Heizung, Lüftung & Klimatechnik: Überblick

Heizung, Lüftung & Klimatechnik: Überblick

Wofür steht HVAC?

HVAC kommt aus dem Englischen und steht für „Heating, Ventilation and Air Conditioning“, was soviel bedeutet wie „Heizung, Lüftung und Klimatechnik“. Es ist ein Überbegriff und beschreibt den Prozess, die Entwicklung, das Equipment und die Natur des Heizens und Kühlens von Innenräumen. Im Hinblick auf Wissenschaften lässt sich feststellen, dass dieser Bereich ein Teil des Maschinenbaus ist, jedoch viele andere Wissenschaftsbereiche einschließt. Bereiche wie Thermodynamik, Wärmeübertragung, Kühlung, Strömungsmechanik und vieles mehr.

HVAC ist ein Bestandteil aller klimatisierten Innenräume. Von den höchsten Wolkenkratzern bis hin zu den kleinsten und preiswertesten Häusern bieten Klimasysteme die Möglichkeit, den Komfort im Innenraum bei kalter und heißer Wetterlage auf stets effizientere und zuverlässigere Weise zu erhalten.

Warum ist Klimatechnik wichtig?

Klimatechnik bezieht sich im Allgemeinen auf das Kühlen der Luft innerhalb eines Gebäudes. Technisch gesehen kann sich dieser Begriff jedoch auch das Heizen, Belüften und in manchen Fällen auch auf das Reinigen der Luft innerhalb von Gebäuden beziehen. Letztendlich kann sich Klimatechnik auf alles beziehen, was in irgendeiner Form damit zu tun hat, den Zustand der Luft innerhalb von Gebäuden zu ändern.

Für das moderne Leben ist Klimatechnik unerlässlich. Manche Regionen der Erde, insbesondere Tropen- und Wüstenregionen, wären ohne Klimatechnik nahezu unbewohnbar. Klimaanlagen wurden über Jahrhunderte in vielen verschiedenen Designs entwickelt. Angefangen bei Belüftungssystemen, die das Einströmen frischer Luft in ein Gebäude passiv begünstigten, bis hin zu den technisch ausgereiftesten Anlagen von heute – Klimatechnik ist nahezu immer Teil eines Gebäudes.

Heutzutage ist Klimatechnik insbesondere deshalb wichtig, da sie ein gewisses Maß an Komfort in Gebäuden ermöglicht, das sonst nicht zu erreichen wäre. In heißen Regionen kann die Luft gekühlt werden, sodass Wohnhäuser bzw. Gebäude bewohnbar werden. Für Personen, die sehr empfindlich auf bestimmte Verunreinigungen der Luft reagieren, kann Klimatechnik ein effektives Mittel zur Filterung der Luft für eine angenehmere Umgebung darstellen.

Klimatechnik ist auch für elektronische Geräte unabdingbar. In Netzwerkräumen wird Klimatechnik weitläufig eingesetzt, um die Temperatur innerhalb eines sehr schmalen Bereichs zu halten. So kann sichergestellt werden, dass das elektronische Equipment in bestmöglichem Maße arbeitet und keinerlei temperaturbedingte Schäden erleidet. Darüber hinaus kann hiermit auch die Feuchtigkeit geregelt werden, sodass Schäden an elektronischen Geräten aufgrund eines zu hohen Feuchtigkeitsgehalts verhindert werden können.

Klimatechnik umfasst jedoch mehr als nur Klimaanlagen. Insbesondere in unserer modernen Welt kann Klimatechnik ausgesprochen umweltfreundliche Mittel und Wege zur Temperaturregelung innerhalb eines Gebäudes bieten.

Welche Anwendungen sind von Klimatechnik abhängig?

Klimatechnik wird überall dort benötigt, wo ein Luftstrom in irgendeiner Weise gesteuert werden muss. Dies kann sich auf sehr simple Anwendungen beziehen, wie zum Beispiel die Kühlung von Büros, damit das dortige Personal entspannter arbeiten kann, oder aber auf sehr komplexe Anwendungen, wie das Reinigen, Entfeuchten und Kühlen der Luft in einem großen Netzwerkraum.

Insbesondere Computer sind in hohem Maße von Klimatechnik abhängig. Computer sind dafür bekannt, bei normalem Betrieb eine große Menge an Wärme abzugeben, gleichzeitig sind die in Computern eingesetzten Komponenten jedoch sehr wärmeempfindlich und können leicht Schäden von zu viel Wärme nehmen. Aus diesem Grund ist Klimatechnik ein wesentlicher Bestandteil jeglicher Computertechnik. Selbst bei sehr kleinen Anlagen mit nur einem oder zwei Servern in einem Netzwerkraum wird Klimatechnik eingesetzt.

In manchen Fällen muss Klimatechnik eingesetzt werden, um den Bau von Gebäuden oder ähnlichem überhaupt erst zu möglichen. In sehr kalten bzw. heißen Regionen, zum Beispiel, müssen Arbeiter oftmals in einer Umgebung arbeiten, in der eine vorübergehende Form von Klimatechnik eingesetzt wird, damit das Personal unter angenehmen Bedingungen arbeiten kann und bestimmte Materialien ordnungsgemäß aushärten und trocknen können.

Überall dort, wo die Bedingungen für eine bestimmte Anwendung ungeeignet sind, muss Klimatechnik berücksichtigt werden. Klimatechnik bietet entsprechende Lösungen, damit Personen das ganze Jahr über arbeiten können, Geräte betrieben werden können ohne zu überhitzen, und so weiter.

Was sind Klimageräte?

Klimageräte sind in den meisten Fällen speziell entwickelte Geräte mit einer Kühlfunktion. Sie sind in vielen verschiedenen Designs erhältlich und können sowohl während des Baus des jeweiligen Gebäudes, als auch nachträglich eingebaut werden, können aber auch als einfache Einheit zur Kühlung eines einzelnen Raumes installiert werden.

Ein häufig gesehenes Klimagerät ist die am Fenster angebrachte Klimaeinheit. Dieses Gerät wird direkt an einem Fenster angebracht und sorgt dafür, dass kühle Luft in den Raum geblasen wird, während warme Luft aus dem Raum herausgeblasen wird. Dies ist eine sehr einfache Lösung für Gebäude ohne zentrales Lüftungssystem.

Nicht alle Klimageräte verwenden ein Kältemittel zur Kühlung. Verdunstungskühler, zum Beispiel, werden in häufig in trockenen Regionen eingesetzt. Im Englischen werden sie auch manchmal „Swamp cooler“ genannt, was soviel bedeutet wie „Sumpfkühler“. Diese Geräte verwenden keinerlei Kältemittel, sondern saugen Luft ein und leiten sie durch einen Schwamm bzw. ein Pad, der bzw. das mit Wasser gesättigt ist. Dies steigert das Komfortgefühl innerhalb eines Raumes, da somit auch Feuchtigkeit hinzugefügt wird. Einer der Nachteile dieser Art von Klimageräten liegt darin, dass der Effekt bei einem ohnehin schon hohen Feuchtigkeitsgehalt nicht besonders stark ist.

Einer der grundlegendsten Unterschiede zwischen dieser Art von Klimageräten und anderen, geläufigeren Geräten liegt darin, dass bei einem Verdunstungskühler Luft von außen in das Gebäude eingelassen wird, um diese im Anschluss durch das Hinzufügen von Feuchtigkeit zu kühlen. Die meisten anderen Klimasysteme setzen darauf, dass keinerlei Luft von außen in das jeweilige Gebäude eindringen kann; so wird verhindert, dass die Temperatur und demnach die Belastung des Geräts ansteigt.

Was sind Klima-Steuergeräte?

Ein Klima-Steuergerät bietet die Möglichkeit, die Temperatur in einer bestimmten Umgebung ohne manuellem Eingriff zu kontrollieren. Die geläufigsten Beispiele hierfür sind Thermostate. Der Bediener wählt einfach die Temperatur an dem Thermostat und sobald die Temperatur den gewünschten Wert übersteigt bzw. unterschreitet, greift die Heiz- bzw. Kühlfunktion ein.

Ein Klima-Steuergerät benötigt bestimmte Sensoren. Technologisch ausgereifte Klima-Steuergeräte verfügen über viele verschiedene Sensoren, mit deren Hilfe die Temperatur in mehreren Räumen individuell geregelt werden kann. Etwas einfachere Beispiele können mit nur einem Sensor auskommen, wie zum Beispiel der Temperaturanzeige an dem Thermostat, das die Temperatur überwacht und je nach Bedarf die Heiz- bzw. Kühlfunktion ein- bzw. ausschaltet.

Was sind Luftfilter und wie funktionieren sie?

Im Grunde genommen funktioniert ein Luftfilter wie jeder andere Filter. Er sorgt dafür, dass bestimmte Materialien passieren dürfen, während andere Materialien zurückgehalten werden.

Die meisten Luftfilter bestehen entweder aus Papier oder einem Faserstoff. Luft strömt durch den Filter, der diese bewusst passieren lässt, Unreinheiten wie Staub, Fussel, Pollen und ähnliches jedoch zurück hält. Diese Stoffe werden in dem Filter aufgefangen und bleiben dort, bis der Filter ausgewechselt wird.

Die Funktionstüchtigkeit von Luftfiltern hängt davon ab, wie oft sie gewechselt werden. Bei gebrauchten Luftfiltern häuft sich im Laufe der Zeit viel Material an, das wiederum den Luftstrom einschränkt und die Effizienz der gesamten Anlage beeinträchtigt. Der Austausch des Luftfilters gehört bei Eigentümern eines zentralen Lüftungssystems allgemein zu den Sommer- und Wintervorbereitungen.

Luftfilter werden in jeder beliebigen Anwendung im Zusammenhang mit Klimatechnik eingesetzt.

Was ist Lüftungsmanagement?

Lüftungsmanagement bezieht sich auf das Management der Luftqualität, sowie der Temperatur und weiterer Eigenschaften. Lüftungsmanagement kann auch das Entfernen allergener Stoffe aus einem Gebäude umfassen - wie zum Beispiel Pollen - in dem sich Personen befinden, die sensibel auf diese Stoffe reagieren. Lüftungsmanagement kann sich ebenso auf das Erwärmen bzw. Abkühlen von Luft beziehen, damit die korrekte Betriebstemperatur von Geräten sichergestellt ist, oder einfach um Personen einen angenehm temperierten Raum zu bieten.

Was ist Elektronik Heizung & Kühlung?

Die Heizung und Kühlung von Elektronik wird mit Hilfe vieler verschiedener Vorrichtungen erzielt. Manche dieser Vorrichtungen sind gänzlich mechanischer Natur, wie die Ein- und Auslassgebläse an Computer- und Server-Gehäusen. In anderen Fällen erfordert Elektronik zur sachgemäßen Funktion jedoch eine wesentlich komplexere Kühlung.

Die Heizung und Kühlung von Elektronik ist so konstruiert, dass die jeweiligen Geräte stets auf ihrer optimalen Betriebstemperatur gehalten werden. Das heißt, die Temperatur darf einen bestimmten Bereich nicht über- bzw. unterschreiten, da ungeeignete Temperaturen zu Schwierigkeiten an dem jeweiligen Gerät führen können.

Dadurch, dass elektronische Geräte ein hohes Maß an Wärme erzeugen, ist eine Vorrichtung zum Ableiten dieser warmen Luft für gewöhnlich in jedem System zur Heizung bzw. Kühlung von Elektronik enthalten. Dies trifft sowohl auf kleine, als auch auf große Anlagen zu. Bei kleineren Anlagen leitet ein CPU-Lüfter die Wärme von einem Kühlkörper an das Gehäuse weiter, wo es im Anschluss über ein Auslassgebläse abgeleitet wird. Dieses Modell kann in Kombination mit einem entsprechenden System zur Einleitung kühler Luft auf einen gesamten Raum oder ähnliches übertragen werden, um Wärme von den jeweiligen Geräten abzuleiten.

Was sind Geräte zur Feuchtigkeits- & Druckregelung?

Geräte zur Feuchtigkeits- & Druckregelung sind speziell entwickelte Geräte zur Steuerung von Feuchtigkeitsgehalt und Luftdruck in einem Bereich mit Elektronik. Diese Geräte sind oftmals ausgesprochen simpel.

Zur Steuerung des Feuchtigkeitsgehalts in elektronischen Geräten werden häufig Trockenmittel eingesetzt. Diese bestehen in der Regel aus Stoffen wie Silikagel, das der Luft Feuchtigkeit entzieht und die Feuchtigkeit insgesamt reduziert. Der Luftdruck kann mit Hilfe von Lüftern oder ähnlichen Geräten kontrolliert werden, die ein gewisses Maß an Luft einführen bzw. ablassen. Zusammen mit diesen Geräten werden allgemein Sensoren eingesetzt, die stets bei Bedarf ausgelöst werden.

Was sind Lüfter?

Ein mechanischer Lüfter ist einer der am häufigsten verwendeten Geräte überhaupt. Die meisten Lüfter bzw. Gebläse bestehen aus einem System rotierender Blätter, die in der Lage sind, Luft bzw. Flüssigkeit zu bewegen. Bei Anwendungen zum Heizen und Kühlen werden sie eingesetzt, um Luft von einem Teil des Gebäudes in einen anderen Teil zu bewegen bzw. um sie über entsprechende Leitungen in das Klimasystem einzuleiten.

Lüfter können darüber hinaus eine Kühlfunktion übernehmen, indem sie Luft innerhalb eines Raumes zirkulieren lassen; so kann warme Luft nach oben steigen und kalte Luft nach unten sinken. Auch so kann die Temperatur in einem Raum angepasst werden. Lüfter können verwendet werden, um ein gewisses Maß an Druck zu erzeugen bzw. zu beseitigen.

Was sind Klimatechnik Leitungen?

Das Leitungssystem beschreibt die Gesamtheit aller Rohre und Leitungen, die verwendet werden, um Luft durch ein Klimasystem zu befördern. Klimatechnik Leitungen können eingesetzt werden, um Luft in einen Raum oder ähnliches einzuleiten bzw. aus in einem Raum abzusaugen. In der Regel sind diese Leitungen aus Blechen gefertigt, können aber auch aus anderen Materialien hergestellt werden.

Was sind Klimatechnik Sensoren?

Klimatechnik Sensoren bieten Informationen über die Bedingungen innerhalb eines Raumes und ermöglichen somit die Umsetzung des Lüftungsmanagements. Dabei können sich diese Informationen auf sehr simple Eigenschaften beziehen, wie Temperatur und Feuchtigkeit. Sie können jedoch auch sehr bestimmte Informationen über andere Eigenschaften bereitstellen. Bei technisch sehr ausgereiften Anwendungen, zum Beispiel, kann es erforderlich sein, den Kohlendioxid-Gehalt zu überwachen, den Luftdruck im Auge zu behalten oder den Kohlenmonoxid-Gehalt zu steuern. Es gibt Sensoren, die all diese Eigenschaften erfassen und, sofern mit einem Klimasystem verwendet, eine entsprechende Reaktion des Systems auslösen können - für ein einwandfreies Lüftungsmanagement des jeweiligen Raumes.

Was sind Klimatechnik Regler?

Klimatechnik Regler nehmen die Informationen von Klimatechnik Sensoren auf und veranlassen eine entsprechende Reaktion seitens des Klimasystems. Wird zum Beispiel der Luftdruck in einem Netzwerkraum zu hoch, wird diese Information von den Sensoren an die jeweiligen Klimatechnik Regler übertragen. In einem solchen Fall können Klimatechnik Regler Auslassgebläse ansteuern, um die Luft aus dem Raum zu leiten und den Gesamtdruck zu verringern.

Klimatechnik Regler ermöglichen die Funktion dieser Systeme, ohne dass der Bediener manuell eingreifen muss. Ist die Temperatur in einem Haus zu niedrig, steuern die Regler die Heizung an. Ist die Temperatur in einem Haus zu hoch, steuern die Regler die Lüftung an. Somit werden vollautomatische Gebäudesysteme ermöglicht, deren Innenraumklima sehr gut gesteuert werden kann.