Die Wärmepumpen-Kältemaschine heizt und kühlt

Deutsche-Thermo erklärt, wie die Systeme funktionieren, wann sie zum Einsatz kommen und welche Vorteile luftgekühlte Kältemaschinen zum Mieten haben.

Die Themen im Überblick

Universell einsetzbar: Die Wärmepumpen-Kältemaschine

Heizen und Kühlen mit nur einem Gerät? Mit einer Wärmepumpen-Kältemaschine ist das möglich. Und zwar effizient, kostengünstig sowie umweltfreundlich. Denn die Anlagen, die im Prinzip wie ein Kühlschrank funktionieren, gewinnen Umweltwärme aus der Umgebungsluft. Sie arbeiten ohne Verbrennung und benötigen lediglich einen Stromanschluss. Letzterer ist erforderlich, um den technischen Prozess der Wärme- beziehungsweise Kälteerzeugung zu ermöglichen.

Verschiedenste Leistungs- und Einsatzbereiche der Technik

Die luftgekühlten Kältemaschinen arbeiten ohne Verbrennung und sind daher für verschiedenste Einsatzbereiche geeignet. So versorgen sie mit einem großen Leistungsspektrum große Wohngebäude genau wie Gebäude im gewerblichen und industriellen Bereich zuverlässig mit Wärme und Kälte. Ist die konventionelle Anlagentechnik ausgefallen? Steigt der Energiebedarf vorübergehend an oder verzögert sich die Lieferung der Heiz- und Kühltechnik bei Neubau- sowie Sanierungsvorhaben? In all diesen Fällen können Anlagenbetreiber die Wärmepumpen-Kältemaschine mieten. Komplett vorgefertigte und transportable Bausätze lassen sich dabei kurzfristig installieren und einfach an das vorhandene System zur Wärme- beziehungsweise Kälteverteilung anschließen.

Die Funktionsweise der modernen Technik einfach erklärt

Das Prinzip der Wärmepumpen-Kältemaschine basiert auf einem technischen Prozess, bei dem ein Medium immer wieder erhitzt, verdichtet, gekühlt und entspannt wird. Im Kühlfall entzieht dieses sogenannte Kältemittel dem Kühlwasser Wärme. Während der Vorgang am Verdampfer (einem Wärmeübertrager) abläuft, verdampft das Kältemittel. Es strömt zu einem Verdichter, der mit dem Druck des Mediums auch seine Temperatur anhebt. Der heiße Kältemitteldampf gelangt anschließend zu einem Verflüssiger (zweiter Wärmeübertrager), der ein Teil der mitgeführten thermischen Energie an die Umgebungsluft abgibt. Anschließend strömt das Kältemittel durch ein sogenanntes Expansionsventil. Es entspannt sich schlagartig, geht komplett in den flüssigen Aggregatzustand über und strömt dann mit seiner Ausgangstemperatur zum Verdampfer zurück. An dieser Stelle beginnt der Vorgang erneut.

Gleiches Prinzip der Wärmepumpen-Kältemaschine im Heizfall

Benötigt ein Gebäude Wärme, läuft der Vorgang prinzipiell gleich ab. Die Wärmepumpen-Kältemaschine nutzt dabei jedoch den zweiten Wärmeübertrager, um thermische Energie der Umgebungsluft auf das Kältemittel zu übertragen. Anschließend hebt der Verdichter das Temperaturniveau des Kältemitteldampfes an, sodass dieser thermische Energie auf das Heizsystem übertragen kann. Ein Expansionsventil entspannt das Kältemittel und stellt sicher, dass auch dieser Vorgang immer wieder ablaufen kann. Die verfügbare Leistung ist dabei in der Regel geringfügig höher als die mögliche Kühlleistung. Denn beim Heizen lässt sich auch die Abwärme der Verdichter gewinnbringend einsetzen.

Weite Einsatzbereiche der luftgekühlten Kältetechnik

Geht es um den Kühlfall, ist die Wärmepumpen-Kältemaschine bis zu Außentemperaturen von über 40 Grad Celsius einsetzbar. Eine Einschränkung besteht dabei, da die Anlage das Temperaturniveau des Kältemittels nicht unbegrenzt anheben kann.

Im Heizfall können die Systeme der Umgebungsluft bis zu etwa -15 Grad Celsius noch Wärme entziehen. Wichtig zu wissen ist allerdings, dass die Stromaufnahme des Verdichters steigt, je größer die Differenz zwischen Luft- und Wassertemperatur im Vorlauf ist. Außerdem kann es bei Minusgraden zur Vereisung des Verdampfers kommen. Der Grund dafür: Die Kältemitteltemperatur liegt unter der Temperatur der Umgebungsluft. Es kann zur Kondensation kommen und feine Tröpfchen erstarren an der kalten Verdampferoberfläche direkt zu Eis. Um diesem Problem entgegenzuwirken, sind Wärmepumpen-Kältemaschinen für den Heizfall mit einer Eisfreihaltung ausgestattet.

Wärmepumpen-Kältemaschine: Die Vorteile im Überblick

Durch das besondere Prinzip und die ausgereiften Komponenten benötigen moderne Systeme nur 1 kW Strom, um eine Kühlleistung von 2 bis 3 kW zu ermöglichen. Im Heizfall genügt 1 kW Strom hingegen, um mehr als 3 kW Wärme bereitzustellen. Die Technik arbeitet damit nicht nur effizient und kostensparend, sie schont auch die Umwelt. Letzteres vor allem auch durch den Einsatz umweltfreundlicherer Kältemittel, wie R410A. Dabei handelt es sich um ein häufig eingesetztes Gemisch aus Diflurmethan (R-32) und Pentafluorethan (R-125), das kein Ozonabbaupotential aufweist.

Von Vorteil sind aber auch die vielseitigen Einsatzbereiche der luftgekühlten Kältemaschinen. Die kombinierte Heiz- und Kühlfunktion spart dabei nicht nur Platz – sie senkt auch die Investitionskosten. Denn ein konventioneller Wärmeerzeuger samt Energieversorgung und Abgassystem ist damit nicht mehr nötig. Die Wärmepumpen-Kältemaschine erledigt alle Aufgaben selbst und benötigt dazu lediglich einen Stromanschluss.

Arbeiten die Systeme mit einem modernen und hocheffizienten Invertermotor, können sie die Leistung außerdem flexibel an den aktuellen Bedarf anpassen. Denn auf diese Weise lassen sich die Verdichter genau steuern. Die Systeme leisten nie mehr als nötig und verbrauchen weniger Strom.

Die folgende Liste zeigt die Vorteile der Technik im Überblick:

• Heizen und Kühlen mit nur einer platzsparenden Anlage möglich
• effizienter, günstiger und umweltfreundlicher Anlagenbetrieb
• Wärmepumpen-Kältemaschinen arbeiten ohne Feuerungstechnik
• Stromanschluss genügt, Heizöl- oder Gasversorgung nicht nötig
• Aufstellung im Freien, ohne Abgastechnik oder Schornsteinfeger
• Einsatz in vielen Bereichen möglich (Wohnbau, Gewerbe, Industrie)

Luftgekühlte Kältemaschinen mieten: So funktioniert es

Wärmepumpen-Kältemaschinen lassen sich komplett vormontieren und mit Kältemittel befüllen. Die Anlagen stehen dann auf einem stabilen Rahmen, der sich mit einem Kran oder einem Stapler transportieren lässt. In dieser Form können Betreiber von Wohn- und Nichtwohngebäuden die Geräte mieten. Das lohnt sich zum Beispiel immer dann, wenn:

• die bestehende Technik bei Wartungs- oder Umbauarbeiten ausfällt
• Gebäude oder Prozesse nur vorübergehend zu klimatisieren sind
• der Wärme- und Kältebedarf nur vorübergehend höher ausfällt
• sich die Lieferung der eigentlichen Anlagentechnik stark verzögert

Der Vorteil: Luftgekühlte Kälteanlagen zum Mieten sind kurzfristig verfügbar und ohne hohe Anschaffungskosten zu haben. Außerdem müssen sich Anlagenbetreiber um nichts kümmern. Denn Installation, Einstellung und Wartung der Mietkälte-Anlage übernimmt der Vermieter der Anlagentechnik. In vielen Fällen sind dessen Fachexperten außerdem rund um die Uhr über eine Notfall-Nummer erreichbar. Kommt es doch einmal zu einer Störung, lässt sich diese in der Regel sehr schnell beseitigen.

Schritt für Schritt die Wärmepumpen-Kältemaschine mieten

Wer die Technik mieten möchte, muss zunächst den Wärme- und Kältebedarf ermitteln. Außerdem sind die Bedingungen am Einsatzort zu bestimmen, um eine passgenaue Anlage auslegen zu können. Unterstützung bekommen Interessenten dabei von erfahrenen Anbietern. Diese stellen die benötigten Komponenten zusammen und kalkulieren ein passgenaues Angebot. Nehmen Anlagenbetreiber dieses an, kümmern sich Vermieter mit erfahrenem Personal um Lieferung, Montage und Betrieb der Klimalösungen. Benötigen Betreiber die Kältemaschinen nicht mehr, übernehmen Vermieter dann die fachgerechte Demontage und den Abtransport der Technik.

Kosten der Mietangebote sind individuell zu kalkulieren

Da sich die Bedingungen der verschiedenen Einsatzorte stark voneinander unterscheiden können, lassen sich die Kosten der Wärmepumpen-Kältemaschine zum Mieten nicht pauschal angeben. Steht der Bedarf fest, erstellen Anbieter jedoch schnell ein individuelles Angebot.