Im Prinzip funktioniert jedes Klimagerät wie ein Kühlschrank. Das Gerät entzieht der Raumluft Wärme und transportiert diese nach außen, wo sie an die Umgebungsluft abgegeben wird. Der Wärmeentzug wird ermöglicht durch einen Kältekreislauf innerhalb des Systems. Als Transportmedium für die Wärme dient ein Kältemittel. Dieses hat einen extrem niedrigen Siedepunkt und entzieht in einem Wärmetauscher (Verdampfer) der Umgebungsluft die Wärme. Dabei verdampft das Kältemittel und wird zu einem Kompressor (Verdichter) transportiert. Nach der dort statt findenden Verdichtung und damit Temperaturerhöhung wird das Medium zu einem
Wärmetauscher (Verflüssiger) transportiert. Dort kann nun eine effiziente Abführung der Wärme erfolgen. Während wir bei unseren Heizungssystemen Wasser als Medium für den Transport der Wärme in die Räume nutzen, wird in einem Raumklimagerät das Kältemittel zum Transport der Wärme aus den Räumen genutzt. Generell gilt: Wärme (energiereich) fließt zu Kälte (energiearm). Bei einem Heizkörper strebt also die Wärme des Wassers in die kältere Raumluft. Bei einem Raumklimagerät strebt die Wärme der Raumluft in das Kältemittel.
Die Komponenten eines Klimagerätes
Verdampfer
Als Verdampfer bezeichnet man die Komponente, die im Raum die Wärme aufnimmt. Diese Einheit besteht aus einem Wärmetauscher und einem Ventilator. Der Ventilator befördert die warme Raumluft über den Wärmetauscher. Im Wärmetauscher befindet sich das Kältemittel. Die Raumluft gibt Wärmeenergie an das Kältemittel ab und wird abgekühlt dem Raum wieder zugeführt.
Verdichter
Der Verdichter (Kompressor) ist das Herzstück der Anlage. Hier wird das gasförmige Kältemittel zunächst verdichtet. Da dies in einem geschlossenen System geschieht, kommt es zu einem Druck- und Temperaturanstieg des Kältemittels. Dabei steigt die Temperatur des Kältemittels über die der Umgebungstemperatur und stellt somit sicher, dass die Wärmeabgabe des Kältemittels nach außen erfolgen kann.
Verflüssiger
Der Verflüssiger besteht, wie der Verdampfer, aus einem Wärmetauscher und einem Ventilator. Das im Verdichter erhitzte und unter Druck stehende Kältemittel strömt in den Wärmetauscher. Der Ventilator befördert die Außenluft über den Wärmetauscher. Das Kältemittel hat eine höhere Temperatur (siehe auch Verdichter) als die Außenluft und gibt somit die Wärme an die Außenluft ab.
Drosselorgan (Expansionsventil)
Das Drosselorgan (oder Expansionsventil) baut den Druck und somit auch die Temperatur des aus dem Verflüssiger kommenden Kältemittels ab. Das Kältemittel ist nun wieder aufnahmefähig für die Raumwärme und fließt wieder durch den Wärmetauscher des Verdampfers.
Der Kreislauf beginnt von neuem.
Vaillant
Kältemittel
Das Kältemittel ist die Kernkomponente einer Klimaanlage. Der in der Anlage umlaufende Stoff wird bei seiner Zirkulation im Gerät verdampft, verdichtet und verflüssigt. Dieser Kreislauf der Aggregatzustände des Kältemittels, durch den Wärme entzogen bzw. abgegeben wird, bildet die physikalische Grundlage für die Funktion der Klimaanlage.
Vaillant
Auf Grund ihres besonderen Einsatzbereiches müssen Kältemittel über eine Reihe besonderer technischer und chemischer Eigenschaften verfügen. Hierzu gehören z. B. ein geringes Dampfvolumen, ein niedriger Verflüssigungsdruck und chemische Stabilität. Hinzu kommen besondere sicherheitstechnische Anforderungen wie nicht Brennbar und Toxisch wirkend (Giftig). Stoffe, die alle diese Eigenschaften erfüllen, sind die so genannten halogenierten Kohlenwasserstoffe. Auf Grund des großen Umweltschädigungspotenzials von Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und artverwandten Stoffen, werden in Klimaanlagen nur noch chlorfreie 2- oder 3- Stoffgemische benutzt. In Klimageräten kommt aufgrund dieser Forderungen das Kältemittelgemisch R 32 (Difluormethan, CH2F2) zum Einsatz.