Je heißer die Sommertage sind, desto häufiger sieht man die kleinen Wunderwerke in den Wohnungen, Eigenheimen oder Büros. In Ländern wie Amerika sind sie beispielsweise gar nicht mehr weg zu denken, da wundert man sich eher, wenn sie in einem Haushalt nicht vorhanden sind! Die Rede ist hier von der guten, alten Klimaanlage.
Doch wie funktioniert sie überhaupt? Klar ist, dass es auf jeden Fall spürbar kälter in den Räumen wird, nachdem man sie eingeschaltet hat.
Zu Beginn sollte jedoch gesagt werden, dass trotz aller Gerüchte eine Klimaanlage einem Raum keine Kälte zuführt, sondern eher die Wärme entzieht. Denn ein Grundprinzip in der Physik ist, dass Energie – auch in Form von Wärme – niemals verloren geht, sondern lediglich zwischen einem Ort höherer und einem Ort niedrigerer Energie versucht ein Gleichgewicht herzustellen. Das bedeutet, dass warme Luft mit einer “hohen” Energie immer zur kalten Luft strömt, um diese Differenz auszugleichen. An sich ist dieses Prinzip auch schon grundlegend für die Funktionsweise einer Klimaanlage.
Zwei Einheiten bringen Effizienz
Ein fest installiertes Gerät besteht im Grunde genommen aus zwei Bauteilen: dem Verflüssiger, der für gewöhnlich irgendwo im Freien angebracht wird und einer Einheit, die sich in den zu kühlenden Räumen befindet. Im Prinzip soll das Klimagerät die Wärme aus dem Raum nach draußen transportieren. Das Kältemittel repräsentiert die Transportform dieser Wärme.
Man muss sich den Vorgang innerhalb der Klimaanlage als einen Kreislauf vorstellen. Wenn die Klimaanlage eingeschaltet wird, muss das gasförmige Kältemittel auf einen hohen Druck und eine hohe Temperatur gebracht werden. Dies erfolgt im Verdichter. Das Kältemittel strömt anschließend durch den äußeren Teil der Klimaanlage und gibt während dessen Wärme ab. Bei gleichzeitiger Anwesenheit von hoher Temperatur und hohem Druck verflüssigt sich das Kältemittel im Anschluss und fließt dann in die Verdampfer-Rohrschlange im inneren Teil der Klimaanlage. Durch den fehlenden hohen Druck, kann sich das Kältemittel im wahrsten Sinne des Wortes entspannen. Die Konsequenzen davon sind, dass es erneut in den gasförmigen Zustand über geht und schlagartig abkühlt. Und nun kann man erneut auf das physikalische Prinzip, das bereits im oberen Teil erläutert wurde eingehen: die Außenluft, die im Kanalnetz zirkuliert, ist wärmer als das erkaltete Kältemittel-Gas und um diese Differenz auszugleichen, kühlt die Außenluft ab, in dem sie ihre Wärmeenergie an das Kältemittel abgibt.
Nicht nur kühlend
Neben der Funktion des Raumkühlers hat eine Klimaanlage noch einen angenehmen Nebeneffekt. Sie kann ebenfalls als ein Luftentfeuchter fungieren. Prinzipiell kann warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Dies ist ebenfalls der Grund weswegen heiße Sommertage auch sehr schwül sein können. Wenn nun die warme Zimmerluft seine Wärmeenergie an das Kältemittel abgibt, kann sie nicht mehr die Menge an Feuchtigkeit tragen, wie sie es im warmen Zustand konnte. Deswegen setzt sich auch Kondenswasser an der Außenseite der Rohre ab und wird durch ein dafür vorgesehen Ablauf abtransportiert. Im Alltag begegnet man diesem Phänomen auch immer wieder: Wenn heiß geduscht wird, hat man einerseits eine hohe Temperatur und durch das Duschwasser eine hohen Wassergehalt in der Luft: der Spiegel ist beschlagen! Mit der Zeit kühlt sich der Raum ab, da sich die warme Luft immer weiter im Raum verteilt und es entsteht Kondenswasser am Spiegel.