Daikin VRV 5 S-Serie und R32-Multi-Split-Technik

Die europäische Kälte- und Klimabranche befindet sich in einem tiefgreifenden technologischen Wandel. Mit der überarbeiteten EU-F-Gase-Verordnung (Verordnung (EU) 2024/573) steigen die regulatorischen Anforderungen an stationäre Split- und VRF-Klimaanlagen deutlich. Hersteller stehen vor der Herausforderung, Kältemittelfüllmengen zu reduzieren, das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) drastisch zu senken und gleichzeitig die saisonale Energieeffizienz gemäß Ökodesign-Richtlinie (EN 14825) auf Spitzenniveau zu heben. Daikin begegnet diesen Marktanforderungen mit einer konsequenten Weiterentwicklung seiner Direktverdampfungssysteme (DX-Systeme): von hocheffizienten Multi-Split-Außengeräten bis hin zur kompakten VRV 5 S-Serie mit Kältemittel R32.

Thermodynamische Grundlagen: Warum R32 bei Direktverdampfung überlegen ist

Im Zentrum moderner Split- und VRF-Systeme steht der klassische linksdrehende Kompressionskältekreis. Kältemittel müssen dabei thermophysikalische Eigenschaften besitzen, die bei moderaten Betriebsdrücken eine hohe volumetrische Kälteleistung gewährleisten. Daikin hat als Pionier bereits frühzeitig Difluormethan (R32, Sicherheitsgruppe A2L gemäß DIN EN 378) als Nachfolger für das azeotrope Gemisch R410A etabliert.

R32 bietet thermodynamisch entscheidende Vorteile: Mit einem GWP von 675 weist es im Vergleich zu R410A (GWP ca. 2.088) ein um 68 Prozent geringeres Treibhauspotenzial auf. Wichtiger noch ist die höhere spezifische Kälteleistung: Dank einer höheren Verdampfungsenthalpie kann der Massenstrom im System bei gleicher Nutzleistung um etwa 20 bis 30 Prozent reduziert werden. Daraus resultieren kleinere Rohrleitungsquerschnitte, geringere innere Strömungsdruckverluste sowie eine signifikant reduzierte Systemfüllmenge.

$$\dot{Q}_0 = \dot{m} \cdot \Delta h$$

Da die spezifische Enthalpiedifferenz $\Delta h$ von R32 beim Phasenwechsel im Verdampfer höher liegt als bei R410A, sinkt der benötigte Massenstrom $\dot{m}$, was wiederum die Leistungsaufnahme des Verdichters minimiert und den theoretischen Carnot-Gütegrad anhebt.

Technische Kernkomponenten: Schwingkolbenverdichter und elektronische Regelung

Ein wesentlicher Effizienztreiber bei Daikin Multi-Split- und VRV-Außengeräten ist die Verdichtertechnologie. Anstelle klassischer Rollkolben- oder Standard-Scroll-Verdichter setzt Daikin auf weiterentwickelte Schwingkolbenverdichter (Swing-Compressor) bzw. Reluktanz-DC-Inverter-Scrolls:

• Schwingkolbenmechanismus: Bei herkömmlichen Rollkolbenverdichtern gleitet der Trennschieber gegen den rotierenden Kolben, was zu Reibungsverlusten und potenziellem Kältemittelschlupf zwischen Hoch- und Niederdruckseite führt. Beim Daikin Schwingkolbenverdichter sind Kolben und Schieber zu einer integrierten Baueinheit verbunden. Dies verhindert Leckagen und senkt die mechanische Reibung im Teillastbetrieb erheblich.
• Elektronische Expansionsventile (EEV): Zur präzisen Überhitzungsregelung am Verdampferausgang arbeiten Daikin Split- und VRV-Systeme mit impulsgesteuerten Schrittmotor-Expansionsventilen. Diese modulieren den Kältemittelmassenstrom in feinsten Inkrementen, um selbst bei extrem niedriger Teillast (beispielsweise 10 bis 15 Prozent Nennleistung) ein stabiles Saugdruckniveau ohne Flüssigkeitsschläge zum Kompressor zu sichern.
• Lamellenwärmetauscher mit Spezialbeschichtung: Die Außenluftwärmetauscher verfügen über innenseitig gerillte Kupferrohre, die den Wärmeübergangskoeffizienten auf der Kältemittelseite maximieren. Korrosionsschutzbeschichtungen sichern langfristig konstante luftseitige Druckverluste.

Gegenüberstellung: Systemkennwerte Daikin Mono-/Multi-Split vs. VRV 5 S-Serie

| Parameter | Multi-Split (3–5 Anschlüsse) | VRV 5 S-Serie (Mini-VRV) | | :--- | :--- | :--- | | Kältemittel | R32 (A2L) | R32 (A2L) mit Shibu-Sicherheitssystem | | SEER (Kühlen) | Bis zu 8,65 (z. B. Perfera) | Bis zu 7,85 | | SCOP (Heizen) | Bis zu 5,10 (A+++) | Bis zu 4,70 (A++) | | Kühlleistungsbereich | 4,0 bis 10,0 kW | 12,0 bis 28,0 kW | | Max. Leitungslänge | 50 bis 75 m gesamt | Bis zu 300 m Gesamtleitungslänge | | Sicherheitsmaßnahmen | Standard EN 378 Raumvolumen | Integrierte Leckagesensoren / Ventilabschaltung |

Sicherheitskonzepte nach DIN EN 378 bei A2L-Kältemitteln

Da R32 als schwer entflammbares Kältemittel der Klasse A2L eingestuft ist, müssen bei der Gebäudeintegration strikte Auslegungsregeln beachtet werden. Für die Bemessung der maximal zulässigen Kältemittelfüllmenge in geschlossenen Räumen ohne zusätzliche Belüftungsmaßnahmen gilt die Grenzkonzentrationsberechnung gemäß DIN EN 378:

$$m_{max} = 0{,}25 \cdot LFL \cdot V$$

Mit einer unteren Zündgrenze (LFL, Lower Flammability Limit) von $0{,}307\ \text{kg/m}^3$ für R32 darf die Konzentration bei einem Vollausfall die Schwelle von rund $0{,}077\ \text{kg/m}^3$ Raumluft nicht überschreiten.

Daikin hat diesen Sicherheitsanforderungen bei der VRV 5 S-Serie mit werkseitig vorintegrierten Sicherheitsmechanismen Rechnung getragen: Die Innengeräte (Kassetten- und Wandmodelle) können mit integrierten Leckagesensoren und akustischen Signalgebern ausgestattet werden. Sobald Kältemittel austritt, schließt das System motorische Absperrventile an der Verteilereinheit, schlägt Alarm und verhindert ein unkontrolliertes Ausströmen in den Aufenthaltsbereich. Damit lassen sich selbst kleinere Büro- und Besprechungsräume nach VDI 6022 und EN 378 rechtssicher klimatisieren.

Aerodynamik und Innenraumkomfort: Coanda-Effekt und Mehrwege-Kassetten

Die reine Erzeugung von Kälteleistung ist nur die halbe Miete – die thermische Behaglichkeit im Raum entscheidet über die Praxistauglichkeit. Bei den Split-Wandgeräten der Serien Emura, Perfera und Stylish nutzt Daikin den physikalischen Coanda-Effekt:

• Kühlbetrieb: Die Luftleitlamellen richten den kalten Zuluftstrom strömungsmechanisch an die Decke. Die kühlere, dichtere Luft sinkt durch natürliche Konvektion gleichmäßig und ohne Zuglufterscheinungen in den Aufenthaltsbereich ab. Die Grenzgeschwindigkeit nach ISO 7730 ($v < 0{,}15\ \text{m/s}$) wird zuverlässig eingehalten.
• Heizbetrieb: Die Klappen stellen sich vertikal nach unten, um die warme, leichtere Zuluft zum Fußboden zu drücken und den thermischen Auftriebseffekt zu überwinden.

Bei Zwischendeckeninstallationen in Gewerbe- oder Praxisräumen bieten die Rundum-Blaskassetten (Roundflow) eine 360-Grad-Luftverteilung. Ein integrierter Infrarot-Boden- und Anwesenheitssensor erkennt Temperaturunterschiede zwischen Decke und Boden sowie die Position von Personen, um den Luftstrom gezielt an Nutzern vorbeizuleiten.

Smarte Regelung: Onecta-Plattform und § 14a EnWG Konformität

Die Integration moderner Klimatechnik in Gebäudeautomationsnetze ist heute unverzichtbar. Über die Daikin Onecta App erfolgt die Modulation über cloudgestützte oder lokale Schnittstellen. Anwender können Temperaturprofile, Zeitpläne und Betriebsmodi zentral verwalten. Integrierte Energiemonitoring-Funktionen erfassen getrennt nach Kühl- und Heizzyklus den prognostizierten Strombedarf.

Im Zuge des in Deutschland novellierten § 14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) müssen neue, steuerbare Verbrauchseinrichtungen (darunter Luft-Luft-Wärmepumpen und Klimaanlagen mit mehr als 4,2 kW elektrischer Anschlussleistung) netzdienlich steuerbar sein. Daikin Systeme bieten hierfür standardisierte Kontakte und Schnittstellenmodule, über die Rundsteuerempfänger oder Smart-Meter-Gateways die Verdichterleistung im Bedarfsfall drosseln können, ohne die Anlage abrupt stromlos zu schalten – was Kältekreis und Inverterkomponenten schont.

Planungshinweise für Fachbetriebe

Bei der hydraulischen und kältetechnischen Auslegung sind Mindestrohrlängen und Ölrückführung zwingend einzuhalten. Zu kurze Leitungswege (< 3 Meter) können zu Strömungsgeräuschen am elektronischen Expansionsventil führen, während Überschreitungen der vorgegebenen Nennlängen ohne Kältemittelnachfüllung zu Saugdruckabfall und Überhitzung des Verdichtermotors führen können.

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Hersteller-Videos und Social Media

Passende Videos des Herstellers:

• Daikin VRV 5 S-series (R-32) - benefits and features explained
• Daikin VRV 5 S-Series installation – Residential building