Scrollverdichter: Der effiziente & leise Kompressor

Der Scrollverdichter, auch Scrollkompressor genannt, komprimiert das gasförmige Kältemittel im Kreisprozess einer Wärmepumpe. Dadurch erzeugt er einen hohen Druck und dadurch eine hohe Temperatur, die dann sowohl zum Heizen als auch zur Warmwasserbereitung zur Verfügung steht.

Der Scrollverdichter verdichtet Kältemittelgas, indem er den Raum für dieses Gas kontinuierlich verkleinert. Dafür sorgen zwei ineinander verschränkte Spiralen: Eine davon steht fest, die zweite bewegt sich auf einer Kreisbahn, wobei sie von einem Motor angetrieben wird. Mit diesem Aufbau ist eine kontinuierliche Verdichtung möglich. Zunächst strömt das Kältemittelgas in den äußeren Zwischenraum der beiden Spiralen. Durch die Kreisbewegung der zweiten Spirale verengt sich der Zwischenraum immer mehr und drückt zugleich das Gas weiter ins Innere der Spirale. Das geht solange weiter, bis im Mittelpunkt der Spiralen der gewünschte Druck und die passende Temperatur erzielt werden. Reicht ein Scrollverdichter dafür nicht aus, kann man auch mehrere Spiralenpaare in Serie schalten.

Damit der Verdichter in der Wärmepumpe seine Arbeit verrichten kann, benötigt er Strom. Diese externe Energiezufuhr wird genutzt, um Wärme zu produzieren. Den Großteil der Wärme entnimmt die Wärmepumpe allerdings aus der Umwelt (Luft, Erde oder Grundwasser). Dies geschieht bereits vor der Verdichtung beim Verdampfen des Kältemittels im Verdampfer.

In der Regel kommen in Wärmepumpen vollhermetische Scrollverdichter zum Einsatz. Das heißt, dass sich der Motor und die Spiralen in einem hermetisch abgeschlossenen Behälter befinden. Das hat den Vorteil, dass Leckagen, die zum Austritt von Kältemittel führen könnten, kaum möglich sind. Es gibt jedoch auch halbhermetische Scrollverdichter, bei denen sich der Motor außerhalb des Kompressors befindet und nicht in Kontakt mit dem Kältemittel kommen kann.

Ein markantes Merkmal von Scrollverdichtern ist, dass sich die beiden Spiralen nicht berühren und somit keine Ölschmierung erforderlich ist. Diese ölfreie Bauweise macht sie besonders wertvoll für verschiedene Anwendungen. Neben ihrer prominenten Rolle in Wärmepumpen erzeugen Scrollverdichter saubere, ölfreie Luft, die beispielsweise in Zahnarztpraxen benötigt wird. Aber auch in der Automobilbranche kommen sie vor: Sie verbessern hier die Effizienz von Motoren durch effektive Verdichtung.

Des Weiteren eignen sich Scrollverdichter hervorragend zur Erzeugung von Vakuum und sind daher in Vakuumpumpen verbreitet. Ihre Funktionsweise wird ebenfalls in Klimaanlagen genutzt. Diese arbeiten zwar nach dem gleichen Grundprinzip wie Wärmepumpen, allerdings transportieren sie die Wärme in umgekehrter Richtung – nämlich von innen nach außen.