Wärmepumpen / 1.3.2 Verdichter

In einem strombetriebenen Kompressor, dem sogenannten Verdichter, wird das nun gasförmige Kältemittel zusammengedrückt, wodurch sich Druck und Temperatur des Kältemittels stark erhöhen. Während der Kompressor ständig weiteres Kältemittel aus dem Verdampfer absaugt, verdampft die Flüssigkeit weiter und die Temperatur wird deutlich höher als die unter niedrigem Druck. Je höher diese Temperatur sein soll, desto mehr Strom verbraucht der Verdichter.

Zur Verdichtung des Kältemittels werden die unterschiedlichsten Verdichterkonstruktionen bzw. Kompressortechniken eingesetzt, wobei je nach Anwendungsbereich und Nutzungsart jede Verdichter-Bauart gewisse Vor- und Nachteile aufweist.

• In Hubkolbenverdichtern bewegt sich ein Kolben hin und her. Bewegt er sich im Zylinder nach unten, wird das Gas angesaugt, bewegt er sich nach oben, wird das angesaugte Gas verdichtet. Das Ansaugventil im Hubkolbenverdichter ist während des Verdichtungsvorgangs geschlossen und das Druckventil öffnet sich, wenn der Druck im Zylinder den Druck auf der Hochdruckseite des Verdichters überschreitet.
• In Rollkolbenverdichtern komprimieren eine Exzenterwelle und ein radial umlaufender Rollkolben das Gas im Gehäuse. Rollkolbenverdichter haben im Allgemeinen eine höhere Leistungszahl als Hubkolbenverdichter mit gleicher Leistung.
• Scrollverdichter (Spiralverdichter) sind die am häufigsten in Wärmepumpen eingesetzten Verdichtertypen. Dabei verdichten zwei sich ineinander bewegende Spiralen das Kältemittel und fördern es fort. Scrollverdichter haben weniger bewegliche Teile und damit eine längere Nutzungsdauer als andere Verdichterarten.
• Beim Schraubenverdichter strömt Luft zuerst durch einen Filter und dann durch ein offenes Einlassventil in den Kompressor. Wenn der Kompressor ausgeschaltet wird, schließt sich das Ventil. Durch die geringe Reibung und Wärmeentwicklung der Elemente ist der Schraubenverdichter dauerlastfähig und kann stundenlang ohne Unterbrechung laufen. Dabei erzielen die Geräte außerdem einen herausragenden Wirkungsgrad.
• Turbo-Verdichter erinnern in ihrem Aufbau an Turbinen, bei denen auf einer Welle mehrere Reihen von Laufschaufeln sitzen. Die Funktionsweise ist aber das Gegenteil einer Turbine: Die Welle wird von einem Motor angetrieben, dreht sich und überträgt Energie auf das über sie strömende Gas.