Verdunstungskälte macht der Mensch sich im technischen Bereich schon lange zunutze. Kältemaschinen, Kühltürme oder kühlendes Nass auf der Haut sind nur einige Beispiele. Wie Sie das physikalische Phänomen zur Raumkühlung nutzen können, sehen wir uns im Folgenden einmal an.
Wie funktioniert Kühlung durch Verdunstung?
Verdunstungskälte ist gewissermaßen das Negativ zur Verdampfungswärme. Bei beiden Phänomenen geht es um die Umwandlung von Aggregatzuständen, bei der Energie nötig ist. Um eine bestimmte Menge Flüssigkeit vom flüssigen in den gasförmigen Zustand umzuwandeln, sie also zu verdampfen, ist Wärme nötig. Diese Wärme wird bei der Rücküberführung in den flüssigen Zustand, also bei der Kondensation, wieder frei.
Bei der Verdampfung geht also zunächst einmal Wärme verloren. Anders gesagt: es entsteht Kühlung. Dieses Phänomen wird vor allem im technischen Bereich sehr häufig ausgenutzt, etwa bei der nötigen Kühlung von Kühltürmen, bei stromlosen Verdunstungs-Kühlschränken oder bei Kältemaschinen oder Wärmepumpen. Ein sehr simples Beispiel ist auch die menschliche Transpiration: durch Sekretion von Flüssigkeit über die Haut, die von der Umgebung verdunsten gelassen wird, kühlt der Körper überhöhte Temperaturen herunter.
Möglichkeiten zur Kühlung durch Verdunstung
Im Privatalltag kann man die Verdunstungskälte vor allem zur Raumkühlung nutzen. Um eine Wohnung oder einen einzelnen Raum im Sommer zu kühlen, kann man auf folgende Arten Verdunstungskälte erzeugen:
- Kältemaschine/Klimaanlage
- Ventilator + nasses Handtuch
Kältemaschine
Kältemaschinen für den Privatbereich funktionieren auch nach dem Prinzip der Verdunstungskälte: Die Flüssigkeit, die bei einem konventionellen Klimagerät verdampft wird und dadurch der Umgebung Wärme entzieht, ist ein Kältemittel. Es wird zunächst komprimiert, wobei seine Temperatur stark ansteigt. Anschließend wird es zum Kondensator gepumpt, wo es über einen Ventilator, der dem Raum die warme Luft entzieht, abgekühlt wird und kondensieren kann.
Klimaanlagen mit indirekter Verdunstungskühlung
Umweltfreundlichere, weil weniger energieaufwändige und weniger umweltschädliche Kältemittel nutzende Klimaanlagen funktionieren nach dem Prinzip der indirekten Verdunstungskühlung: hier wird flüssiges Wasser als Temperaturtransportmedium genutzt. Durch einen Wärmetauscher, der Eingangsluft aus dem Außenbereich mit durch Wasserbefeuchtung abgekühlter Abluft aus dem Innenbereich kreuzt, wird erneute Eingangsluft (Folgeluft), die in den Raum strömt, gekühlt.
Simple Ventilator-Lösung
Die sogenannte Klimaanlage des kleinen Mannes funktioniert ganz einfach mithilfe eines Ventilators, vor dessen Rotorkorb ein nasses Tuch gehängt wird. Auf diese Weise wird die angesaugte Luft ebenfalls befeuchtet und die Feuchtigkeit aus dem Tuch verdunstet.
