Was ist ein Luftkondensator?
Ein Luftkondensator ist eine Komponente, die in vielen Klimaanlagen verwendet wird. Im weiteren Sinne handelt es sich um einen Schritt in Wärmepumpen- und Kältekreisläufen, die Wärme austauschen. In einer typischen Klimaanlage zirkuliert ein als Kältemittel bezeichnetes Fluid zwischen dem Innenraum und der Außenluft. Der Luftkondensator ist ein Teil dieses Pfades und dient dazu, Wärme vom Kältemittel an die Außenatmosphäre zu übertragen. Es wird als Kondensator bezeichnet, da das Kältemittel während dieses Schritts kondensiert oder die Phase von Gas zu Flüssigkeit wechselt.
Alle Materie, einschließlich Flüssigkeiten und Gase, enthalten eine gewisse Menge Wärmeenergie. Wann immer Wärme verwendet wird, um die Temperatur eines Stoffes zu erhöhen, wird die Wärme innerhalb des Stoffes gespeichert. Ebenso wird bei Phasenwechseln eines Stoffes - beispielsweise von Gas zu Flüssigkeit - Wärme entweder freigesetzt oder absorbiert. Daher kann die innere Wärme eines Kältemittels verwendet werden, um Wärme von einem Innenraum in Richtung der äußeren Umgebung abzuführen. Durch den Wechsel des Kältemittels von Gas zu Flüssigkeit kann die interne Wärme vom Kältemittel an die Außenluft übertragen werden.
Klimaanlagen nutzen eine Druckdifferenz zwischen verschiedenen Teilen des Kältemittelkreislaufs, um das Fluid in Bewegung zu halten und die Phasen ändern zu können. Diese Druckdifferenz wird mit einem Luftkompressor erzeugt, der entweder mit Elektrizität oder in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird. Hochdruckkältemittel, das zu diesem Zeitpunkt des Kreislaufs hauptsächlich aus Dampf besteht, wird dann durch ein Rohr in thermischen Kontakt mit der Außenumgebung gedrückt. Ein Ventilator kann verwendet werden, um sicherzustellen, dass frische Außenluft über das mit Kältemittel gefüllte Rohr strömt.
Zu diesem Zeitpunkt tritt das Kältemittel in den Luftkondensator ein. Flüssigkeiten mit höheren Drücken neigen dazu, bei niedrigeren Temperaturen einen Siede- / Kondensationspunkt zu haben. Klimaanlagen nutzen diese Eigenschaft, um Kältemittelwärme an die Außenumgebung abzuleiten - auch wenn die Außenluft bereits sehr heiß ist. Der Luftkondensator hat folglich die Funktion, Kältemitteldampf in Flüssigkeit zu kondensieren, wodurch Wärme freigesetzt wird. Die bei Gas-Flüssig-Phasenwechseln freiwerdende Wärme wird als Verdampfungsenthalpie bezeichnet.
Um den Klimatisierungszyklus zu vervollständigen, durchläuft das hauptsächlich flüssige Kältemittel eine als Expansionsventil bezeichnete Drosselstelle. Dieses Ventil enthält den Hochdruck des Luftkondensators und ermöglicht einen neuen Niederdruckbereich. Der Niederdruckbereich weist eine dem Luftkondensator analoge Komponente auf, mit der Ausnahme, dass Kältemittel anstelle von Kondensaten verdampft. Dementsprechend absorbiert diese Verdunstung Wärme und setzt sie nicht frei. Der Verdampfer, der der Luft Wärme entzieht, sorgt dafür, dass sich die Luft einer Klimaanlage kalt anfühlt.