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Kälte und Klimatechnik - das sollten Sie wissen
Die Kälte- sowie der Klimatechnik ist definitiv eines der entscheidenden Themen des beginnenden zwanzigsten Jahrhunderts. Nutzungseffektivität, Stromeffizienz, günstige Wertverhältnisse der gesamten Preiskette und nicht zuletzt die günstigsten Temperaturen bzw. das günstigste Klima (sowohl im privaten als auch im geschäftlichen Bereich) spielen eine entscheidende Rolle. Neben den normalen Programmen benötigen auch Geschäftsansätze und Geschäftsprogramme die richtige Temperatur und damit die richtigen Kühl- und Klimalösungen. Auch wenn Klima– und Kältetechnik eng miteinander verwandt sind, sind sie im Grunde genommen eigenständige Teildisziplinen. Im Folgenden stellen wir Ihnen einen Überblick über die hilfreichen Einsatzgebiete und Standards dieser Verfahren oder Disziplinen vor.
Dieses Kältetechnikgebiet beruht auf vier operativen Schritten
Im Prinzip besteht eine Kälteanlage aus den folgenden 4 Hauptbestandteilen, obwohl im Falle von Kältemaschinen – je nach Verwendungszweck und Bauart – weitere Bestandteile zur Steuerung und Sicherheit verwendet werden:
Mechanische Vorrichtung (wie zum Beispiel: Kompressor, Kapsel);
Kondensator (wie zum Beispiel: Kühler, Verflüssiger);
Drosselorgan (wie zum Beispiel: Expansionsventil, Injektor);
Verdampfer (wie zum Beispiel: Kühler).
Analog zu diesen vier Hauptbestandteilen besteht die Funktionsweise eines Kühlgeräts ebenfalls aus 4 Arbeitsschritten. Im ersten Arbeitsschritt saugt das mechanische Gerät oder der Kompressor das Kältemittel, das als verflüchtigter Betriebsstoff beschrieben werden kann, aus dem Verdampfer an. Das Kältemittel wird dort dann verdichtet oder auf eine höhere Spannung gebracht. Dabei entsteht Wärme, die mittels des Kältemittels aufgenommen wird. Im zweiten Schritt wird das aktuell komprimierte Gas in den Kondensator geleitet, wodurch es früher oder später unter der regulären Spannung kondensiert und folglich wieder abgekühlt wird
Über den Vergrößerungsweg zum Verdampfungsweg
Das Kältemittel verflüssigt sich durch den Wärmeentzug und die Kondensation vollständig. Der 3. Schritt ist der Vergrößerungsvorgang. Diese beginnt, sobald das flüssige Kältemittel die Drosselstelle oder das Vergrößerungsventil erreicht; es dehnt sich aufgrund des Spannungsabfalls von der Verflüssigungsstrecke zur Verdampfungsstrecke aus. Auf diese Weise verdampft das Kältemittel in der Endphase, wobei die dafür benötigte Wärme über das Flüssigkeits-Dampf-Gemisch aus der Umgebung entzogen wird, was folglich eine Abkühlung bedeutet. Solange die mechanische Vorrichtung in Betrieb bleibt, läuft der gesamte Prozess ununterbrochen.
Die Kältetechnik wird in verschiedenen Regionen eingesetzt
Diese Technik wird idealerweise innerhalb des Lebensmittelunternehmens zusätzlich zum Lebensmittelhandel eingesetzt. Der Service der Kältetechnik hält Speisen über ein längeres Grundmaß und ggf. über ausgeprägte Klimazonen hinweg frisch – durch die Organisation von weltweit ununterbrochenen Kühlketten (hier: Tiefkühlung). Darüber hinaus wird die Kältetechnik als entscheidender Schlüssel für die Klimatisierung von Räumen oder Wohnungen und Kraftfahrzeugen angesehen. Darüber hinaus wird die Kältetechnik derzeit zur Kühlung von Sensoren (Magnetfeldsensoren, Belichtungssensoren etc.) sowie zur Tieftemperatursanierung von biogenen Materialien eingesetzt. Die Kältetechnik wird ebenfalls immer wichtiger für die Tieftemperaturchirurgie, für die intensive Wassergewinnung und für verschiedene technische Ansätze zur Stoffsynthese und Stoffrestaurierung. Service und Montage sind hier jedoch ein maßgebendes Thema.
Die Kältetechnik und der Einsatz von Kältestrukturen sind jedoch nicht nur zur Gewinnung von Kälte von Bedeutung. Vielmehr ist es auch möglich, die Abwärme, die bei der Kälteerzeugung entsteht, auf andere Art und Weise zu nutzen. Diese Wärme oder Wärmerückgewinnung ist seit den siebziger Jahren – zur Zeit der „Elektrizitätskrise“ – ein Hauptthema in der Kältetechnik, und zu diesem Zweck werden Wärmepumpen eingesetzt. Diese umfassen wie die kältetechnischen Strukturen die ersten Zusätze (Verdampfer, Drosselorgan, Verflüssiger, Verdichter) im Wesentlichen wird hier nur der Kältekreislauf umgekehrt. Teilweise wird die Wärme über entsprechende Wärmerückgewinnungsgeräte abgegeben und damit noch Energie in die Außenluft geleitet.
Es gibt drei spezielle Varianten von Wärmepumpen
Häufig werden solche Anlagen oder Pumpen ausdrücklich dort eingesetzt, wo einerseits kalte Räume benötigt werden und andererseits ein Wärmebedarf für die Warmwasserbereitung besteht. Service und Montage sind hier jedoch wichtig. Da es verschiedene Spezialpakete in Bezug auf die Stromerzeugung gibt, können Wärmepumpen auch in 3 Varianten unterteilt werden:
Luft/Luft-Wärmepumpen: Pumpen dieses Typs entziehen z.B. im Sommer den zu kühlenden Räumen Wärme (dadurch sinkt die Temperatur) und geben sie an die Außenluft ab. Im anderen Fall entziehen Wärmepumpen der Außenluft Wärme, die sie wiederum an die Innenluft abgeben, wodurch die Temperatur steigt.
Luft/Wasser-Wärmepumpen: Die Funktionsweise ist die gleiche wie bei Luft/Luft-Wärmepumpen; lediglich das Medium, aus dem der Strom entnommen und zugeführt wird, variiert.
Wasser/Wasser-Wärmepumpen: Siehe Luft-/Wasser-Wärmepumpen.
Die Montage solcher Anlagen sollten wie auch der Service ausschließlich von Fachkräften vorgenommen werden.
Klimaanlagen: kühlen, wärmen, filtern und trocknen.
Im Gegensatz dazu könnte man Klimaanlagen auch als neuartige Lüftungsanlagen bezeichnen, die die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Kohlendioxidgehalt (Luftqualität) in einem Raum auf die gewünschten Werte regulieren. Diese Klimatisierung nimmt dabei jede äußere Wärmemasse (Transmissionswärme, Sonneneinstrahlung, etc.) und innere Wärmequellen (Beleuchtung, Menschen, EDV, etc.) getrennt in Anspruch. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Luftstrom- oder Heizgerät wärmt, kühlt, entfeuchtet und filtert ein Klimagerät. Um dies zu bewerkstelligen, verfügen Klimageräte über Kältemaschinen, die denen in Kühl- und Gefrierschränken sehr ähnlich sind. Darüber hinaus verfügen Klimaanlagen über Kondensationsflächen mit Wasserabfluss und Filtervliese zur Trocknung der Luft. Hilfreich ist, dass die Wärme über den Kältekreislauf im Inneren der einzelnen Klimageräte transportiert wird. Da hierfür ein Medium benötigt wird, ist die Verwendung eines Tageskältemittels unabdingbar. Auch hier sollten Service und Montage ausschließlich von Fachkräften vorgenommen werden.
Die Klimatisierung des Raumes erfolgt auf direktem oder indirektem Wege durch Kühlanlagen.
Hier werden Klimastrukturen eingesetzt, die je nach Bedarf Wärme verbrauchen oder abgeben (Kühlanlagen). Darüber hinaus erhöhen oder senken Klimakonstruktionen die Luftfeuchtigkeit und versenden die jeweils verwendeten Medien (Wasser, Luft). Unterschieden wird zwischen Direktverdampfer-assoziierten Anlagen zur indirekten Kühlung über Sole- oder kalte Wasserkreisläufe. Bezeichnenderweise wird in kleinen Klimaanlagen – Nebenraumkühlgeräten, Krananlagen oder Autoklimaanlagen – die Luft auf einmal mit dem Luftstrom über ein Verdampferbündel gekühlt. Im Gegensatz dazu werden Wohnhäuser oder sogar große elektrische Schaltanlagen mit Hilfe von Großanlagen gekühlt. In diesem Fall fungiert der Verdampfer der Kühlanlagen als Wärmetauscher, der Sole oder Wasser kühlt.
Split Kühlanlagen sind für den privaten Gebrauch prädestiniert
Grundsätzlich wird die Klimaanlagen-Ära in verschiedenen Einsatzgebieten forciert. Vorzugsweise werden Klimastrukturen in Wohnhäusern, Lagerhallen, Produktionsstätten, Gewächshäusern sowie in der Technik (Versuchsräume, Wetterkammern, Windkanäle usw.) eingesetzt. Die Klimatisierung solcher Räume und Verfahren wird häufig mit Monoblockgeräten, Split-Klimageräten, Multisplit-Klimageräten, VRV-Klimageräten, Kompaktgeräten oder Kaltwasseranlagen ausgestattet. Split- und Monoblockgeräte sind für den privaten Gebrauch prädestiniert. Allerdings werden hier häufig Split-Klimageräte bevorzugt, da sie in der Lage sind, größere Flächen dank der variablen Positionierung des Verflüssigers effektiv zu bewirtschaften.
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