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Das Internet ist voll von Anleitungen, wie man sich selbst eine Klimaanlage bauen kann. Die Ansätze sind kreativ und bestimmt kann man damit für Kühlung sorgen. Ob und wie so eine Klimaanlage, die man nach einer Internetanleitung zusammenbaut, auch funktioniert wollen wir uns heute mal ansehen. Kann man eine Klimaanlage selber bauen, oder ist das unmöglich?

Physik

Die Physik bemüht sich unsere Welt zu beschreiben. Dank der Erkenntnisse genialer Physiker können wir heute berechnen, was in der Natur passieren wird. Ein Teil der Physik ist die Thermodynamik. Die Thermodynamik ist die Wärmelehre und beschäftigt sich damit, wie Wärme in Energie umgewandelt werden kann und wie beispielsweise eine Dampfmaschine funktioniert. Der Thermodynamik liegen 4 Hauptsätze zugrunde. Erkenntnisse, die elementar sind und für viele weitere Prozesse die Grundlage bilden.

Hauptsätze der Thermodynamik

Von den vier Hauptsätzen der Thermodynamik sind zwei für das Prinzip einer selbstgebauten Klimaanlage wichtig. Der erste Hauptsatz ist der Energieerhaltungssatz der Thermodynamik. Vereinfacht gesagt kann Wärme nicht einfach verschwinden. Man kann Wärme nicht in Kälte umwandeln. Die Wärme wird abgegeben. Kühlt etwas ab wird etwas anderes erwärmt. Dabei fließt die Wärme immer vom wärmeren Teil zum kälteren. Tropft man heißes Wachs in kaltes Wasser, dann kühlt das Wachs auf die Temperatur des Wassers ab. Das Wasser wärmt sich ein wenig auf. Das besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik.

Klimaanlage

Allerdings gibt es eine Ausnahme für den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Wir ein Stoff verdichtet, dann erwärmt er sich. Weiter er sich aus, dann kühlt er ab. Damit kann man auch ein kaltes Kühlmittel abkühlen. Man führt Energie zu, indem man es komprimiert. Das wärmt es auf. Dann kühlt man das erwärmte Mittel beispielsweise an der Luft ab. Die zugeführte Energie wird wieder abgegeben. Danach senkt man den Druck und das Kühlmittel kühlt massiv ab. Nach diesem Prinzip arbeiten Kühlschränke, aber auch Klimaanlagen.

Kühlkreislauf

Konkret wird in der Klimaanlage ein Kühlmittel in einen Wärmetauscher gepumpt. Ein Ventilator bläst warme Raumluft über den Wärmetauscher. Die Luft kühlt ab und das Kühlmittel erwärt sich. Das Kühlmittel wird abgepumpt und komprimiert. Im Außenteil der Klimaanlage wird dieses warme Kühlmittel dann wieder über einen Wärmetauscher abgekühlt. Schließlich wird es wieder in den Innenteil gepumpt und der Druck reduziert. Es kühlt wieder ab und der Kreislauf beginnt von vorne.

Klimaanlage selber bauen

Um eine Kilmaanlage selbst zu bauen wird also imemr den ersten Hauptsatz der Thermodynamik ausgenützt. Konkret wird die heiße Luft mit einem Kühlmittel gekühlt. Ob man einen Eimer Wasser, Eiswürfel, oder andere gekühlte Gegenstände und Mittel verwendet ändert daran nicht. Die Wärme aus der Luft wird an das Kühlmittel abgegeben. Das Problem dabei ist, dass die Klimaanlage nur solange funktioniert, bis das Kühlmittel und die Luft dieselbe Temperatur haben.

Laufzeit

Damit ist die Laufzeit einer selbst gebauten Klimaanlage beschränkt. Setzt sie auf Eis, dann ist die Kühlung vorbei, wenn das Eis geschmolzen ist. Setzt sie auf Wasser, dann wird das Wasser rasch wärmer und der Kühleffekt ist vorbei. Um dauerhaft zu kühlen muss man also das Kühlmittel immer wieder austauschen, bzw. erneuern.

Kühlwirkung

Mit dem ersten Satz der Themodynamik erklärt sich auch die Kühlleistung einer selbstgebauten Klimaanlage. Nimmt man die weit verbreitete Bauanleitung, bei der Eis in einer Kühlbox mit Ventilaren die Luft kühlt, dann hat diese Konstruktion physikalisch betrachtet dieselbe Kühlleistung, als wenn man die Eiswürfel auf den Tisch legt. Die Konstruktion mit der Kühlbox hat nur den Vorteil, dass man die Wirkung räumlich einschränken kann.

Kühlventilator

Ein Ventilator, vor dem ein nasser Lappen hängt, macht sich auch das Prinzip der Verdunstung zunutzen. Ansonsten arbeitet auch er mit dem Prinzip der Energieerhaltung. Das Verdunsten des Wassers sorgt für eine zusätzliche Abkühlung des Lappens. Allerdings bedeutet das nicht, dass man eine Klimaanlage nicht selbst bauen kann.

Kann man eine Klimaanlage selber bauen?

Die Antwort auf diese Frage ist davon abhängig, was die Klimaanlage leisten soll. Will man die Raumtemperatur für eine halbe Stunde um einen, oder zwei Grad reduzieren, oder für fünfzehn Minuten einen kühlen Wind genießen, dann kann eine selbstgebaute Klimaanlage das leisten. Will man die ganze Wohnung auf angenehme 23 Grad kühlen, während es draußen 40 Grad im Schatten hat, dann ist das unmöglich.