werden. Am besten anpassbar sind moderne Split-Klimageräte mit smarter Steuerung. Hier können zahlreiche Kategorien selbst eingestellt werden und über eigene Nutzeroberflächen verwaltet werden. Die Fern-Steuerung geht dann ganz bequem digital übers Smartphone, PC oder Tablett.

Allerdings gilt auch hier, gerade für einen kurzfristigen Gebrauch: je mehr eingestellt werden kann, desto mehr Strom könnte auch verbraucht werden. Wird ein Klima-Splitgerät immer nur für wenige Minuten ein und wieder ausgeschalten, entstehen dadurch höhere Stromspitzen. Bei mobilen Split-Klimaanlagen kann deshalb durchaus ein einfaches Gerät mit einfachen Bedienknöpfen die effizienteste Variante sein.

Multisplit-Klimaanlage ermöglicht flexible Erweiterung
Was Splitgeräte für die Kühlung so attraktiv macht, ist ihr einfacher Einbau und ihre flexible Erweiterbarkeit. Besteht bereits ein Gebäude, kann so relativ einfach jeder Raum mit einem Klimagerät nachgerüstet werden. Denn es gibt nicht nur Mono-Splitklimageräte mit einer Innen- und Außeneinheit. Multisplit-Klimaanlagen rüsten durch zusätzliche Inneneinheiten jeden Raum mit entsprechender Kühlung aus. Sie lassen sich alle an eine Außeneinheit anschließen.

Da allerdings immer Durchbrüche nach außen oder in andere Räumen notwendig sind und auch Leitungen verlegt werden müssen, entscheiden sich viele gegen eine Festinstallation, wenn nur immer über kurze Zeiträume hinweg gekühlt werden muss. Mit mobiler Split-Klimaanlage überbrückt man solche Zeiten problemlos. Und das, auch ohne unschöne Stellen in den Wänden.

Das Splitgerät innen: Variantenreich und wandelbar
Die Inneneinheit des Splitters ist besonders variantenreich zu haben. Sie enthält lediglich einen Ventilator und einen Wärmetauscher, der die Kühle in den Raum bringt. Sowohl die Geschwindigkeit des Ventilators als auch der Neigungswinkel der ausgeblasenen Luft ist zusätzlich einstellbar. Neben Wandgeräten, sind Deckenkassetten, Truhen oder Einheiten erhältlich, die in Luftkanäle passen.

Auch Außeneinheiten sind nachrüstbar
Was tun, wenn die Kühllast im Nachhinein extrem steigt? Zum Beispiel zusätzliche Lebensmittelprozesse gekühlt werden müssen oder Räume hinzukommen? Auch Außeneinheiten des Splitters können nachgerüstet werden und mit zusätzlichen Inneneinheiten verbunden werden.


Split-Klima-Geräte: Planung und Aufbau mit Fachmann

Split-Klimageräte sind sehr schnell aufgebaut und installiert. Allerdings muss hier immer ein Fachmann hinzugezogen werden. Er kann die Kühllast exakt berechnen, indem er alle Räume berücksichtigt und so einen optimalen Wirkungsgrad erzeugt. Je nach den Gegebenheiten vor Ort, wählt er das für Sie passende Gerät an Wand oder Boden. Außerdem wird er dabei auch schon die Verrohrung mit im Blick haben. Diese muss in jedem Fall vom Fachmann durchgeführt werden, da es sich um Kältemittelleitungen handelt. Nur Fachfirmen, die hierfür zertifiziert sind, dürfen die Montage vornehmen.

Gute Planung verringert Kühllast
Gerade bei der Planung sollte man darauf achten, wie man die Kühlleistung verringern kann. Oft kann die Kühllast schon durch ganz einfache Eingriffe verändert werden. So sollte geprüft werden, ob nicht Raffstores, Vorhänge oder Rollläden hier einen guten Schutz vor Wärme bieten können. Auch zusätzliche Formen der Verschattung oder eine zusätzliche Dämmung können helfen. Das alles senkt die Kühllast und damit natürlich die Stromkosten.

Nachhaltigkeit erhöhen durch Verhaltensänderung
Oftmals sind es auch einfache Änderungen des Verhaltens, die die feste Montage eines Split-Klimageräts vielleicht überflüssig oder die Klimatisierung mit Klimaanlage im Haus ganz überflüssig machen.

  • Vermeiden Sie es ab 25 Grad Fenster und Türen während des Tages zu öffnen
  • Lüften Sie nur morgens, abends und in der Nacht
  • Lüften Sie möglichst quer

Sind alle Möglichkeiten ausgeschöpft und nur noch kurze Hitzeperioden mit Splitklimageräten zu überbrücken, so kann auch eine mobile Split-Klimaanlage eine probate Übergangslösung sein. Sie kann nach den Hitzeperioden schnell wieder deinstalliert werden. Die Mietkosten können hier aufgrund der kurzen Dauer günstiger sein als die Anschaffung einer festen Splitklimaanlage.

Der richtige Ort für die Außenanlage
Entscheidet man sich doch für eine Split-Klimaanlage, gibt es mehrere Möglichkeiten, um das äußere Gerät zu platzieren. Das Dach, auf einer Fassadenkonsole oder vor dem Haus auf einem Aufbau. Hier sollte der Fachmann für die fachgerechte Ausführung herangezogen werden. Denn für die Kältemittelleitungen, die die Außeneinheit mit der Hauseinheit verbinden, sind Kernbohrungen durchzuführen.

Schattiges Plätzchen für den Verdichter
Wo die Außeneinheit sitzen soll, entscheidet auch der Grad an Sonneneinstrahlung. Sie sollte möglichst im Schattenbereich sein. Ist die umgebende Luft nämlich extrem heiß, muss der Verdichter noch mehr Energie liefern. Schließlich muss er die Temperatur des Kältemitteldampfes dann noch mehr anheben, damit er die Wärme abgeben kann – und das kostet weiteren Strom.

Verdampfer benötigt Ablauf für Kondensat
Am kalten Verdampfer, also dort wo der Wärmeübertrager der Inneneinheit sitzt, bildet sich Kondensat. Dieses muss nach außen gebracht werden. Deshalb werden die Kältemittelleitungen, die Innen- und Außeneinheit verbinden, in der Regel auch mit einer Kondensatleitung ausgestattet. Ist dies nicht möglich, ist eine Kondensatpumpe zum nächsten Anschluss der Abwasserleitung anzubringen.

Abstände zwischen innen und außen berücksichtigen
Je nachdem welche Art von Klimaanlagen-Splitgeräten man wählt, lassen sich unterschiedliche Abstände überbrücken. Während bei Mono-Splitklimageräten circa 30 Meter zwischen Innen- und Außeneinheit sein dürfen, lassen Multi-Splitklimaanlagen größere Abstände zu. Hier können bis zu 80 Metern zwischen dem inneren und äußeren Gerät sein. Reicht diese Entfernung immer noch nicht, sollte man auf andere Arten der Klimatisierung zurückgreifen. Eine Alternative, die gerade für größere Gebäude interessant ist, sind hier Kaltwassersätze. Hier fungiert Wasser als Medium für die Kühlung, ist also Kühlträger, aber nicht Kühlmittel. (Dazu gleich im nächsten Punkt mehr.)

Das Splitgerät als direktes System der Kälteerzeugung

Bei einer Klimaanlage mit Splitter spricht man von einem direkten System für die Kälteerzeugung. Es arbeitet mit direkter Verdampfung. Das heißt, bei der Direktverdampfung ist das Kältemittel und der Kälteträger identisch.

Indirekte Systeme der Kälteerzeugung nutzen hingegen ein zusätzliches Kältemedium als Kälteträger (z.B. Kaltwassernetz). Kaltwassersätze fallen unter die indirekten Systeme, weil sie als Medium Wasser nutzen.

Monoblock-Klimageräte fallen ebenfalls unter das direkte System für die Kälteerzeugung. Sie enthalten die gesamte Technik (für den Kältekreislauf) sozusagen in einem Block. So können sie schnell mobil eingesetzt werden. Ihr Nachteil ist aber, dass sie lauter sind und der Abluftschlauch irgendwo nach außen geführt werden muss. Dazu arbeiten sie weitaus ineffektiver als Klimaanlagen-Splitgeräte.

Spot-Klimageräte kühlen nur punktuell in einem Raum, indem sie kalte Luft auf einen bestimmten Ausschnitt des Raums pusten. Hier erfolgt keine Abgabe der warmen Luft nach außen. Die Luft bleibt also im Raum, wodurch keine langfristige Kühlung entsteht. Diese Geräte verfügen nicht über einen geschlossenen Kältekreislauf und arbeiten mit keinem Kältemittel.

Auch die Wärmepumpe, die auch kühlen kann, nutzt häufig das mit Wasser befüllte Rohrleitungssystem der Fußbodenheizung. Sie setzt somit Wasser als Kältemedium ein und fällt damit unter die indirekten Systeme der Kälteerzeugung.

Systeme der KälteerzeugungDirekte SystemeIndirekte Systeme
Split-Klimaanlagex 
Kaltwassersätze x
Monoblock-Klimagerätex 
Wärmepumpe x

Mobile Split-Klimageräte arbeiten meist als indirekte Systeme. Unter diese Sonderform fallen also manchmal auch Kaltwassersätze oder Geräte, die teilweise Wasser als Kühlmedium nutzen. (Siehe z.B. das MC6 und MC7 von mobiheat)

Klima-Splitgeräte: Pro und Contra

Der große Vorteil von Split-Klimaanlagen ist, dass sie relativ einfach installiert werden können. So kann man einen Arbeits-, Büro- oder Schlafraum schnell mit angenehmer Raumtemperatur versorgen. Und das relativ effizient im Gegensatz zu mobilen Klimageräten wie z.B. Monoblock-Klimageräten oder Spot-Klimageräten. Zudem ist die geringe Lärmbelastung durch die getrennten Einheiten ein großer Komfortpunkt.

Vergleicht man sie jedoch mit Systemen wie der Wärmepumpe, die auch zur Kühlung eingesetzt werden können, haben die Splitgeräte einen großen Stromverbrauch. Das führt in der Regel zur weiteren Belastung des Klimas, ausgenommen es wird Ökostrom genutzt. Die Wärmepumpe mit Kälteerzeugung kann aber meist nur im Neubau eingesetzt werden. Sie benötigt ein entsprechend verlegtes Rohrleitungssystem und ist mit hohen Anschaffungskosten verbunden. So ist in Bestands-Gebäuden meist die am effizientesten umsetzbare Kühl-Lösung die Split-Klimaanlage.

 Split-KlimagerätMonoblock-KlimagerätWärmepumpe
Einsatzzeitraumlangfristig und kurzfristig möglichkurzfristiglangfristig
Wo einsetzbar
  • jeder Raum eines jeden Gebäudes damit nachrüstbar
  • überall, auch Einzelräume
nur Gebäude mit dem entsprechend verlegten bzw. verbauten Rohrleitungssystem
Vorteil
  • einfach zu installieren
  • leise
  • gute Kühlleistung
  • flexibel aufzustellen
  • nahezu überall mobil einsetzbar
  • gute Kühlleistung
  • gleichzeitig effizient
  • stromsparend
  • auch zum Heizen einsetzbar
Nachteil
  • Experte muss hinzugezogen werden
  • ineffizient durch Abluft-schlauch
  • hohe Anschaffungskosten
Energieeffizienzmittelniedrighoch
Stromverbrauchmittel bis hoch, je nach Ausstattunghochniedrig

Wie teuer die Split-Klimaanlage wird, hängt stark davon ab, wie viele verbaute Einheiten gebraucht werden und wie leistungsstark sie sein müssen. Auch Bauteile, die für energieeffizienten Betrieb sorgen, sind in der Anschaffung teurer, rechnen sich aber über die Zeit.

Unterbrechungsfreie Raumkühlung mit mobilem Klimagerät

Sucht man nach einer Notlösung für einen kurzfristigen Ausfall, ist eine mobile Split-Klimaanlage eine gute Alternative. Die Außen- und Inneneinheit ist hier schon mit einer Schlauchleitung verbunden. Des Weiteren ist die Anlage mit Kältemittel schon befüllt und kann dann ganz nach Bedarf aufgestellt werden. Die Miete einer solchen mobilen Lösung kann hier attraktiver sein als der Kauf einer Festanlage. Schließlich schlägt die Festmontage mit zu Buche.

Ist die Montage der mobilen Split-Klimaanlage nicht möglich oder zu aufwändig, kann auch eine mobile Klimaanlage, ein sogenanntes Monoblock-Klimagerät die richtige Lösung sein. Sie lässt sich ganz kurzfristig und ohne Expertenrat aufstellen und in nahezu jedem Raum platzieren. Ihr großer Vorteil ist, dass sie alles in einem Gerät vereint und ohne Außeneinheit arbeitet. Das bedeutet allerdings mehr Lärm und ein Schlauch, der über ein Fenster die warme Luft nach draußen abgeben muss.

Gibt es einen Ausfall in der Industrie, wo Prozesse gekühlt werden müssen oder sind große Strecken zu überwinden, ist ein Kaltwassersatz oft die beste Möglichkeit die Kälteerzeugung zu überbrücken. Sie gibt es in extrem großen Leistungsbereichen bis 450 kW. Zudem können sie über große Entfernungen kühlen, anders als die Split-Klimaanlage.