Split-Klima: Temperaturmessung Luftauswurf
Die Effizienz einer Split-Klimaanlage im Heizbetrieb ist stark davon abhängig, wie man sie betreibt. Es gibt mehr oder weniger effiziente Arbeitspunkte. Durch eine geschickte Nutzung einer Split-Klima kann man schätzungsweise bis zu 30% Energie einsparen.
Ein wesentlicher Parameter für die Effizienz ist die Temperatur der ausgeworfenen Luft. Bei allen Wärmepumpen gilt: Je höher der Temperaturhub, um so weniger effizient sind sie. Wir müssen also dafür sorgen, dass die Pumpe möglichst wenig Temperaturhub macht.
Der relevante Temperaturhub ist die Temperaturdifferenz zwischen dem Wärmetauscher am Außen- und Innengerät. Der Wärmetauscher am Außengerät hat nahezu die Temperatur der Außenluft. Genaugenommen ist er etwas kälter im Heizbetrieb.
Die Temperatur des Wärmetauschers am Innengerät ist etwa so hoch, wie die Temperatur der ausgeworfenen Luft. Leider erfassen die Anlagen diese Temperatur nicht, man findet sie also auch nicht in einer Anlagen-App.
Wer also die Anlage effizient betreiben möchte, braucht eine Erfassung der Auswurftemperatur. Darum soll es hier gehen.
Temperaturerfassung
Die einfachste Möglichkeit der Temperaturerfassung ist die Nutzung eines Digitalthermometers mit einem Außensensor. Das sind kleine Geräte mit einer Digitalanzeige, wo der Sensor über ein Kabel angebunden ist. Die Sensoren sind typisch rohrförmig mit z.B. 20mm Länge und 6mm Durchmesser.
Ein Beispiel solch eines Gerätes ist das TFA 30.1066.01 für etwa 10 Euro. (Digitales Innen-Außen-Thermometer | TFA Dostmann)
Bei Amazon findet man noch deutlich günstiger z.B. diese Geräte, die ich selber getestet habe:
- https://www.amazon.de/gp/product/B07TY6HRL4
Der Sensor muss im Luftauswurfkanal positioniert werden. Sinnvoll ist, ihn etwa mittig vom Kanal zu positionieren. Man kann ihn dort im Kanal Richtung Wand ganz gut einkleben, so dass auch noch die Klappe ungehindert auf und zu geht. Als Verklebung hat sich Alutape (z.B. Tesa Aluminium Tape) bewährt. Der Kleber ist in der Regel thermisch stabil und die Wärmeleitung ist gut. Auch lässt es sich wieder leicht entfernen.
Über das Display hat man so immer unmittelbar Zugriff auf die Temperatur, wenn man vor dem Innengerät steht. Das finde ich sehr praktisch.
Wer es per App will, wird sicherlich auch Temperatursensoren finden, die über WLAN-Kopplung die Werte an eine App weiter geben können. Interessant an so einer Lösung ist das Logging. Man kann also so über den ganzen Tag sehen, wann die Temperatur wie hoch war.
Für eine schnelle temporäre Überwachung funktioniert auch ein IR-Thermometer. Man sollte hier die Temperatur des Kanals messen in Richtung Wand. Hier prallt die Luft gegen und erwärmt das Plastik etwa auf Lufttemperatur.
Effiziente Temperatur
Wann arbeitet eine Anlage effizient? Der Temperaturbereich einer Split-Klimaanlage im Heizbetrieb liegt typisch zwischen 26-60 Grad. Einige Anlage gehen nicht unter 30 Grad, weil sich darunter die Luft eher kühl anfühlt und der Nutzer nicht mit kühler Luft angeblasen werden soll.
Als Daumenregel würde ich mal folgende Bereiche definieren:
- 26-35 Grad - grüner Bereich - Hier ist die Anlage besonders effizient
- 35-45 Grad - gelber Bereich - Mittlere Effizenz
- 45-60 Grad - roter Bereich - Hier ist die Anlage eher ineffizient
Die Temperatur am Innengerät wird von 2 Parametern beeinflusst: Von der Leistung, die wir abfordern und von der Lüfterdrehzahl. Denn je höher die Lüfterdrehzahl, um so mehr Leistung hat der Wärmetauscher. Oder anders herum: Wir können bei einer niedrigen Temperatur des Wärmetauschers bei hoher Lüfterdrehzahl recht viel Wärmeleistung in den Raum bringen.
Eigentlich könnte man sagen: Lüfter immer Vollgas ist die effizienteste Arbeitsweise. Aber das hat auch Grenzen. Einerseits ist ein schneller Lüfter laut. Hier muss jeder für sich einen Kompromiss finden. Andererseits verhindern viele Klimageräte eine freie Wahl der Lüfterdrehzahl. Man kann die Lüfterdrehzahl zwar voll hoch stellen, aber die Anlage sieht diese Einstellung nur als maximales Limit und regelt eigenständig die Drehzahl je nach abgeforderter Leistung. Das ist etwas ungünstig, weil diese Automatik oft nicht auf Effizienz optimiert ist. Gegen diese Automatik kann man aber leider nichts machen. Es sei denn, man findet über die zahlreichen Einstellmöglichkeiten der Anlage doch einen Betriebsmodus, wo man den Lüfter zu mehr Drehzahl bewegt.
Auf die Leistung, die wir der Anlage abfordern, haben wir auch Einflussmöglichkeiten. Wir sollten die Anlage in einem niedrigen bis mittleren Leistungsbereich betreiben, insofern es die Außentemperaturen zulassen. Hierfür gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Erstmal hängt viel an der Einstellung der Soll-Temperatur. Je mehr Ist- und Solltemperatur auseinander liegen, um so mehr fährt eine Anlage hoch. Haben wir also 16 Grad im Raum und stellen auf 22 Grad, fährt der Regler die Anlage recht hoch. Stellen wir hingegen zuerst auf 18 Grad und nach Erreichen dieses Wertes auf 20 Grad und später auf 22 Grad, wird der Regler immer nur mittlere Leistungen abfordern.
Eine weitere Möglichkeit ist die Eco/Econo-Taste. Diese limitiert in der Regel die Leistungsaufnahme der Anlage auf 60-70%. Damit sind wir noch in einem effizienten Bereich.
Anlagen von Daikin haben auch noch die Bedarfssteuerung, die man bis auf 40 % herunterstellen kann.
Klar sollte sein: Wenn wir die Leistung brauchen, muss die Anlage in einem ineffizienten Bereich laufen. Dann kann man lediglich noch die Lüfterdrehzahl erhöhen, um effizienter zu werden.
Aufnahmeleistung oder/und Auswurftemperatur?
Was ist der wichtigste Parameter für die Effizienz? Viele schauen auf die Aufnahmeleistung. Dies ist sicherlich auch schon ein sehr aussagekräftiger Wert. Hierüber erkennt man, in welchem Leistungsbereich sich die Anlage bewegt. Aber der bessere Wert ist eigentlich die Auswurftemperatur. Diese gibt noch besser Auskunft, ob eine Anlage effizient läuft.
Beispiel: Eine Single-Split mit 2,5kW läuft bei 450 Watt in einem recht effizienten Leistungsbereich. Wenn der Lüfter nun aber mit sehr geringer Drehzahl läuft, kann die Auswurftemperatur durchaus auf 45 Grad gehen. Das wäre nicht effizient. Dreht der Lüfter schnell, kann die Auswurftemperatur bei 30 Grad liegen, das wäre effizient.
Das heißt also, dass der Aufnahmeleistung etwas fehlt, um eine Aussage zur Effizienz zu machen. Da ist die Auwurftemperatur einfach im Vorteil. Es ist auch so: Wenn die Anlage in einem ineffizienten Leistungsbereich ist, dann ist auf jeden Fall auch die Auswurfemperatur sehr hoch.
Wer ein Logging betreibt, findet allerdings viel einfacher Lösungen, um die Aufnahmeleistung zu loggen. Für das Temperaturlogging gibt es auch Lösungen, die sind aber nicht ganz so einfach zu finden und oft auch kostspieliger.