Der Kompressor:
Ein zentrales Element im Kältemittelkreislauf

Der Kompressor oder Verdichter hat die Aufgabe, Druck und Dichte eines gasförmigen Mediums zu steigern. Der Gasdruck ist eine Eigenschaft, die für das thermodynamische Verhalten von Gasen von zentraler Bedeutung ist. Jede Veränderung des Drucks wirkt sich auf andere Faktoren und Prozesse aus.
Kompressoren kommen in sehr vielen technischen Anlagen wie Klimaanlagen und Wärmepumpen zum Einsatz. Ihre Zuverlässigkeit und Effizienz wirkt sich dabei stark auf den Verbrauch und die Haltbarkeit des Gerätes aus.

 

Funktion, Einsatz und Regelung von Kompressoren

Kompressoren ermöglichen die Kraftübertragung durch Druckluft. Sie wirken bei der Steuerung von Verbrennungsprozessen mit. Und sie spielen eine zentrale Rolle als Teil von Kältemaschinen. Klimakompressoren sind für die moderne Kühl- und Klimatechnik, Klimaanlagen und Wärmepumpen unverzichtbar.
Die Kompression von Gasen lässt sich technisch unterschiedlich erreichen. Bekannte Bespiele sind Taumelscheibenkompressoren oder der Turbokompressor im Verbrennungsmotor.
Der Kompressor verursacht oft einen großen Anteil des Energieverbrauchs eines Geräts oder einer Anlage. Um Kosten und Emissionen zu reduzieren muss die Verdichtung möglichst effizient sein. Dafür ist die Leistung der Kompressoren in vielen Geräten bedarfsgerecht geregelt.
Regelbare Kompressoren nutzen Frequenzumrichter oder Inverter, um die Drehzahl an den Bedarf anzupassen. Daher arbeiten zum Beispiel Inverter-Klimaanlagen wesentlich kostengünstiger und energieeffizienter als ältere Geräte mit ungeregelten Kompressoren, die nur die Zustände an und aus kennen. Auch die Haltbarkeit wird verbessert, weil die Geräte weniger takten.

 

Wie funktioniert ein Kompressor (= Verdichter) bei einer Wärmepumpe?

Erklärvideo von Effizienzhaus-online

Der Klimakompressor bei Kälteanlagen und Wärmepumpen

Ein wichtiges Einsatzgebiet von Kompressoren ist die Klima- und Heiztechnik. Der Kompressor ist neben dem Verdampfer und dem Kondensator eine der grundlegenden Komponenten im Kühlmittelkreislauf von Kühlanlagen, Klimaanlagen und Wärmepumpen. In diesen Kältemaschinen dienen Kompressoren zur Steigerung des Drucks und entsprechend zur Steigerung der Temperatur. Dadurch lässt sich Wärmeenergie auch gegen ein Gefälle transportieren.

Der Kompressor ist nicht nur der Hauptverbraucher, sondern auch die größte Geräuschquelle von Wärmepumpen und Kältemaschinen. Um die Geräuschentwicklung und die Übertragung von Schall zu mindern, ist er bei hochwertiger Verarbeitung schwingungsgedämpft gelagert. Split-Geräte vermeiden die Geräuschentwicklung im Wohnraum durch die Installation des Kompressors als Teil der Außeneinheit von vornherein.

 

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Verschiedene Arten von Kompressoren

Hubkolbenkompressor

Eine sehr einfache und entsprechend zuverlässige und häufig genutzte Bauart ist der Kolbenkompressor. Dabei bewegt sich in einem Zylinder ein Kolben. Durch gegenläufige Ventile saugt der Kolbenkompressor bei jeder Bewegung Gas ein und presst es unter steigendem Energieeinsatz über das Ausgangsventil in einen geeigneten Druckbehälter. Diesem Prinzip unterliegt zum Beispiel eine Fahrradpumpe. Als Antrieb des Kolbenkompressors kann zum Beispiel ein Elektromotor dienen.

 

Drehkolbenkompressor

Dieser Kompressor heißt auch Rotationskompressor. In einem Gehäuse drehen sich ein oder auch mehrere Verdränger, die aufgrund ihrer Form bei der Drehbewegung Gas ansaugen und verdichten. Dies passiert beispielsweise durch ineinandergreifende Schrauben und die bei der Drehbewegung enger werdenden Abstände zwischen den Verdrängern oder dem Gehäuse.
 

Einsatzgebiete in Haushalt und Gebäudetechnik

Kompressoren kommen in allen Werkzeugen zum Einsatz, die mit Druckluft arbeiten. Dazu zählen zum Beispiel Schlagbohrer und -hammer oder auch der Presslufthammer.


Wärmepumpen und Kühlgeräte wie Kühlschränke oder Klimaanlagen arbeiten ebenfalls mit einem Kompressor und funktionieren alle nach demselben Prinzip:

  • Ein in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierendes Kältemittel nimmt am Verdampfer die Wärme aus der Umgebung auf und verdampft dabei.
  • Ein Kompressor verdichtet das Gas, was sich dabei weiter erhitzt.
  • Das heiße Gas gibt seine Wärmeenergie an einen Wärmetauscher ab, der die Wärme für die Heizung nutzbar macht
  • Mithilfe eines Drosselventils verflüssigt sich das Kältemittel und kühlt dabei ab.
  • Der Kreislauf beginnt von vorne.

 

  • Prinzip eines Kompressor in Klimaanlagen

Foto: Aufbau eines Split-Klimageräts
Quelle: www.energie-lexikon.info

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