Mobile Klimaanlage - Alles was du wissen musst

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Die mobile Klimaanlage erfährt aufgrund immer heißer werdender Sommer in unseren Breitengraden an Bedeutung. In diesem Beitrag versuche ich euch deshalb zu zeigen, was ihr alles über mobile Klimaanlagen wissen müsst. In diesem Beitrag findet ihr zum Beispiel:

Wie funktioniert eine mobile Klimaanlage?
Umbauanleitung zur Zweischlauch-Klimaanlage
Formular zur vereinfachten Kühllastberechnung
Braucht man eine mobile Klimaanlage?

Inhaltsverzeichnis

1 Mobilen Klimaanlagen im Einsatz
2 Funktionsweise von mobilen Klimaanlagen
3 Typen von mobilen Klimaanlagen
4 Welche mobile Klimaanlage ist die richtige?
5 Fazit
6 Verwandte Beiträge

Mobilen Klimaanlagen im Einsatz

Um es genau zu nehmen, handelt es sich bei einer mobilen Klimaanlage nicht um eine vollwertige Klimaanlage, sondern nur um eine „Teilklimaanlage mit Kühlfunktion“. Man spricht von Vollklimaanlagen nur, wenn diese lüften, heizen, kühlen, Luft entfeuchten und Luft befeuchten können. Die Befeuchtungsfunktion wird von mobilen Klimageräten jedoch nicht abgedeckt.

Bei Split- und Zweischlauchgeräten wird zudem keine aufbereitete Frischluft von außen in den Raum gebracht, sodass man hier von Umluftkühlgeräten sprechen kann. Aus Praktikabilitätsgründen werde ich in diesem Beitrag weiterhin die Begriffe „mobile Klimageräte“ oder „mobile Klimaanlage“ verwenden.

Mobile Klimageräte kommen in Bereichen zum Einsatz, in denen der nachträgliche Einbau von fest installierten Klimaanlagen nur schwer oder nicht mehr möglich ist. Aber auch für den kurzfristigen Einsatz zur Kühlung bestimmter Bereiche sind mobile Klimageräte interessant geworden.

De'Longhi Silent PAC EX100 mobiles Klimagerät

Einer der häufigsten Einsatzgebiete sind Mietwohnungen in Mehrfamilienhäusern oder Büroräume. Hier ist das Nachrüsten von Klimaanlagen meist schwierig, da es die baulichen Gegebenheiten nicht zulassen, das Gebäude unter Denkmalschutz steht oder die Nachrüstung vom Vermieter unerwünscht ist. In diesem Fall können mobile Klimaanlagen ihren Trumpf ausspielen, da sie so gut wie keinen Installationsaufwand haben, sehr platzsparend und einfach zu transportieren sind.

Auch auf Baustellen werden diese immer häufiger eingesetzt, wenn etwa kleinere Flächen vor der Inbetriebnahme der Hauptklimaanlage gekühlt werden müssen. Mit einer mobilen Klimaanlage kann diese Zeit bis zur Inbetriebnahme überbrückt werden.

Bei mobilen Klimageräten handelt es sich fast ausschließlich um sogenannte Direktverdampfer Systeme. Das bedeutet, dass alle Bauteile zur Klimatisierung in den Geräten verbaut sind. Die folgenden verschiedenen Varianten werde ich euch in diesem Beitrag vorstellen:

Mobile Monoblock Klimaanlagen (Einschlauch- und Zweischlauchtechnik)
Mobile Split Klimaanlagen

Ich werde auch kurz auf „Mobile Klimaanlagen ohne Abluftschlauch“ eingehen, auch wenn es sich hierbei nicht um mobile Klimaanlagen, sondern um Ventilatoren mit Wasserkühlung handelt.

Bevor ich euch die Typen genauer vorstelle, zeige ich euch, wie mobile Klimaanlagen funktionieren.

Direkte und indirekte Kühlung:
Mobile Klimaanlagen sind, wie schon erwähnt, fast ausschließlich „Direktverdampfer Systeme“ und sorgen für eine direkte Kühlung. Das bedeutet die Kälteerzeugung findet vor Ort in dem Gerät und nicht in einer weit entfernten Kältezentrale statt. Bei der Kälteproduktion in einer entfernten Kältezentrale spricht man daher von indirekter Kühlung. Hier wird die Kälte in einer Kältezentrale erzeugt und anschließend über einen geeigneten Wärmeträger (etwa Wasser oder Sole) über ein Verteilnetz zu den jeweiligen Klimazentralen oder Bereichen in den Gebäuden transportiert.

Funktionsweise von mobilen Klimaanlagen

Hinweis: Ich erkläre euch die Funktion der mobilen Klimaanlage anhand einer Zweischlauch-Klimaanlage. Dieses Funktionsprinzip ist für alle Kompressionskältemaschinen, also auch für Einschlauch-Klimaanlagen und mobile Split Klimaanlagen gültig.

Wichtig: Mobile Klimaanlagen ohne Abluftschlauch sind keine echten Klimaanlagen und haben den Namen nicht wirklich verdient. Es handelt sich hierbei um Ventilatoren mit Wasserkühlung, die sich die Verdunstungskälte zunutze machen.

Bauteile einer mobilen Klimaanlage

Da wir die mobile Klimaanlage hauptsächlich zur Raumkühlung verwenden möchten, entspricht ihre Funktion einer kleinen Kompressionskältemaschine mit integrierter Rückkühlung.

In der mobilen Klimaanlage befindet sich dafür ein geschossener Kältekreislauf mit einem Kältemittel (meist Propan, welches die Kältemittelbezeichnung R290 hat). Das Kältemittel hat die Eigenschaft bei sehr geringen Temperaturen zu sieden (Siedepunkt von Propan bei Normaldruck: -42 °C) und dadurch seinen Aggregatzustand bei niedrigen Temperaturen von flüssig in gasförmig oder umgekehrt zu ändern (Verdampfung und Verflüssigung).

Mithilfe von elektrischer Energie und der Kompression des Kältemittels in einem Verdichter wird sich dann die Eigenschaft des geringen Siedepunktes zunutze gemacht. Der Kältekreisprozess lässt sich hervorragend am linkslaufenden (rückwärts laufenden) Carnot-Prozess erklären (darauf gehe ich im nachfolgenden Abschnitt ein). Für den Kältekreisprozess werden die folgenden vier Hauptbauteile benötigt:

Verdampfer – 1
Kompressor (Verdichter) – 2
Kondensator (Verflüssiger) – 3
Expansionsventil – 4

Funktionsskizze: Mobile Monoblock Klimaanlage mit Zweischlauchtechnik — Abbildung 1: Funktionsskizze – Mobile Monoblock Klimaanlage mit Zweischlauchtechnik

In der nachfolgenden Abbildung sowie der nachfolgenden Galerie könnt ihr die Bauteile der beiden mobilen Monoblock Klimaanlagen „De’Longhi Pinguino PAC EX100 Silent“ (zum Testbericht) und „De’Longhi Pinguino PAC EL98 ECO“ (zum Testbericht) sehen, die ich für diesen Beitrag aufgeschraubt habe.

Anmerkung: Bei Nummer 4 bin ich mir nicht sicher, ob es sich hier wirklich um das Expansionsventil handelt. Vielleicht kann mir das jemand bestätigen oder mir sagen, wo sich das Expansionsventil befindet.

Abbildung 2: Aufgeschraubte mobile Klimaanlage mit Bauteilen

Mobile Klimaanlage Innenansicht - Seitenansicht: Verdampfer De’Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Mobile Klimaanlage Innenansicht - Vorderansicht: Kondensator, Kompressor, Expansionsventil De’Longhi Pinguino PAC EL98 ECO

Mobile Klimaanlage Innenansicht: Expansionsventil De’Longhi Pinguino PAC EL98 ECO

Mobile Klimaanlage Innenansicht - Vorder-/Seitenansicht: Kondensator, Kompressor, Expansionsventil De’Longhi Pinguino PAC EL98 ECO

Mobile Klimaanlage Innenansicht: Verdampfer, Kompressor und Verflüssiger, De’Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Mobile Klimaanlage Innenansicht: Kompressor und Verflüssiger, De’Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Mobile Klimaanlage Innenansicht: Verdampfer De’Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Mobile Klimaanlage Innenansicht: Verdampfer, Gebläse für Fortluft und Verflüssiger, De’Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Mobile Klimaanlage Innenansicht: Kompressor, De’Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Der Carnot-Prozess

Bevor wir uns die einzelnen Funktionsschritte einer mobilen Klimaanlage anschauen, gehen wir noch einmal einen Schritt zurück und betrachten die Idee des Carnot Prozesses und der idealen Wärmekraftmaschine, denn diese sind wichtig für das Verständnis einer Kältemaschine und damit auch einer mobilen Klimaanlage.

Bei dem Konzept einer idealen Wärmekraftmaschine wird Wärmeenergie ohne Verluste in mechanische Arbeit umwandeln, was einem Perpetuum Mobile zweiter Art entsprechen würde. Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik ist dies jedoch nicht möglich. Wärmeenergie kann nie vollständig in mechanische Arbeit umgewandelt werden. Mechanische Arbeit jedoch vollständig in Wärmeenergie.

Der Physiker und Ingenieur Sadi Carnot hat daraufhin versucht den maximalen Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine mit dem „idealen Gas“ in einem abgeschlossenen System zu beschreiben. Dieser theoretische Kreisprozess wird ihm zu Ehren „Carnot Prozess“ genannt.

Im Carnot Prozess nimmt das ideale Gas bei hoher Temperatur $T_1$ Wärmeenergie $Q_1$ auf. Ein Teil der Wärmeenergie (Exergie Anteil – nutzbarer Teil der Energie) wird in mechanische Arbeit $W$ (zum Beispiel Bewegungsenergie oder elektrische Energie) umgewandelt und der andere Teil als nicht nutzbare Wärmeenergie $Q_2$ (Anergie) mit niedrigerer Temperatur $T_2$ abgegeben. Eine Wärmekraftmaschine mit einem hohen Wirkungsgrad wandelt also einen möglichst großen Teil der Wärmeenergie in nutzbare Energie (mechanische Arbeit) um und gibt nur wenig Restwärme ab (siehe Abbildung 3 – Bild 1).

Der thermische Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses wird über den Quotienten aus Nutzenergie $W$ und der zugeführten Wärmeenergie $Q_1$ beschrieben. Er lässt sich aber auch mithilfe der beiden Temperaturen $T_1$ und $T_2$ darstellen. Dabei gilt: je höher die Temperaturdifferenz und je kleiner die niedrigere Temperatur ist, desto höher der Wirkungsgrad.

Hinweis: Aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik kann der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine nie bei 100 % liegen. Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine im Carnot Prozess ist somit immer $\eta$ < 1.

$\boxed{\eta=\frac{W}{Q_1}=\frac{T_1 - T_2}{T_1}=1-\frac{T_2}{T_1}}$

Bei einer Kältemaschine und bei einer Wärmepumpe wird der Prozess umgekehrt. Es wird also ein umgekehrter Carnot Prozess (linkslaufender Carnot Prozess) vollzogen. Durch das Zuführen von elektrischer Energie kann über den Verdichter mechanische Arbeit $W$ verrichtet, das Kältemittel komprimiert und Wärmeenergie von einem kalten ( $T_2$ ) zu einem hohen Temperaturniveau ( $T_1$ ) gebracht werden.

Bei einer Wärmepumpe wird die Wärmeenergie einem Heizungssystem zugeführt und bei einer Kältemaschine wird die Wärme einem Raum „entzogen“ (siehe Abbildung 3 – Bild 2 und 3). Die Effizienz von Wärmepumpen und Kältemaschinen wird jedoch nicht als Wirkungsgrad, sondern als Leistungszahl angegeben.

Die Leistungszahl einer elektrischen Wärmepumpe ist der COP (Coefficent of Performance) und das Verhältnis von Wärmeleistung $\dot Q_1$ (dem Heizsystem zugeführte Wärme) zur aufgewendeten elektrischen Leistung $P_{el}$ :

$\boxed{\epsilon_W=\frac{\dot Q_1}{P_{el}} =\frac{T_1}{T_1 - T_2}}$

Die Leistungszahl einer elektrisch betriebenen Kältemaschine ist der EER (Energy Efficiency Ratio) und das Verhältnis von Wärmeleistung $\dot Q_2$ (dem Raum entzogene Wärme) zur aufgewendeten elektrischen Leistung $P_{el}$ :

$\boxed{\epsilon_K=\frac{\dot Q_2}{P_{el}} =\frac{T_2}{T_1 - T_2}}$

Abbildung 3: Vergleich Kreisprozesse: Wärmekraftmaschine, Wärmepumpe und Kältemaschine

Linkslaufender Carnot Prozess als Kältekreis

Um die einzelnen Bauteile und deren Funktion von Kältemaschinen zu verstehen, erkläre ich diese nun Schritt für Schritt anhand des linkslaufenden Carnot Prozesses. Da der Carnot Prozess jedoch ein theoretischer Kreisprozess ist, sieht der reale Kreisprozess einer Kältemaschine etwas anders aus. Darauf gehe ich später noch ein.

Um den Kreisprozess und die verschiedenen Zustände des Kältemittels zu beschreiben, werden das Temperatur- Entropie Diagramm (T-s-Diagramm) sowie das Druck- Volumen Diagramm (p-v-Diagramm) herangezogen.

Hinweis zur Entropie: Ihr habt wahrscheinlich gerade den Begriff Entropie gelesen. Der Begriff Entropie hat das Formelzeichen S und ist nicht ganz so einfach zu erklären, jedoch wichtig für die Darstellung von Kreisprozessen.

Eine Definition, welche die Entropie im Zusammenhang mit Prozessen am nächsten kommt, ist die folgende: „Entropie ist ein Maß für die Irreversibilität von Prozessen“. Die Entropie steigt, je irreversibler ein Prozess ist ( $\Delta$ S > 0). In einer Formel ausgedrückt bedeutet dies: die übertragene Entropie $\Delta$ S ist der Quotient aus übertragener Wärme $\Delta$ Q und Temperatur T:

$\boxed{\Delta S=\frac{\Delta Q}{T}}$

Bei einem Carnot Kreisprozess (egal ob rechts- oder linkslaufend) handelt es sich um einen reversiblen Kreisprozess, also einen Kreisprozess, der theoretisch vollständig umkehrbar ist. Dabei ist die Summe der übertragenen Wärmeenergie immer nur vom Anfangs- und Endzustand, nicht aber von den ablaufenden Zustandsänderungen, abhängig. Die Entropie in einem reversiblen Kreisprozess ist somit konstant $\Delta$ S = 0.

Im T-s Diagramm werdet ihr die verschieden Zustands- und Entropieänderungen des Kältemittels sehen. So ist in einem reversiblen Kreisprozess die übertragene Entropie $\Delta$ S > 0, wenn Wärmeenergie aufgenommen wird, und $\Delta$ S < 0, wenn Wärmeenergie abgegeben wird.

Ich gebe zu, dass kann auf den ersten Blick etwas verwirrend sein. Ich empfehle euch daher das nachfolgende Video von Martin Buchholz, der die Entropie auf eine sehr charmante und lustige Art erklärt. Schaut es euch an!

Falls ihr noch mehr Informationen zur Entropie benötigt, findet ihr hier hervorragende Videos und Beiträge zum Thema:
– Video zur Entropie vom Simpleclub
– Beitrag zur Entropie auf chemie-schule.de
– Video zur Entropie vom Raumzeit Vlog

Schritt 1 – Verdampfung des Kältemittels

Im ersten Schritt erfolgt die Verdampfung des Kältemittels. Das Kältemittel ist an diesem Punkt flüssig und hat die niedrigste Temperatur im Kreisprozess. Der Verdampfer (1) ist dabei nichts weiter als ein Wärmeübertrager, den das Kältemittel passieren muss. Da Wärme immer von einem höheren Temperaturniveau zu einem niedrigeren Temperaturniveau übertragen wird, saugt ein Ventilator warme Raumluft (5) über den Verdampfer (1) an. Die warme Raumluft gibt dann über den Verdampfer ihre Wärme an das im Verdampfer befindliche Kältemittel ab. Dadurch wird die Raumluft gekühlt und in den Raum geblasen (6).

Das Kältemittel im Verdampfer beginnt hingegen mit der Aufnahme der Raumwärme. Da das Kältemittel einen sehr niedrigen Siedepunkt hat, beginnt es zu sieden, verdampft und ändert seinen Aggregatzustand von flüssig zu gasförmig.

Abbildung 4: linkslaufender Carnot-Prozess Schritt 1: Verdampfung

Im T-s und p-v Diagramm wird die Strecke D nach A beschrieben. Im T-s Diagramm könnt ihr sehen, dass während der Energieaufnahme aus der Raumluft die Temperatur des Kältemittels konstant bleibt. Bei einer Aggregatzustandsänderung ändert sich die Temperatur erst, wenn die Phasenumwandlung (hier von flüssig zu gasförmig) abgeschlossen ist. Die übertragene Entropie ist positiv, da Wärme aufgenommen wird.

Im p-V Diagramm könnt ihr sehen, wie der Druck etwas abnimmt und das Volumen des Kältemittels deutlich wächst, denn Gase benötigt mehr Volumen als Flüssigkeiten. Der Prozessvorgang in Schritt 1 wird Isotherme Expansion genannt.

T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess - Schritt 1 - Verdampfung — Abbildung 5: T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess – Schritt 1 – Verdampfung

Isotherme Expansion
⇨ Raumluft gibt im Verdampfer Wärme an das Kältemittel ab und wird gekühlt.
⇨ Kältemittel nimmt im Verdampfer Wärme der Raumluft auf und verdampft.
⇨ p-v Diagramm: Volumen steigt, Druck sinkt leicht
⇨ T-s Diagramm: Temperatur konstant, Entropiedifferenz $\Delta$ S > 0

Schritt 2 – Verdichtung des Kältemittels

Im zweiten Schritt wird das gasförmige Kältemittel mithilfe von elektrischer Energie in den Verdichter (2) gesaugt und dort stark komprimiert. Dadurch steigt der Druck an und das Kältemittel wird auf ein sehr viel höheres Temperaturniveau gebracht.

Abbildung 6: linkslaufender Carnot-Prozess Schritt 2: Verdichtung (Kompression)

Im T-s und p-v Diagramm wird die Strecke A nach B beschrieben. Im T-s Diagramm können wir sehen, dass die Temperatur des Kältemittels während der Kompression ansteigt und keine Entropie übertragen wird. Im p-V Diagramm nimmt der Druck zu und das Volumen des Kältemittels etwas ab. Dieser Prozessvorgang wird Isentrope (oder Adiabatische) Kompression genannt.

T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess - Schritt 2 - Kompression — Abbildung 7: T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess – Schritt 2 – Kompression

Isentrope Kompression
⇨ Kältemittel wird im Verdichter mithilfe elektrischer Energie komprimiert, wodurch die Temperatur und der Druck erhöht wird.
⇨ p-v Diagramm: Volumen sinkt leicht, Druck steigt an
⇨ T-s Diagramm: Temperatur steigt, kein Entropieübertrag

Schritt 3 – Verflüssigung des Kältemittels

Im dritten Schritt gelangt das hoch temperierte gasförmige Kältemittel in den Verflüssiger (3), welcher ebenfalls ein Wärmeübertrager ist. Über den Verflüssiger wird warme Außenluft (7) angesaugt, welche auch bei hohen Außentemperaturen eine viel geringere Temperatur aufweist als das erhitzte Kältemittel. Dadurch kann das Kältemittel im Verflüssiger Wärmeenergie an die Außenluft abgeben. Es strömt also wieder Wärme von einem höheren Temperaturniveau zu einem niedrigeren Temperaturniveau.

Durch die Abgabe von Wärmeenergie an die Außenluft ändert das Kältemittel wieder seinen Aggregatzustand und kondensiert. Die sehr warme Fortluft (8) (ca. 50 – 60 °C) wird über ein Gebläse an die Umwelt abgegeben.

Abbildung 8: linkslaufender Carnot-Prozess Schritt 3: Verflüssigung (Kondensation)

Im T-s und p-v Diagramm wird die Strecke B nach C beschrieben. Im T-s Diagramm können wir sehen, dass die Temperatur des Kältemittels während der Kondensation konstant bleibt und die übertragene Entropie negativ ist (Geht nur in einem reversiblen Kreisprozess!), da das Kältemittel wieder in seinen Ausgangsaggregatzustand zurückkehrt. Im p-V Diagramm nimmt der Druck etwas zu und das Volumen sinkt, da Flüssigkeiten weniger Volumen benötigen als Gase. Dieser Prozessvorgang wird Isotherme Kompression genannt.

T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess - Schritt 2 - Kondensation — Abbildung 9: T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess – Schritt 2 – Kondensation

Isotherme Kompression
⇨ Kältemittel gibt im Verflüssiger Wärme an die zuströmende Außenluft ab und kondensiert.
⇨ Erhitzte Fortluft wird an die Umwelt abgegeben.
⇨ p-v Diagramm: Volumen sinkt, Druck steigt leicht,
⇨ T-s Diagramm: Temperatur konstant, Entropiedifferenz $\Delta$ S < 0

Schritt 4 – Expansion des Kältemittels

Im vierten Schritt passiert das flüssige Kältemittel, welches noch immer unter hohem Druck steht und eine hohe Temperatur aufweist das Expansionsventil (4). Dadurch wird das Kältemittel entspannt und auf den Ausgangsdruck sowie die Ausgangstemperatur zurückgebracht. Der Kreisprozess kann nun von vorne beginnen.

Abbildung 10: linkslaufender Carnot-Prozess Schritt 4: Expansion

Im T-s und p-v Diagramm wird die Strecke C nach D beschrieben. Im T-s Diagramm können wir sehen, dass die Temperatur des Kältemittels nach dem Passieren des Expansionsventils sinkt und keine Entropie übertragen wird. Im p-V Diagramm sinkt der Druck und das Volumen steigt ein wenig. Dieser Vorgang wird Isentrope (oder adiabatische) Expansion genannt.

T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess - Schritt 2 - Expansion — Abbildung 11: T-s und p-v Diagramm im linkslaufenden Carnot Prozess – Schritt 2 – Expansion

Isentrope Expansion
⇨ Kältemittel passiert das Expansionsventil wobei die Temperatur und der Druck sinken.
⇨ p-v Diagramm: Volumen steigt leicht, Druck sinkt,
⇨ T-s Diagramm: Temperatur sinkt, kein Entropieübertrag

Der reale Kreisprozess einer Kältemaschine

Für die theoretische Erklärung einer Kältemaschine ist der linkslaufende Carnot Prozess hervorragend geeignet. Der real ablaufende Kreisprozess einer Kältemaschine sieht jedoch etwas anders aus, da die thermodynamischen Vorgänge sehr komplex sind. Zur Vereinfachung wird der reale Kältekreisprozess dafür in einem log p, h-Diagramm dargestellt. In einem log p, h-Diagramm lassen sich die verschiedenen Zustandsgrößen des Kältemittels in Abhängigkeit von Druck und Wärme grafisch darstellen. Dazu möchte ich hier auf einen hervorragenden Beitrag von gunt zum Basiswissen Kältekreisprozess verweisen, in dem das log p, h Diagramm detailliert erklärt wird. In der nachfolgenden Abbildung seht ihr ein log p, h-Diagramm für das Kältemittel R134a.

R 134a phdia a3 rp | Haustechnik Verstehen — Abbildung 12: “Log-p-h-Diagramm R 134a mit beschrifteten Isolinien” von Reiner Mayers. Lizenz: CC BY-SA 4.0

Typen von mobilen Klimaanlagen

Mobile Klimaanlage ohne Abluftschlauch (Ventilator mit Wasserkühlung)

Die Marketing Gurus dieser Zeit laufen wieder zur Höchstform auf, denn „Mobile Klimaanlagen ohne Abluftschlauch“ werden als preiswerte und energieeffiziente Raumkühlung angeboten. Ich habe diese Art von Anlagen nur in diesem Beitrag aufgenommen, weil sie in vielen Shops als „mobile Klimaanlagen“ angepriesen werden.

Wichtig: Bei mobilen Klimaanlagen ohne Abluftschlauch handelt es sich nicht um Klimaanlagen mit einem geschlossenen Kältekreisprozess, sondern um Ventilatoren mit Wasserkühlung. Hier wird sich die Form der Verdunstungskälte zunutze gemacht. Eine Kühlleistung wie durch eine Monoblock- oder Split Klimaanlage wird man mit diesen Geräten niemals erreichen. Wer hier sein Geld sparen möchte, kann sich ein solches Gerät auch selbst bauen. Dazu gibt es viele Videoanleitungen im Internet. Hier eine besonders sympathische von Lehrer Schmidt:

Ähnlich wie in dem Video von Lehrer Schmidt gezeigt, handelt es sich auch bei den nachfolgenden Produkten um Ventilatoren mit Wasserkühlung:

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Mobile Monoblockklimaanlage mit Abluftschlauch

Mobile Klimaanlage mit Einschlauchtechnik

Mobile Klimaanlagen mit Einschlauchtechnik werden heute fast überwiegend angeboten. Das Klimagerät saugt dazu Raumluft an (5), kühlt dies herunter und verteilt die gekühlte Luft über ein Gebläse in den Raum (6). Die entstehende Abwärme (8) wird über einen Fortluftschlauch (9) durch ein Fenster oder eine Tür nach außen geleitet.

Damit der Kondensationsprozess im Verflüssiger (3) vollzogen werden kann, wird am Kondensator Luft aus dem Raum angesaugt (7). Dadurch entsteht im Raum ein Unterdruck, da die Luft, welche aus dem Raum geblasen wird, auch wieder nachströmen muss. Dies erfolgt dann meist durch eine Tür oder ein Fenster aus einem benachbarten Raum (11).

Abbildung 13: Funktionsskizze: Mobile Monoblock Klimaanlage mit Einschlauchtechnik

Nachfolgend findet ihr Beispiele für mobile Monoblock Klimaanlagen mit Einschlauchtechnik:

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Mobile Klimaanlage mit Zweischlauchtechnik

Mobile Klimaanlagen mit Zweischlauchtechnik sind heute nur schwer zu finden, obwohl diese effizienter laufen. Das Klimagerät saugt für die Funktion ebenfalls Raumluft an (5), kühlt diese herunter und verteilt die gekühlte Luft ebenfalls über ein Gebläse in den Raum (6). Die entstehende Abwärme (8) wird über einen Fortluftschlauch (10) durch ein Fenster oder eine Tür nach außen geleitet.

Damit der Kondensationsprozess im Verflüssiger (3) vollzogen werden kann, wird am Kondensator Außenluft (7) über einen zweiten Schlauch, dem Außenluftschlauch angesaugt (9). Dadurch entsteht im Raum kein Unterdruck, da die Luft, welche aus dem Raum geblasen wird, aus der Außenluft angesaugt wird.

Mit der Zweischlauchtechnik findet somit eine Systemtrennung zwischen der Luft über dem Verdampfer und der Luft über dem Verflüssiger statt. Im technischen Sinn handelt es sich bei einem Zweischlauchgerät um ein Umluftkühlgerät. Es strömt also keine frische Außenluft nach.

Nachfolgend findet ihr Beispiele für mobile Monoblock Klimaanlagen mit Zweischlauchtechnik:

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Vergleich: Einschlauchtechnik oder Zweischlauchtechnik

Was ist besser? Eine mobile Klimaanlage mit Einschlauchtechnik oder eine mobile Klimaanlage mit Zweischlauchtechnik?

Die Frage, ob eine Einschlauch-Klimaanlage oder eine Zweischlauch-Klimaanlage besser ist, wird in vielen Foren und Kommentaren diskutiert. Leider werden dabei auch viele Falschinformationen verbreitet, wie beispielsweise in diesem Kommentar in einer Amazon Bewertung von der TROTEC Zweischlauch-Klimaanlage PAC 3550 Pro*. Aus diesem Grund möchte ich euch hier kurz erklären, weshalb eine mobile Klimaanlage mit zwei Schläuchen besser und effizienter ist als eine Einschlauch-Klimaanlage.

Wie ich im Abschnitt zum linkslaufenden Carnot-Prozess beschrieben habe, wird bei einer Zweischlauch-Klimaanlage die Außenluft direkt für den Kondensationsprozess über den Verflüssiger genutzt und die erhitzte Fortluft direkt nach außen transportiert. Es findet also eine Systemtrennung zwischen der Luft über dem Verdampfer und der Luft über dem Verflüssiger statt. Das Prinzip ist also ähnlich wie bei einer Split Klimaanlage, wo die Außeneinheit mit Verflüssiger außerhalb des Gebäudes aufgestellt wird.

Die Einschlauch-Klimaanlage nutzt hingegen die Raumluft für den Kondensationsprozess im Verflüssiger und erzeugt dadurch einen Unterdruck im Raum. Das bedeutet, diese Luft muss von irgendwo nachströmen. Die von der mobilen Klimaanlage gekühlte Luft mischt sich also mit der nachströmenden warmen Luft, sodass die angesaugte Luft über den Verdampfer der Klimaanlage wärmer ist als bei einer Zweischlauch-Klimaanlage.

In dem Bericht „Wirksamkeit von mobilen Klimageräten“ der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (baua) haben Messungen ergeben, dass bei einem Einschlauchgerät die angesaugte Kühlluft aus dem Raum für den Verflüssiger genauso hoch ist, wie durch Fenster und Türen nachströmen muss. Das bedeutet, dass an warmen Tagen fast die gesamte Kühlleistung dafür benötigt wird, um die nachströmende Luft zu kühlen. Die baua hat das Einschlauchgerät daher „Lüftungsgerät mit geringer Kühlfunktion“ genannt. Eine mobile Klimaanlage mit Zweischlauchtechnik läuft daher effizienter!

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Mein Tipp: Baut eure Einschlauch-Klimaanlage auf jeden Fall in eine Zweischlauch-Klimaanlage um. Das ist einfach und ihr benötigt nicht viele Bauteile. Nachfolgen findet ihr eine kleine Anleitung:

Umbauanleitung auf mobile Zweischlauch-Klimaanlage

Umbau mobile Klimaanlage - Verbinder für Lüftungsrohr befestigen - 04

Umbau mobile Klimaanlage - Fertige Zweischlauchklimaanlage - 01

Umbau mobile Klimaanlage - Fertige Zweischlauchklimaanlage mit Schläuchen

Für den Umbau eurer mobilen Klimaanlage mit Einschlauchtechnik zu einer Zweischlauch-Klimaanlage benötigt ihr nicht viel:

einen alten Karton
eine Schere
Paketklebeband
einen Verbinder für das Lüftungsrohr
ein Lüftungsrohr mit Verbindungsschellen

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Schritt 1: Im ersten Schritt haltet ihr den Karton an das Zuluftgitter für den Verflüssiger. Dieser befindet sich in der Regel auf der Rückseite im unteren Bereich der Klimaanlage. Dort schaut ihr euch an, wie ihr den Karton zuschneiden müsst, damit er den Bereich komplett abdeckt.

Anschließend zeichnet ihr mit dem Lüftungsrohr ein passendes Loch auf die Rückseite des Kartons, wo später der Verbinder für das Lüftungsrohr reingesteckt wird. Nun schneidet ihr alles aus. Das Verbindungsrohr könnt ihr nun in das Loch einfügen und befestigt es mit Paketklebeband. Ich habe danach alle Ecken und Kanten sowie Schwachstellen mit dem Paketklebeband nachgeklebt und verstärkt.

Die rot gestrichelte Linie musste ich im Nachhinein noch mit Pappe erweitern, da der Abstand vom Karton zur Klimaanlage zu gering war. Bei mir sah das wie folgt aus.

Umbau mobile Klimaanlage auf Zweischlauchtechnik - Karton zuschneiden und erweitern

Umbau mobile Klimaanlage auf Zweischlauchtechnik - Karton zuschneiden

Umbau mobile Klimaanlage - Verbinder für Lüftungsrohr befestigen - 01

Umbau mobile Klimaanlage - Verbinder für Lüftungsrohr befestigen - 02

Umbau mobile Klimaanlage - Verbinder für Lüftungsrohr befestigen - 03

Schritt 2: Anschließend kann der Karton an der mobilen Klimaanlage befestigt werden. Stellt hier sicher, dass das gesamte Einzugsgitter für den Verflüssiger unter dem Karton liegt. Der eigentliche Umbau von einer Einschlauch-Klimaanlage zu einer Zweischlauch-Klimaanlage ist nun abgeschlossen. Als Nächstes werden die Flex Schläuche an die mobile Klimaanlage angeschlossen.

Umbau mobile Klimaanlage - Fertige Zweischlauchklimaanlage - 02

Umbau mobile Klimaanlage - Fertige Zweischlauchklimaanlage - 03

Schritt 3: Das Anbringen der Flex Schläuche war nicht ganz so einfach, wie ich anfangs gedacht habe. Mit etwas Bastelei und Geduld hat es jedoch gut funktioniert. Nachdem alles angebracht ist, könnt ihr die Flex Schläuche aus eurem Fenster oder eure Tür hängen.

Umbau mobile Klimaanlage - Schläuche an mobiler Klimaanlage anbringen 01

Umbau mobile Klimaanlage - Schläuche an mobiler Klimaanlage anbringen 02

Umbau mobile Klimaanlage - Schläuche an mobiler Klimaanlage anbringen 03

Umbau mobile Klimaanlage - Schläuche an mobiler Klimaanlage anbringen 04

Fensterabdichtung für mobile Klimaanlage

Umbau mobile Klimaanlage - Fertige Zweischlauchklimaanlage - Schläuche aus dem Fenster

Hinweis: Eine Fensterabdichtung für mobile Klimageräte zum Anbringen an Türen, Fenstern oder Dachfenstern ist fast nie im Lieferumfang enthalten und muss separat gekauft werden. Ich habe mich für die HOOMEE Fensterabdichtung* entschieden, da diese auch für Dachfenster geeignet ist.

Eine Fensterabdichtung ist zwingend erforderlich, da sie den Rückstrom von warmer Außenluft in den klimatisierten Innenraum stark reduziert und die warme Luft vom Klimagerät über den Abluftschlauch nach außen ableitet.

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Mobile Split Klimaanlage

Bei einer mobilen Split Klimaanlage befinden sich nicht wie bei einer Monoblock Klimaanlage alle Bauteile in einem Gerät, sondern es gibt eine Inneneinheit und eine Außeneinheit. In der Inneneinheit befindet sich der Verdampfer (1) und in der Außeneinheit der Verflüssiger (2). Somit kann eine Split Klimaanlage effizienter laufen, da sich die produzierte Abwärme immer außerhalb der zu kühlenden Räume befindet. Man benötigt lediglich einen Wanddurchbruch, durch den die Kälteleitungen (9) geleitet werden können.

In der Inneneinheit des Gerätes wird die Raumluft angesaugt (5), über den Verdampfer (1) heruntergekühlt und als gekühlte Luft über einen Ventilator (10) in den Raum (6) verteilt. Im Kompressor (2) wird das Kältemittel verdichtet und über die Kälteleitung (9) zur Außeneinheit transportiert.

An der Außeneinheit wird Außenluft (7) über den Verflüssiger (3) angesaugt, wo das Kältemittel seine Wärme an die Außenluft abgibt und kondensiert. Anschließend wird die sehr warme Fortluft (8) über einen Ventilator (10) weggeblasen. Das kondensierte Kältemittel wird über die Kälteleitung zurück zur Inneneinheit transportiert. Dort passiert das Kältemittel das Expansionsventil (4), entspannt sich und der Kreisprozess beginnt erneut.

Im technischen Sinn handelt es sich bei einer mobilen Split Klimaanlage um ein Umluftkühlgerät, denn es strömt keine frische Außenluft in das Gebäude nach.

Abbildung 16: Funktionsskizze: Mobile Split Klimaanlage

Mobile Split Klimaanlagen finden heute hauptsächlich in der Industrie oder auf Baustellen Anwendung, da sie in der Anschaffung sehr kostenintensiv sind. Sie kommen hauptsächlich zum Einsatz, wenn kleine Flächen für einen kurzen Zeitraum gekühlt werden müssen, bis eine fest installierte Lösung betriebsbereit ist.

Beispiele für mobile Split Klimaanlagen:

Produkt	Preis
REMKO Lokales Raumklimagerät RKL 495 DC, weiß (Split-Ausführung, Klimagerät für ca. 120m³,...	1.998,98 EUR	Zum Shop*
TROTEC Klimaanlage Klimagerät PT 4500 S inkl. Wärmetauscher*		Zum Shop*
Krone Ulisse 13 DCI Eco Mobiles Inverter Split-Raumklimagerät 4 kW*		Zum Shop*

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Welche mobile Klimaanlage ist die richtige?

Wie effizient sind mobile Klimaanlagen?

Jetzt, wo wir wissen wie der Kreisprozess einer Kälteanlage funktioniert und welche Typen es von mobilen Klimaanlagen gibt, können wir uns auch die berechtigte Frage stellen, ob eine mobile Klimaanlage effizient arbeitet und wie viel elektrische Energie eine mobile Klimaanlage benötigt.

Die Effizienz einer Kältemaschine wird über die Leistungszahl $\epsilon$ „Epsilon“ (EER – Energy Efficiency Ration) beschrieben. Die Leistungszahl steht dabei in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz des Kältemittels am Verdampfer $T_1$ und am Verflüssiger (Kondensator) $T_2$ . Dabei gilt: je geringer die Temperaturdifferenz, desto effizienter arbeitet die Kältemaschine. Weiterhin beschreibt die Leistungszahl das Verhältnis von entzogener Wärmeleistung aus dem zu kühlenden Raum $\dot Q_2$ und aufgenommener elektrischen Leistung $P_{el}$ am Kompressor.

DeLonghi Pinguino PAC EX100 Silent Energielabel

Energieeffizienz einer Kältemaschine berechnen

In einer Formel sieht das Ganze dann folgendermaßen aus:

$\boxed{\epsilon=\frac{\dot Q_2}{P_{el}} =\frac{T_2}{T_1 - T_2}}$

Beispielrechnung Leistungszahl über gegebene Daten

Am einfachsten können wir die Leistungszahl berechnen, wenn uns die Daten der Anlage vorliegen. Für unser erstes Beispiel schauen wir uns daher die mobile Klimaanlage De’Longhi Pinguino PAC EX100 SILENT (Testbericht) etwas genauer an. Für die Anlage sind auf dem Energielabel alle wichtigen Energiedaten sowie die Leistungszahl angegeben. Doch was passiert, wenn eine der Angaben fehlt? Ganz einfach, wir berechnen sie 🙂

Gegeben:

EER $\epsilon$ : 3,6
$\dot Q_2$ (entzogene Wärmeleistung aus dem Raum): 2,5 kW
$P_{el}$ (max elektrische Leistungsaufnahme): 700 W

$\boxed{\epsilon=\frac{\dot Q_2}{P_{el}}}$

Gesucht:

Es wird angenommen, dass einer der gegebenen Werte fehlt. Berechne jeweils EER, $\dot Q_2$ und $P_{el}$ .

Lösung:

Gesucht: EER $\epsilon$	Gesucht: $\dot Q_2$	Gesucht: $P_{el}$
EER = $\dot Q_2$ / $P_{el}$ EER = 2,5 kW / 0,7 kW EER = 3,57	$\dot Q_2$ = EER * $P_{el}$ $\dot Q_2$ = 3,57 * 0,7 kW $\dot Q_2$ = 2,5 kW	$P_{el}$ = $\dot Q_2$ / $\epsilon_{KM}$ $P_{el}$ = 2,5 kW / 3,57 $P_{el}$ = 0,7 kW

Merke: Anhand dieses Beispiels kann man hervorragend erkennen, was die Leistungszahl ausdrückt. Wenn die Leistungszahl einer Kältemaschine EER = 3,6 ist, bedeutet dies vereinfacht folgendes: für den Einsatz von 1 kWh elektrischer Energie werden 3,6 kWh Wärmeenergie aus dem zu kühlenden Raum gezogen. Je größer die Leistungszahl, desto effizienter die Anlage.

Beispielrechnung Leistungszahl über Temperaturen ermitteln

Wenn wir nun die Leistungszahl anhand der Temperaturen ausrechnen möchten, können wir die theoretisch maximale Leistungszahl der Kältemaschine zum Zeitpunkt der Temperaturmessung bestimmen. Was jedoch viel besser ist: Wir können mögliche Verluste am realen Kälteprozess einer mobilen Kältemaschine sichtbar machen.

Dafür nehmen wir die real gemessene Raumtemperatur von T2 = 26,2 °C, die über den Verdampfer angesaugt wird. Die gemessene Fortluft über den Abluftschlauch liegt am Austritt bei T2 = 50,4 °C. Hier würde ich sagen, dass die reale Temperatur direkt am Verdampfer wesentlich höher ist und wir mindestens 10 Kelvin aufschlagen können. T2 hätte demnach ca. 60,4 °C. Gemessen habe ich die Temperaturen mit einem Testo 605-H1 Thermo-Hygrometer*.

Abbildung 17: Temperaturmessung am Verdampfer und Fortluftrohr

Gegeben:

EER $\epsilon$ : 3,57
T1 = 60,4 °C = 333,55 K (273,15 + 60,4)
T2 = 26,2 °C = 299,35 K (273,15 + 26,2)

$\boxed{\epsilon=\frac{T_2}{T_1 - T_2}}$

Gesucht:

Wie hoch ist die theoretisch maximale Leistungszahl der mobilen Klimaanlage?
Wie hoch ist der Nutzungsgrad der eingesetzten elektrischen Energie?

Lösung:

Mit unserer Formel können wir die Leistungszahl recht einfach ermitteln. Die Temperaturen werden dabei in Kelvin angegeben.

$\epsilon=\frac{T_2}{T_1 - T_2}=\frac{299,35 K}{34,2 K}=8,75$

Die ermittelte Leistungszahl in diesem Kreisprozess liegt somit bei 8,75, welche jedoch von der angegebenen Leistungszahl (3,6, berechnet 3,57) De’Longhis weit abweicht. Mit einer Leistungszahl von 8,75 bräuchten wir nur 0,28 kW anstatt der benötigten 0,7 kW elektrischer Leistung.

Da es sich bei unserer mobilen Klimaanlage jedoch nicht um eine ideale Kältemaschine handelt, gibt es auch hier wieder Verluste, die wir berücksichtigen müssen. Um den Nutzungsgrad der elektrischen Energie zu berechnen, ziehen wir daher die vorher ermittelten Leistungszahlen heran und setzten diese ins Verhältnis.

$\eta=\frac{EER_{real}}{EER_{max}}=\frac{3,57}{8,75}=0,4285$

Der Nutzungsgrad liegt somit bei gerade einmal 42,85 %!

Anhand dieser Rechnung können wir sehen, dass es beim Wärmeübertrag und den Prozessvorgängen sowie der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Arbeit am Kompressor zu Verlusten kommt, die dem Kreisprozess nicht zugutekommen. Es können somit nur ca. 30 – 45 % der eingesetzten elektrischen Energie genutzt werden. Diese „Verluste“ müssen in die Betrachtung des EER mit einfließen.

Sind mobilen Klimaanlagen energieeffizient? Wenn auf einem Gerät das Energielabel A++ mit einem EER von 3,6 steht, ist das im Vergleich mit anderen mobilen Klimaanlagen der gleichen Größe (etwa einem EER von 2,5) durchaus effizient. Im Vergleich zu Split- und Vollklimaanlagen schneiden mobile Klimageräte jedoch schlecht ab. Aufgrund der Mobilität und dem geringen Installationsaufwand werden hier große Kompromisse zulasten der Energieeffizienz eingegangen. Meiner Meinung nach gehören mobile Klimaanlagen daher nicht zu den energieeffizientesten Geräten.

Vereinfachte Kühllastberechnung für deinen Raum

Die Kühlleistung der Klimaanlage ist die entscheidende Größe für den Kauf einer mobilen Klimaanlage und sollte mindestens der entstehenden Wärmelast in eurem Raum entsprechen. Diese Wärmelast wird auch Kühllast genannt.

Mit dem nachfolgenden Formular könnt ihr überschlägig die Kühllast für euren Raum ermitteln. Grundlage dafür ist die vereinfachte Kühllastberechnung nach dem HEA-Verfahren. Ich habe dafür dieses Dimplex Datenblatt in ein Formular übertragen – es handelt sich hier um eine Beta-Version. Ich übernehme keine Garantie für die Richtigkeit der Ergebnisse, auch wenn ich das Formular nach bestem Wissen und Gewissen erstellt habe.

Hinweis: Die Berechnung der Kühllast wird in Deutschland über die VDI 2078 geregelt und ist ein sehr komplexes Rechenverfahren. Die Kühllast ist dabei die Summe aller im Raum entstehenden Wärmelasten etwa durch Sonneneinstrahlung, elektrische Geräte und Lebewesen, die aus dem Raum abgeführt werden müssen, um eine gewünschte Lufttemperatur zu halten. Diese entstehende Wärmelast muss von der mobilen Klimaanlage abgeführt werden.

Die angegebenen Werte aus dem HEA-Verfahren sind in Anlehnung an VDI 2078 „Kühllastregeln“ ermittelt. Zugrunde gelegt ist eine Raumlufttemperatur von 27°C bei einer Außenlufttemperatur von 32°C und Dauerbetrieb des Kühlgerätes.

Aufruf: Ich bitte hier um eure Mithilfe, damit das Formular gegebenenfalls erweitert oder verbessert werden kann. Wenn euch Fehler und Ungereimtheiten auffallen, hinterlasst bitte einen Kommentar, ich werde das Formular dann anpassen.

Auswahl der richtigen Klimaanlage?

Anhand der ermittelten überschlägigen Kühllast und der Herstellerangaben, könnt ihr nun eure mobile Klimaanlage auswählen. Die bekanntesten Hersteller für mobile Klimageräte sind De’Longhi*, Trotec*, Comfee*, SUNTEC*, Remko* und Tristar*. Nachfolgend findet ihr eine kleine Auswahl von mobilen Einschlauch-Klimaanlagen von De’Longhi in unterschiedlichen Leistungsgrößen:

Große Räume

De'Longhi Pinguino PAC EX130 CST WiFi Mobiles Klimagerät mit Abluftschlauch, Klimaanlage für Räume bis bis 120m³, Luftentfeuchter, Ventilationsfunktion, 24h-Timer, Energieeffizienzklasse A, Weiß*

Normale Räume

De'Longhi Pinguino PAC EX120 Silent, Mobile Klimaanlage mit RealFeel-Technologie für Räume bis zu 120m³, 11.500 BTU/h, 3 kW, 65 dB, Entfeuchtungsfunktion, Energieeffizienzklasse A, Schwarz*

Normale Räume

De'Longhi Pinguino PAC EX100 Silent mobiles Klimagerät mit Abluftschlauch, Klimaanlage für Räume bis 110 m³, Luftentfeuchter, Ventilationsfunktion, 24h-Timer, Weiß*

Titel

De'Longhi Pinguino PAC EX130 CST WiFi

De'Longhi Pinguino PAC EX120 Silent

De'Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Raumgröße

Max. Kühlleistung

Max. Eingangsleistung

Leistungszahl (EER)

Energieeffizienz

Preis

Angebote ansehen

Große Räume

Titel

De'Longhi Pinguino PAC EX130 CST WiFi

Raumgröße

120 m³/ 30 - 40 m²

Max. Kühlleistung

13.000 BTU/h 3,3 kW

Max. Eingangsleistung

1.300 W

Leistungszahl (EER)

2,6

Energieeffizienz

Preis

776,48 EUR

Angebote ansehen

Zum Shop*

Normale Räume

Titel

De'Longhi Pinguino PAC EX120 Silent

Raumgröße

110 m³/ 25 - 35 m²

Max. Kühlleistung

11.500 BTU/h 3,0 kW

Max. Eingangsleistung

1.050 W

Leistungszahl (EER)

2,85

Energieeffizienz

Preis

697,40 EUR

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Zum Shop*

Normale Räume

Titel

De'Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Raumgröße

110 m³/ 25 - 35 m²

Max. Kühlleistung

10.000 BTU/h 2,5 kW

Max. Eingangsleistung

Leistungszahl (EER)

Energieeffizienz

Preis

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Affiliate Link, Preise zuletzt aktualisiert am 3.12.2023. Angaben ohne Gewähr. / Bildquelle: Amazon Partnerprogramm

Alle reden von BTU, aber was ist das?

BTU steht für British Thermal Unit und ist eine Energieeinheit, welche bei mobilen Klimaanlagen Anwendung findet, jedoch nie auf einem Energielabel zu finden ist. Da kaum jemand mit der Einheit BTU etwas anfangen kann, hier eine kurze Herleitung der Größe:

1.000 BTU = 1055,06 Kilo Joule [kJ] = 293,07 Watt Stunden [Wh]
Der Umrechnungsfaktor von BTU/h zu Watt und umgekehrt beträgt rund 3,412.

Falls ihr in den Herstellerunterlagen nur Angaben in BTU findet, gibt es hier ein kleines Formular zum Umrechnen von BTU/h in Watt und umgekehrt.

Der richtige Umgang mit mobilen Klimageräten

Jetzt habt ihr euer mobiles Klimagerät zu Hause stehen und irgendwie wird es nicht richtig kalt? Ihr überlegt, ob es eine richtige Entscheidung war, eine mobile Klimaanlage zu kaufen?

Damit es zu keiner bösen Überraschung kommt, möchte ich euch aufzeigen, wie eine mobile Klimaanlage am besten eingesetzt wird, denn mobile Klimaanlagen sind, wie zuvor erwähnt, bei Weitem nicht so effizient wie fest installierte Vollklimaanlagen oder Split Klimageräte. Mit den nachfolgenden Tipps könnt ihr die Effizienz eurer Anlage steigern und auch an heißen Tagen einen kühlen Kopf bewahren:

Umbau auf eine Zweischlauch-Klimaanlage! Sehr einfach umzusetzen und ein echter Effizienzgewinn.
Alle Fenster schließen, damit so wenig warme Außenluft wie möglich in das Gebäude strömen kann.
Fenster mit Südausrichtung verschatten, um so die Sonneneinstrahlung (solare Gewinne) soweit es geht zu reduzieren. Hier leisten einfache Verdunkelungsrollos* einen guten Beitrag.
Klimatisierung an sehr heißen Tagen morgens beginnen und über einen längeren Zeitraum von ca. 6 – 8 Stunden durchführen.
Nutzt die kalten Nachtstunden und öffnet die Fenster eurer Wohnung oder eures Hauses, damit die Räume über Nacht abkühlen können.

Braucht man eine mobile Klimaanlage?

Wichtig: Zuallererst solltet ihr überprüfen, ob eine ihr wirlich eine mobile Klimaanlage benötigt, denn der Anschaffungspreis kann zwischen 350 – 1.000 Euro oder mehr liegen.

Typische Bereiche, die klimatisiert werden können, sind stark aufheizende Dachgeschosswohnungen und Homeoffice Arbeitsplätze. Hier kann mit einer mobilen Klimaanlage schnell und einfach Abhilfe geschaffen werden. Da ich in einer Dachgeschosswohnung lebe und dort auch mein Homeoffice untergebracht ist, habe ich mich für eine mobile Klimaanlage entschieden.

Was spricht gegen eine mobile Klimaanlage? Eine mobile Klimaanlage hat eine hohe Leistungsaufnahme und benötigt je nach Modell bis zu einer Kilowattstunde elektrische Energie (ca. 30 Cent/Stunde). Auch wenn die Anlage nur mehrere Stunden im Jahr laufen sollte, sind die Energiekosten nicht zu unterschätzen.

Beispielrechnung Energiekosten: Bei einer Betriebsdauer von ca. 150 – 200 h/a und Energiekosten von ca. 30 Cent/kWh hätte eine De’Longhi Pinguino PAC EX100 SILENT (Testbericht) Energiekosten von 31,50 – 42,00 €/a zur Folge. Von daher ist es lohnenswert darüber nachzudenken, ob sich die Investition in eine mobile Klimaanlage lohnt.

Tipp: Solltest du die Möglichkeit haben eine Split Klimaanlage fest zu installieren, solltest du dich für eine fest installierte Split Klimaanlage* entscheiden. Diese sind wesentlich effizienter als mobile Klimaanlagen.
Wichtig: Auch wenn der Anschaffungspreis geringer scheint, muss meist eine Fachfirma bei der Installation behilflich sein. Die Inbetriebnahme, Dichtheitsprüfung der Kälteleitung, Wanddurchbruch und Elektroanschluss können den Preis schnell nach oben schnellen lassen.

Top 5 – Mobile Klimaanlagen:

Testsieger

1. Platz

Beliebt

2. Platz

Amazon's Choice

De'Longhi Pinguino PAC EL98 ECO Silent, Mobile Klimaanlage mit EcoRealFeel-Technologie für Räume bis zu 100 m³, 10.700 BTU/h, 2,7 kW, 64 dB, Luftentfeuchter, Energieeffizienzklasse A, Weiß*

De'Longhi Pinguino PAC EX UV-Carelight, Mobile Klimaanlage mit EcoRealFeel-Technologie für Räume bis zu 120 m³, 13.000 BTU/h, 3,3 kW, 64 dB, Entfeuchtungsfunktion, Energieeffizienzklasse A, Weiß*

TROTEC PAC 3500 S mobile Klimaanlage 3-in-1 Kühlung Ventilation Entfeuchtung Monoblock-Klimagerät 3,5 kW 12.000 BTU/h 1,3 l/h Entfeuchtungsleistung für Raumgrößen bis 46 m²/155 m³ 3 Ventilationsstufen*

JUNG AIR CAMRY TK06 mobile Klimaanlage mit Fernbedienung, 3,6 KW, 12000BTU, 60dB, 24h-Timer, Entfeuchtungsfunktion, Klimagerät Mobil mit Abluftschlauch, Energieklasse A, 120m³ Raum Kühlung*

De'Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

De'Longhi Pinguino PAC EL98 ECO

De'Longhi Pinguino PAC EX UV-Carelight

TROTEC PAC 3500 S

JUNG AIR TV06

Wertung: 4,1 / 5

Wertung: 4 / 5

Wertung folgt

Testsieger

1. Platz

De'Longhi Pinguino PAC EX100 Silent

Wertung: 4,1 / 5

Testbericht

659,00 EUR

Zum Shop*

Beliebt

2. Platz

De'Longhi Pinguino PAC EL98 ECO

Wertung: 4 / 5

Testbericht

518,95 EUR

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De'Longhi Pinguino PAC EX UV-Carelight

Wertung folgt

Amazon's Choice

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Fazit

Es gibt viel zum Thema mobilen Klimaanlagen zu schreiben und wahrscheinlich noch sehr viel mehr zu berichten. Was sind eure Erfahrungen mit mobilen Klimaanlagen? Was hat euch dazu bewegt, eine mobile Klimaanlage anzuschaffen? Schreibt dies gerne in die Kommentare. Hier findet ihr noch eine kleine Liste der von mir bereits getesteten mobilen Klimaanlagen:

Falls euch in diesem Beitrag etwas fehlt oder ihr der Meinung seid, dass ein bestimmter Bereich detaillierter beschrieben werden könnte, schreibt dies ebenfalls in die Kommentare. Ich werde den Beitrag laufend weiterschreiben und aktualisieren.

Viele Grüße, Martin

Weiterführende Links und Quellen:

BAUA – Wirksamkeit von mobilen Klimageräten
GUNT – Thermodynamik des Kältekreisprozesses
Stiebel Eltron – Planungshandbuch Klima
AMEV Richtlinie Kälte 2017
Uni Wuppertal – Kreisprozesse
Uni Würzburg – Entropie
Chemgapedia – Entropie
Weblogographic.com – Unterschied zwischen isentrop und adiabatisch
SBZ Monteur – Log p, h Diagramm
LEIFI Physik – Wärmekraftmaschinen
Chemie-Schule.de – Entropie (Thermodynamik)
RP Energie Lexikon – Energy Efficiency Ratio
Video: Simple Club – Entropie
Video: Raumzeit Vlog – Entropie
Video: Martin Buchholz – Entropie
Buch: Energie – Wie verschwendet man etwas, das nicht weniger werden kann? von M. Buchholz*
Buch: Physik – Fundamt der Technik von W.Körner*
Dimplex – Überschlägige Kühllast-Berechnung für Einzelräume

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Schritt 2 – Verdichtung des Kältemittels

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Der reale Kreisprozess einer Kältemaschine

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