S-Klima Split- und Deckenkassetten-Systeme: HyperInverter-Technologie und intelligente Raumregelung

Moderne Raumklimatisierung stellt Planer, Handwerker und Gebäudebetreiber vor vielschichtige Herausforderungen: Hohe thermische Behaglichkeit, minimale Schallemissionen und maximale Energieeffizienz müssen im Einklang mit strikten regulatorischen Rahmenbedingungen stehen. S-Klima, der renommierte Hamburger Klimaspezialist aus der STULZ-Gruppe und exklusive Vertriebspartner für Klimalösungen von Mitsubishi Heavy Industries in Deutschland, setzt mit seinem aktuellen Split- und Multi-Split-Portfolio genau an dieser Schnittstelle an. Durch kontinuierlich weiterentwickelte Inverter-Verdichter, aerodynamisch optimierte 4-Wege-Deckenkassetten sowie nahtlose digitale Schnittstellen bietet das Systemkonzept zeitgemäße Antworten auf die wachsenden Anforderungen an Komfortkühlung und ganzjährigen Heizbetrieb.

Thermodynamische Grundlagen und Effizienzbewertung nach EN 14825

Split-Klimageräte operieren thermodynamisch nach dem klassischen linksdrehenden Kompressionskältekreis. Zirkulierendes Kältemittel – heute im Bereich kompakter Monosplit- und Multisplit-Systeme vorwiegend das fluorierte Treibhausgas Difluormethan (R32) mit einem GWP von 675 – verdampft im Innengerät unter Wärmeaufnahme aus dem Raum. Der Verdampfungsdruck bestimmt dabei die Verdampfungstemperatur, welche bei aktiver Raumkühlung typischerweise im Bereich von +4 °C bis +8 °C liegt, um eine gezielte Entfeuchtung über den Taupunkt der Raumluft zu gewährleisten. Der gasförmige Kältemitteldampf wird anschließend vom Verdichter angesaugt und polytrop verdichtet, wodurch Enthalpie und Sättigungstemperatur signifikant ansteigen.

Über den Verflüssiger (beim Kühlen das Außengerät) wird die thermische Energie an die Umgebung abgeführt, gefolgt von einer isenthalpen Entspannung im elektronischen Expansionsventil (EEV), womit der Kreislauf geschlossen ist. Im Heizbetrieb (Luft-Luft-Wärmepumpenbetrieb) kehrt ein 4-Wege-Umschaltventil die Strömungsrichtung um: Das Innengerät fungiert als Verflüssiger, das Außengerät nimmt Umweltwärme als Verdampfer auf.

Die saisonale energetische Güte dieser Prozesse wird nach EN 14825 über den Seasonal Energy Efficiency Ratio (SEER) für den Kühlbetrieb sowie den Seasonal Coefficient of Performance (SCOP) für die Heizperiode deklariert. Während der theoretische Carnot-Gütegrad den thermodynamischen Grenzfall beschreibt, erreichen moderne Split-Klimageräte von S-Klima reelle SEER-Werte von über 8,5 und SCOP-Werte jenseits von 4,6. Ein Wert von SEER 8,5 bedeutet, dass über eine standardisierte Kühlperiode aus einer Kilowattstunde eingesetzter elektrischer Energie durchschnittlich 8,5 kWh Kälteleistung bereitgestellt werden.

Beispielrechnung zur saisonalen Leistungsbilanz

Für ein typisches Büro mit einer normativen Kühllast von 5,0 kW nach VDI 2078 und einer Jahreskühlarbeit von ca. 2.500 kWh thermisch errechnet sich der elektrische Energiebedarf über die Beziehung:

$$W_{el} = \frac{Q_{K,a}}{SEER}$$

• Konventionelles Bestandssystem (SEER = 3,8): $$W_{el} = \frac{2.500 \text{ kWh}}{3,8} \approx 658 \text{ kWh/a}$$
• Modernes S-Klima HyperInverter-System (SEER = 8,5): $$W_{el} = \frac{2.500 \text{ kWh}}{8,5} \approx 294 \text{ kWh/a}$$

Dies entspricht einer Reduktion des netzgebundenen Stromverbrauchs um rund 55 %, was nicht nur Betriebskosten senkt, sondern unmittelbar zur Entlastung des Gebäudestromnetzes beiträgt.

| Systemparameter | Standard Inverter Split | S-Klima HyperInverter (MHI) | Multi-Split SX-Serie (bis 6 IG) | | :--- | :--- | :--- | :--- | | Kältemittel | R410A / R32 | R32 | R32 | | Kühlleistungsbereich | 2,5 – 7,1 kW | 2,5 – 14,0 kW | 4,0 – 12,5 kW (Gesamt) | | SEER-Bereich | 6,1 – 6,8 | bis 8,8 | 7,5 – 8,6 | | SCOP-Bereich | 4,0 – 4,2 | bis 4,8 | 4,4 – 4,7 | | Einsatzgrenze Heizen | bis -10 °C | bis -20 °C (100 % Nennlast bei -15 °C) | bis -15 °C | | Regelungsart Verdichter | DC-Inverter | Vektor-DC-Twin-Rotary | Vektor-DC-Twin-Rotary |

HyperInverter-Technologie: Regelgüte und Tieftemperatur-Performance

Das technische Herzstück der S-Klima Split-Klimasysteme bildet die aus dem Haus Mitsubishi Heavy Industries stammende HyperInverter-Technologie. Während marktübliche Standard-Inverter bei sinkenden Außentemperaturen unter den Gefrierpunkt durch fallende Verdampfungsdrücke und geringere Kältemitteldichte stark an Heizleistung einbüßen, stabilisiert das HyperInverter-Management den Massenstrom. Dies gelingt über hochentwickelte Doppelrollkolbenverdichter (Twin Rotary) mit Neodym-Permanentmagneten und fortschrittlicher Pulsamplituden-Modulation (PAM).

Die Regelung moduliert die Verdichterdrehzahl in Bruchteilen von Hertz, wodurch Teillast-Wirkungsgrade im Bereich zwischen 25 % und 70 % optimiert werden – jenem Fenster, in dem Komfortklimasysteme mehr als 80 % ihrer jährlichen Betriebsstunden verbringen. Gleichzeitig sorgt die robuste Auslegung des Kältekreises dafür, dass selbst bei -15 °C Außentemperatur die volle Nennheizleistung ohne Einsatz elektrischer Zusatzheizstäbe zur Verfügung steht. Damit fungieren diese Klimageräte uneingeschränkt als vollwertige primäre Raumwärmequelle und erfüllen alle Kriterien moderner Energieeffizienzgesetze (GEG).

Strömungsmechanik und Behaglichkeit bei Deckenkassetten

Ein zentraler Schwerpunkt im Programm von S-Klima sind die 4-Wege-Deckenkassetten, welche sowohl im Euro-Rastermaß (600 x 600 mm) als auch in Standardbaugrößen (900 x 900 mm) zur Verfügung stehen. Die Herausforderung im gewerblichen Bereich – wie Arztpraxen, Konferenzräumen oder Großraumbüros – besteht im Vermeiden von Zugerscheinungen nach DIN EN ISO 7730.

Durch den Einsatz des sogenannten Coanda-Effekts führen die verstellbaren Luftleitlamellen der Deckenkassetten den kalten Zuluftstrom zunächst horizontal unter der Decke entlang. Erst durch die thermische Vermischung mit der warmen Raumluft sinkt die gekühlte Luft allmählich und turbulenzarm mit Geschwindigkeiten unter 0,15 m/s in den Aufenthaltsbereich ab. Optional integrierte Infrarot-Präsenzsensoren erfassen zudem thermische Bewegungsmuster und die Bodentemperatur. Wird ein Bereich temporär nicht genutzt, schaltet das System in den stromsparenden Eco-Betrieb; zugleich wird die Luftführung aktiv von anwesenden Personen weggesteuert (Draught-Prevention-Regelung).

Zur betriebssicheren Abfuhr von anfallendem Kondensat sind die Kassetten werkseitig mit integrierten Kondensathebepumpen ausgestattet, die Förderhöhen von bis zu 850 mm ab Deckenunterkante realisieren. Dies minimiert den baulichen Aufwand bei engen Zwischendeckenkonstruktionen und verhindert stehendes Wasser im Gehäusebereich, wodurch mikrobielle Belastungen zuverlässig unterbunden werden.

Multi-Split-Verschaltung und hydraulisch-kältetechnische Auslegung

Für anspruchsvolle Wohngebäude oder Etagenbüros ermöglichen die Multi-Split-Systeme der SX-Serie den simultanen Anschluss von bis zu sechs Inneneinheiten an ein einziges Außengerät. Hierbei kommen elektronische Expansionsventile zum Einsatz, die für jeden Raumkreis separat im Außengerät oder in externen Verteilerboxen platziert sind.

Bei der kältetechnischen Rohrnetzdimensionierung müssen Planer den Druckverlust in Sauggas- und Flüssigkeitsleitungen penibel kalkulieren. Zu hohe Druckverluste auf der Sauggasseite verringern den Saugdruck am Verdichter, was eine höhere Verdichterarbeit, verringerte Kälteleistung und eine Verschlechterung der Leistungszahl nach sich zieht. S-Klima gibt für seine Systeme exakte Leitungslängen bis zu 80 Metern Gesamtlänge und Höhendifferenzen von bis zu 30 Metern vor. Moderne Öl-Rückführungszyklen stellen sicher, dass das Polyvinylether- (PVE) bzw. Polyolester-Öl (POE) auch bei weitverzweigten Leitungstrassen und langem Teillastbetrieb kontinuierlich zum Verdichtergehäuse zurücktransportiert wird.

Smarte Steuerung, Gebäudeautomation und Fachberatung

Ein wesentlicher Trend liegt in der softwareseitigen Vernetzung. Über native WLAN-Schnittstellen und Modbus- bzw. BACnet-Gateways binden sich die S-Klima Komponenten nahtlos in Smart-Home-Umgebungen sowie übergeordnete Gebäudeleitsysteme (GLT) ein. Planer und Fachhandwerker profitieren von standardisierten IDS-Connect-Schnittstellen zur direkten Einbindung in Planungssoftware sowie mobilen Diagnosetools, mit denen Drucklagen, Überhitzung und Inverterströme in Echtzeit ausgelesen werden können.

Bei der Auswahl der passenden Gerätekombination sowie der exakten Ermittlung von Raum- und Heizlasten unterstützt das Team von Klimacorner.de, Ihrem spezialisierten Fachshop und Expertenberater für Klimaanlagen, Luft-Luft-Wärmepumpen und moderne Kältetechnik. Hier finden Fachbetriebe wie Endanwender detaillierte Auslegungsunterstützung und maßgeschneiderte Markensysteme.

Hersteller-Videos und Social Media

Passende Videos des Herstellers:

• S-Klima – Mitsubishi Heavy Industries Klimasysteme

Aktuelle Beiträge des Herstellers in den sozialen Medien:

• LinkedIn – S-Klima auf LinkedIn: Innovative Klimalösungen und Partnerschaften
• Instagram – S-Klima auf Instagram: Ganzjähriges Wohlfühlklima mit der Mitsubishi Heavy Industries S-Serie