Umluftkuehlgerät frei an der Decke montiert Vorlauf Rücklauf zum Kaltwassersatz

Umluftkühlgeräte: Funktionsweise und Einsatz

Umluftkühlgeräte sorgen platzsparend und hygienisch für kühle Raumluft in vielen Bereichen. Sie sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich und kommen hauptsächlich in Büros, Geschäftsräumen oder Krankenhäusern zum Einsatz. Entsprechen die Umluftkühlgeräte den Anforderungen der VDI 6022 konditionieren sie Raumluft so, dass sich höchste hygienische Anforderungen erfüllen lassen. Deutsche-Thermo.de informiert über die Funktionsweise, die Ausführungen sowie mögliche Einsatzbereiche der Kühltechnik.

Die Themen im Überblick

Kühlgeräte entwärmen Räume im Umluftprinzip

Als sogenannte Sekundärluftkühlgeräte wälzen die Kühlsysteme Luftmassen in einem Raum um. Dazu saugen sie Raumluft über einen Filter an, bevor diese einen oder mehrere Wärmeübertrager durchströmt. Anschließend blasen Umluftkühlgeräte die konditionierte Luft in den Aufstellraum zurück.

Die Geräte sind in der Regel kompakt, in unterschiedlichen Leistungsbereichen erhältlich und für den Anschluss an ein Kaltwassernetz vorgesehen. Dies wir in der Regel durch einen Kaltwassersatz gekühlt. Abhängig von ihrem Aufbau übernehmen sie dabei verschiedene Aufgaben. Standardmäßig führen Umluftkühlgeräte Wärme von der angesogenen Luft ab – sie sorgen also für eine Kühlung. Darüber hinaus können sie Raumluft aber auch filtern, entfeuchten sowie erwärmen.

Aufbau und Funktionsweise der Umluftkühlgeräte

Um die verschiedenen Aufgaben zuverlässig und hygienisch realisieren zu können, bestehen Umluftkühlgeräte aus verschiedenen Bauteilen. So gibt es neben Ansaug- und Ausblasgittern auch Luftfilter, Tropfenabscheider, Wärmeübertrager, Auffangbehälter oder Wannen für anfallendes Kondensat sowie Ventilatoren, Medienanschlüsse und elektrische Anschlüsse. Abhängig vom gewünschten Funktionsumfang lassen sich die Lösungen zudem mit verschiedenen Reglern ausstatten.

Luftfilter der Umluftkühlgeräte sorgen für Hygiene

Bevor Raumluft in die Geräte ein- oder aus diesen herausströmt, passiert sie integrierte Luftfilter, die feine Schmutzpartikel abtrennen. Die Elemente sorgen für eine hohe Hygiene und sind Pflicht, wenn es um die Ausführung nach VDI 6022 geht. Die Richtlinie fordert mindestens Filter der Kategorie ISO ePM10 ≥ 50 %, die der früheren Filterklasse M5 entsprechen. Auf Wunsch lassen sich Umluftkühlgeräte auch mit HEPA-Filtern ausstatten. Diese nehmen Partikel mit einer Größe von 0,1 bis 0,3 Mikrometer aus der Luft und schützen somit wirksam vor umherfliegenden Pollen, Bakterien, Staubpartikeln oder Tierhaaren.

EC-Ventilatoren arbeiten leise und sehr effizient

Ein in das Umluftkühlgerät integrierter Ventilator saugt Luft aus dem Raum, bevor er diese über Wärmeübertrager und Filter wieder aus dem Gerät befördert. Moderne EC-Ventilatoren mit stufenloser Drehzahlregelung sorgen dabei zu jeder Gelegenheit für den optimalen Volumenstrom. Sie verbrauchen wenig Energie und arbeiten flüsterleise. Geht es um den Komfort in Wohn- oder Geschäftsbereichen, ist vor allem Letzteres besonders wichtig.

Wärmeübertrager führen Wärme zu und/oder ab

Die Funktionsweise der Umluftkühlgeräte setzt auf Wärmeübertrager zur Konditionierung der Raumluft. Standardmäßig werden diese von kaltem Wasser durchströmt. Dieses nimmt Energie der Raumluft auf, erwärmt sich und strömt dann beispielsweise zu einem Kaltwassersatz. Die Luft gibt dabei Wärme ab, wodurch ihre Temperatur sinkt. Abhängig vom Grad der Abkühlung kondensiert dabei das enthaltene Wasser und der Feuchtegrad der Raumluft sinkt. Viele Geräte sind zusätzlich mit einem zweiten Wärmeübertrager ausgestattet. Dieser arbeitet elektrisch oder mit Heizungswasser, um die Umluft zu erwärmen. Letzteres ist immer dann erforderlich, wenn die Raumluft nach der gezielten Entfeuchtung zu kalt ist oder dann, wenn die Umluftkühlgeräte auch heizen sollen.

Tropfenabscheider fangen enthaltenes Wasser auf

Nach der Kühlung kann es passieren, dass die Umluft feine Wassertröpfchen mitreißt. Um den hochwertigen Filter auf der Ausblasseite davor zu schützen und seine Standzeit zu erhöhen, fangen Tropfenabscheider die Feuchtigkeit auf. Sie leiten das Wasser in die Kondensatwanne, über die es aus dem Umluftkühlgerät abfließt. Funktioniert das aufgrund der Einbausituation nicht, führt eine Kondensatpumpe das Wasser ab.

Medienanschlüsse und Ventile für 2- und 4-Leiter-Systeme

Heizen oder Kühlen? Geht es um die Funktionsweise der Umluftkühlgeräte, entscheiden die Medienanschlüsse darüber, welche Möglichkeiten hier bestehen. Bei klassischen 2-Leiter-Systemen führen zwei Rohre zu den Kühlgeräten. Diese können entweder Kaltwasser oder Warmwasser führen, um eine Heiz- oder eine Kühlfunktion zu erreichen. Kommt ein 4-Leiter-System zum Einsatz, lassen sich je zwei Leitungen für Warm- und Kaltwasser (jeweils Vor- und Rücklauf) anschließen. Ein integriertes 2-, 3- oder 4-Wege-Ventil organisiert die Medienströme dann im Gerät, um die gewünschte Funktion zu ermöglichen.

Steuerung und Regelung sorgen für einfache Funktion

Abhängig von der geplanten Funktionsweise lassen sich Umluftkühlgeräte mit verschiedenen Steuer- und Regelgeräten ausstatten. Einfache Systeme ermöglichen es dabei, die Drehzahl beziehungsweise den Volumenstrom individuell anzupassen. Komfort-Regler übernehmen darüber hinaus viele weitere Aufgaben. Sie fahren automatisch mit der optimalen Drehzahl, schalten von selbst zwischen Heizen und Kühlen um und lassen sich über ein Bus-System in die Gebäudeautomation integrieren. Zubehör wie eine Filter- oder eine Leckageüberwachung sorgen außerdem für mehr Sicherheit und eine einfachere Bedienung.

Verschiedene Ausführungen der Umluftkühlgeräte

Sekundärluftkühlgeräte sind in unterschiedlichsten Bauarten erhältlich. So gibt es zum Beispiel Deckengeräte, die sich frei unter der Decke in einem Raum aufhängen lassen. Mit entsprechenden Aufsätzen integrieren Fachhandwerker sogenannte Deckenkassetten aber auch so, dass sie sich unauffällig in das Raster einer Kassettendecke einfügen. Erhältlich sind Umluftkühlgeräte für Kaltwasser darüber hinaus aber auch als Stand- oder Wandgeräte. Standgeräte gibt es dabei als sogenannte Umluft- oder Gebläsekonvektoren sowie als Umluftschränke, etwa um Serverräume oder andere IT-Bereiche zu kühlen. Die folgende Übersicht zeigt erhältliche Bauarten der Umluftkühlgeräte:

  • Deckenkassetten zum Einbau in Segment-/Kassettendecken
  • frei aufhängbare Deckengeräte zur Umluftkühlung
  • Wandgeräte in eleganter Optik oder Industrieausführung
  • Standgeräte als Gebläsekonvektor oder Umluftschrank

In all den Ausführungen sind die Kühlgeräte dabei in unterschiedlichsten Leistungsbereichen erhältlich. Sie lassen sich miteinander kombinieren und so optimal für jeden Einsatzfall auslegen. Ganz gleich, ob es sich um ein Komfortbüro oder die Verkaufsfläche eines großen Einzelhändlers handelt.

Kühlgeräte kommen für zahlreiche Einsatzbereiche infrage

Während Umluftschränke mit oder ohne doppelten Boden vor allem für IT- und Serverräume infrage kommen, eignen sich Wand- und Deckenkühlgeräte für Fertigungsstätten, Lagerräume oder andere gewerbliche Einsatzgebiete. Deckenkassetten kommen außerdem in Wohnbereichen, Hotels und Büros zum Einsatz. Aber auch in Krankenhäusern, Pflegeheimen und anderen Bereichen mit hohen Anforderungen an die Lufthygiene sind Umluftkühlgeräte eine optimale Lösung.

Hohe Lufthygiene setzt regelmäßige Wartung voraus

Die Funktionsweise der Umluftkühlgeräte ermöglicht eine besonders hohe Hygiene. Voraussetzung dafür ist allerdings die regelmäßige Wartung. Dabei geht es in erster Linie darum, Filter zu prüfen und auszutauschen. Systeme zur Filterüberwachung helfen dabei, hier den richtigen Zeitpunkt abzupassen und Kosten zu sparen.

Wichtig ist es aber auch, übrige Flächen der Geräte zu kontrollieren und bei Bedarf zu reinigen, um Keimen keine Chance zu lassen. Neben Ansaug- und Ausblasgittern gehören dazu die Oberflächen von Heiz-/Kühlregistern, die Böden im Gerät, der Tropfenabscheider, die Kondensatwanne und die Ventilatoren.

Wie die Wartung im Detail erfolgt, regelt das Blatt 1 der aktuell gültigen VDI 6022. Neben dem regelmäßigen Filterwechsel (zweimal jährlich) sind Sekundärluftkühlgeräte wie die Umluftkühler demnach alle drei Jahre einer ausführlichen Hygieneinspektion zu unterziehen. Dazu entnehmen speziell geschulte Fachhandwerker Kontaktkulturproben, die anschließend im Labor auf Keime und weitere Verunreinigungen untersucht werden.

Wichtig zu wissen: Befinden sich mehr als 20 Geräte einer Bauart im Gebäude, genügen stichprobenartige Kontrollen, um den Arbeitsaufwand zu reduzieren.