Abgasverlust |
Der Abgasverlust gibt den prozentualen Anteil der im Wärmeerzeuger verbrauchten Energie an, die mit den Abgasen ungenutzt verloren geht. Die Höhe des
Abgasverlustes wird von der Abgastemperatur beeinflusst. Niedertemperatur- und Brennwert-Heizkessel verursachen deutlich geringere Abgasverluste als Standardheizkessel mit hohen Vorlauftemperaturen.
Der Messwert des Abgasverlustes wird aus der Differenz von Abgas- und Raumtemperatur sowie in Abhängigkeit vom CO2-Gehalt im trockenen Abgas ermittelt, wobei in die Berechnung auch zwei
dimensionslose Rechenwerte einfließen. |
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Ausdehnungsgefäß |
In Heizungssystemen dehnt sich bei Aufheizung das Wasservolumen aus. Um den Anlagendruck möglichst konstant zu halten, werden zum Ausgleich der
Druckunterschiede Membran-Ausdehnungsgefäße eingebaut. Das Volumen der als Stahlbehälter gefertigten Gefäße ist durch eine Membrane geteilt, wobei der vom Heizsystem durch die Membrane getrennte
Bereich eine Füllung aus Stickstoff enthält. |
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Brennwertkessel |
Durch einen zweiten Wärmetauscher nutzen mit Gas oder Öl betriebene Wärmeerzeuger den Energiegehalt im Wasserdampf. Die Heizgase werden dabei im
Abgasweg auf Temperaturen unterhalb des Taupunkts gekühlt, so dass der Wasserdampf kondensiert und die latente Energie als nutzbare Wärme an das Heizwasser abgegeben werden kann. |
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Durchlauferhitzer |
Für die dezentrale Warmwasserversorgung von nur einer oder wenigen Zapfstellen bieten sich Durchlauferhitzer an, die das Wasser während des
Durchflusses erwärmen. Vorteilhaft sind Durchlauferhitzer vor allem dort, wo kurzzeitig hoher Warmwasserbedarf herrscht (z.B. Dusche, Spültisch), aber eine zentrale Trinkwassererwärmung
unwirtschaftlich wäre, weil lange Leitungswege erforderlich wären oder keine gleichzeitige Benutzung der Entnahmestellen zu erwarten ist. Die Zapfrate [l/min] hängt von der Geräteleistung und der
eingestellten Auslauftemperatur ab. Für die Wassererwärmung im Durchflussverfahren sind hohe Geräteleistungen erforderlich. |
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Erdgas |
Der Brennstoff Erdgas besteht vorwiegend aus Methan (CH4), Stickstoff (N2) und geringen Anteilen anderer Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan und
Butan. Die Verbrennung erfolgt innerhalb der Zündgrenzen bei einem Erdgas-Luft-Gemisch mit einem Methananteil zwischen 4,4 und 16,5 Vol.-%. Der Zündtemperaturbereich liegt zwischen 575 - 640 °C
(Werte für Erdgas H). |
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Energieeinsparverordnung (EnEV) |
Die EnEV wurde Anfang 2002 eingeführt und ist eine Zusammenführung von Wärmeschutzverordnung (WSchV) und Heizungsanlagenverordnung (HeizAnlV). Damit
ist nicht mehr der errechnete Heizwärmebedarf für die Auslegung eines Heizsystems maßgebend, sondern der maximal zulässige Primärenergiebedarf. Gegenüber der WSchV’95 bezieht die EnEV in die
Energiebilanz auch den Primärenergiebedarf mit ein. Damit werden die Verluste mit berücksichtigt, die bei der Energieumwandlung und beim Energietransport in vorhergehenden Prozessketten
entstehen. |
Flächenheizungen | Fußboden- und Wandheizungen, auch Deckenheizungen oder die Bauteiltemperierung sind Flächenheizsysteme. Im Vergleich zur Konvektionsheizung über Heizkörper ist das wesentliche Merkmal der Flächenheizung, dass sich die Wärmeabgabe auf eine große Wärmeübertragungsfläche verteilt. Dies ermöglicht den Betrieb des Heizsystems mit niedrigen Systemtemperaturen. Flächenheizsysteme bieten deshalb günstige Voraussetzungen für den Einsatz von Niedertemperatur-Heizsystemen und regenerativer Energietechnik wie Brennwert-Heizgeräten, Solarthermie und Wärmepumpen. | |
Gas-Strömungswächter |
Gemäß TRGI sind aktive und passive Maßnahmen zu ergreifen, um Eingriffe von Unbefugten in die Gasinstallation zu erschweren bzw. um vorsätzlich
herbeigeführte Gasaustritte zu verhindern. |
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Heizkörper |
Die Wärmeabgabe zur Beheizung von Räumen erfolgt bei Pumpenwarmwasserheizungen über sichtbar im Raum angeordnete Heizflächen, die vom Heizwasser
durchströmt werden. Heizkörper übertragen die Wärme an die Raumluft durch Strahlung in den Raum (Radiation) und durch Konvektion. Die Regelung der Wärmeabgabe erfolgt durch Thermostatventile. |
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Instandsetzung |
Maßnahmen zur Wiederherstellung des Sollzustandes und der ordnungsgemäßen Funktion eines technischen Systems, z.B. von Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung. Zur Instandsetzung gehören z.B. Einstellungsarbeiten, Reparatur oder der Austausch von Bauteilen. |
Kohlenmonoxid ( CO ) |
Bei unvollständiger Verbrennung von Brenngasen entsteht Kohlenmonoxid, ein giftiges, farb- und geruchloses sowie brennbares Gas. Für Menschen besteht
ab einer bestimmten Kohlenmonoxid-Konzentration in der Atemluft akute Lebensgefahr, da CO als starkes Blutgift wirkt. Diese Wirkung beruht auf der Reaktion mit dem roten Blutfarbstoff Hämoglobin,
wodurch der Sauerstofftransport im Blut gestört wird. Eine CO-Konzentration von 0,1% Vol. in der Atemluft wirkt nach längerem Einatmen tödlich; bei 0,5% tritt sofortige Bewusstlosigkeit ein. |
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Kondensation |
Kondensation ist der Wechsel des Aggregatzustands eines Gases von der gasförmigen zur flüssigen Phase. Erreicht mit Wasserdampf gesättigte Luft (relative Feuchte = 100%) durch Abkühlung den Taupunkt, verflüssigt sich der überschüssige Wasserdampfanteil. Bei der Kondensation wird die im Gas oder im Wasserdampf der Luft enthaltene Wärmeenergie (latente Wärme) freigesetzt. |
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Kontrollierte Wohnungslüftung |
In Niedrigenergie- sowie Passivhäusern ist durch die dichte Gebäudehülle und fugendichte Fenster kein natürlicher Luftaustausch gegeben. Um die
hygienische Luftqualität aufrechtzuerhalten und, um CO2 sowie Feuchtigkeit abzuführen, werden Anlagen zur kontrollierten Wohnungslüftung eingesetzt. |
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Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) |
Die gleichzeitige Erzeugung von Nutzwärme und elektrischer Energie durch Blockheizkraftwerke (BHKW) aus nur einem Primärenergieträger ist das Prinzip
der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Die Wärmeenergie wird für die Gebäudebeheizung und Warmwasserbereitung oder als Prozesswärme genutzt. |
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Luft-Abgas-System (LAS) | Bei raumluftunabhängigen Heizgeräten erfolgen die Verbrennungsluftzufuhr und die Abgasabführung über ein Luft-Abgas-System (LAS). Das System kann aus vorgefertigten Bauelementen oder einer als
konzentrisches Doppelrohrsystem ausgeführten Abgasleitung bestehen. Bei Altbausanierungen können vorhandene zweizügige Schornsteine so genutzt werden, dass je ein Zug für die
Verbrennungsluftversorgung zum Gerät und zur Abführung der Abgase ins Freie dient. In Neubauten mit fugendichten Fenstern und Türen kann für raumluftabhängige, in Wohnbereichen aufgestellte Heizgeräte keine ausreichende Verbrennungsluftversorgung mehr sichergestellt werden. Durch Luft-Abgas-Systeme können wandhängende Heizgeräte raumluftunabhängig betrieben werden. |
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Modulation | Heizkessel mit Leistungsmodulation passen die Brennerleistung stetig dem tatsächlichen Wärmebedarf an. Der Wärmeerzeuger erzielt so einen höheren Jahresnutzungsgrad, da durch den modulierenden Betrieb die Stillstandsverluste reduziert werden. | |
Nennwärmeleistung | Die Nennwärmeleistung ist die von einem Heizgerät nutzbar gemachte, abgegebene Wärmeleistung in kW, vermindert um die durch Energieumwandlung entstandenen Verluste im Verhältnis zur zugeführten
Energie. Das Verhältnis von nutzbarer zu zugeführter Energie wird als Wirkungsgrad bezeichnet. |
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Niedertemperaturkessel |
Mit Gas oder Öl betriebene Wärmeerzeuger, die im Dauerbetrieb mit niedrigen Rücklauftemperaturen zwischen 35 °C und 40 °C arbeiten. Im Gegensatz zu
Brennwert-Heizkesseln erfolgt konstruktionsbedingt keine Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfs. Bei Niedertemperatur-Kesselanlagen darf das Abgas weder im Kessel noch im Schornstein
kondensieren; auch darf kurzzeitig anfallendes Kondensat im Kessel nicht zu Korrosion führen. |
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Photovoltaik |
Die Erzeugung von elektrischem Strom aus Sonnenlicht wird als Photovoltaik bezeichnet und folgt einem einfachen Grundprinzip: Solarzellen wandeln das
einfallende Licht in Gleichstrom um. Ein Wechselrichter transformiert den Gleich- in Wechselstrom, der über einen Stromzähler in das Netz der öffentlichen Energieversorgung eingespeist werden
kann. |
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Primärenergie |
Der Begriff Primärenergie bezeichnet die Zustandsform eines fossilen oder regenerativen Energieträgers unmittelbar nach seiner Förderung bzw. seiner
Gewinnung. |
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Radiatoren |
Radiatoren sind die am häufigsten eingebauten Heizkörper. Sie werden meistens aus einzelnen Gliedern zusammengesetzt und von heißem Heizungswasser durchströmt. Die Wärmeabgabe erfolgt bei einem Radiator sowohl durch Konvektion (Erwärmung der Luft) als auch durch Strahlung. |
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Regenerative Energien | Erneuerbare (regenerative) Energien werden unterschieden in: Sonnenenergie Biomasse Erdwärme (Geothermie) Kraft der Gezeiten Windkraft Für die Anwendung in der Gebäudetechnik werden die Sonnenenergie und die Erdwärme genutzt. Erneuerbare Energien werden direkt oder indirekt für Gebäudebeheizung, Warmwasserbereitung und die Erzeugung von Strom aus Sonnenlicht (Photovoltaik) genutzt. Zu unterscheiden sind dabei die direkte Nutzung (z.B. Erwärmung des Trinkwassers durch Sonnenkollektoren) und die indirekte Nutzung (z.B. Erwärmung des Heizwassers mit einer Kompressions-Wärmepumpe, die zur Temperaturanhebung die Erdwärme nutzt, aber zusätzlich elektrische Energie benötigt). Die direkte Nutzung regenerativer Energie ist primärenergetisch effizienter als die indirekte Nutzung. Regenerative Energien stehen unerschöpflich zur Verfügung. Ihre Verwendung schützt natürliche Ressourcen und trägt wesentlich zum Klimaschutz und zur Verminderung der CO2-Emissionen bei. Die Nutzung erneuerbarer Energien wird in Deutschland durch staatliche Förderprogramme im Rahmen der nationalen Klimaschutzmaßnahmen finanziell gefördert. Langfristig soll der Energiebedarf ab ca. 2050 mindestens zur Hälfte durch erneuerbare Energien gedeckt sein. Quelle: Broschüre „Erneuerbare Energien - Einstieg in die Zukunft", Hrsg.: Bundesministerium für Umwelt (BMU), März 2004 |
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Schichtenspeicher | Die Schichtenspeichertechnologie wurde bislang vorwiegend für Solarwärmeanlagen eingesetzt. Im Speicher wird die Bildung von Temperaturschichten unterstützt, so dass im oberen Speicherbereich Wasser mit der maximal vorgegebenen bzw. erreichbaren Temperatur verfügbar ist. Eine wesentliche Eigenschaft von Schichtenspeichern ist das gegenüber konventionellen Speichern schnellere Aufheizverhalten. | |
Solarkollektor | Die Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne in nutzbare Wärme erfolgt im Solarkollektor, der unter Optimalbedingungen unter 45° montiert und nach Süden ausgerichtet sein sollte. Die
Sonneneinstrahlung trifft auf dem Absorber auf, der die Wärme an die Solarflüssigkeit überträgt. Um sowohl die Reflexion als auch die Wärmeverluste möglichst gering zu halten, ist der Absorber
rückseitig mit Wärmedämmung und nach oben mit einer Glasabdeckung versehen. Als Bauarten von Solarthermie-Kollektoren werden Flachkollektoren und Röhrenkollektoren unterschieden.
Die Installation der Kollektoren kann als Aufdach- oder Indachmontage sowie als Flachdachaufstellung ausgeführt werden. Solarkollektoren wirken als Wärmeerzeuger durch Nutzung der Sonnenenergie, die in Deutschland mit durchschnittlich 1050 kWh pro Quadratmeter und Jahr auftrifft. Über den Solarkreislauf wird die Wärme an einen Solarspeicher übertragen und für Warmwasserbereitung oder solare Heizungsunterstützung verwendet. |
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Split-Klimageräte | Die Aufnahme der Wärme im Innenraum und deren Abgabe an die Außenluft ist bei Split-Klimageräten auf zwei Gerätekomponenten aufgeteilt, die über einen Kältekreislauf miteinander verbunden sind.
Sie dienen zur Kühlung und Entfeuchtung der Raumluft in Wohn- und Arbeitsräumen. Das Arbeitsmittel strömt innerhalb des Kältekreislaufs mit der aufgenommenen Wärme zur Außeneinheit, gibt dort die
Wärme ab, verflüssigt sich dabei und fließt wieder zur Inneneinheit zurück. |
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Strömungssicherung |
Raumluftabhängige Gasfeuerstätten mit atmosphärischem Brenner sind am Übergang vom Gerät zum Abgasweg mit einer Strömungssicherung ausgerüstet. Die
Abgasabführung erfolgt bei diesen Geräten über einen Schornstein nach dem Prinzip des Auftriebs. Im Schornstein herrschen je nach Wind und Wetterlage veränderliche Bedingungen, welche die
Abgasabführung beeinflussen. Die Strömungssicherung sichert eine einwandfreie Verbrennung auch bei zu starkem Zug, Stau oder Rückstrom. |
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Tichelmann-System |
Bei der Rohrführung nach Tichelmann sind die Leitungslängen und Dimensionen der Vorlauf- und Rücklaufleitungen annähernd gleich groß. Damit herrschen
im Leitungssystem ausgeglichene Verhältnisse der Widerstände aus Rohrreibungs-Druckverlusten und Einzelwiderständen. Bei entsprechender Dimensionierung zeichnet sich eine nach dem Tichelmann-System
ausgelegte Leitungsinstallation dadurch aus, dass ein hydraulischer Abgleich stark vereinfacht wird; unter günstigen Bedingungen kann der Abgleich auch ganz entfallen. |
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Trinkwassererwärmer |
Anlagen zur Trinkwassererwärmung dienen der zentralen Gruppen-Warmwasserversorgung mehrerer Entnahmestellen sowie Wohn- oder Nutzungseinheiten eines
Gebäudes. Neben dem Zweck der Erwärmung und Bevorratung von Trinkwasser bestehen an Trinkwassererwärmer besondere Anforderungen hinsichtlich der Einhaltung der Trinkwasserqualität. |
Umwälzpumpen |
In geschlossenen Kreislauf-Rohrleitungssystemen werden zum Transport von Heizwasser oder für die Warmwasser-Zirkulation elektrisch betriebene
Umwälzpumpen eingesetzt.
Der Betrieb von Umwälzpumpen nimmt durch den Verbrauch an elektrischer Energie auch Einfluss auf die Höhe der laufenden Betriebskosten einer Heizungsanlage. Die Pumpen sollten daher nicht überdimensioniert werden. Da moderne Wärmeerzeuger die Heizleistung an den jeweils augenblicklichen Wärmebedarf anpassen, werden heute überwiegend drehzahlgeregelte Umwälzpumpen eingesetzt. |
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Verbrennungsluftverbund |
Für den Betrieb von raumluftabhängigen Gasfeuerstätten mit Strömungssicherung (Gasgeräte Art B) bestehen Anforderungen an die Größe des Aufstellraums
und an die Verbrennungsluftversorgung. Hierzu sind zwei Schutzziele zu erfüllen: |
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Wärmepumpe | Wärmepumpen nutzen Wärmeenergie aus der Umwelt, die im Erdreich, in der Umgebungsluft oder im Grundwasser gespeichert ist. Dabei wird das Temperaturniveau mit Hilfe zusätzlicher mechanischer
Antriebsenergie so angehoben, dass es für den Betrieb einer Heizungsanlage nutzbar ist. In der Wärmepumpe zirkuliert ein Arbeitsmittel, dessen Aggregatzustand ständig zwischen gasförmig und flüssig
wechselt. Die Funktionsweise der Wärmepumpe beruht auf einem geschlossenen, thermodynamischen Kreisprozess: 1. Das kalte, flüssige Arbeitsmittel nimmt im Verdampfer Energie aus der Wärmequelle (Luft, Geothermie, Grundwasser) auf verdampft dabei, 2. Unter Einsatz mechanischer Energie (elektrischer Antrieb) wird das dampfförmige Arbeitsmittel im Kompressor zu Heißgas erhitzt, 3. Im Kondensator verflüssigt sich das Heißgas, die dabei frei werdende thermische Energie wird an das Heizsystem abgegeben, 4. Das flüssige Arbeitsmittel wird im Expansionsventil entspannt, wodurch es stark abkühlt und somit wieder Energie aufnehmen kann. |
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Wärmerückgewinnung |
Bei der Wärmerückgewinnung wird die Wärme der Abluft zu Heizzwecken genutzt. Die primärenergetisch sinnvollste Variante der Wärmerückgewinnung ist, im
Winter die Wärme der Abluft zur Erwärmung der Zuluft zu nutzen. Diese direkte Nutzung benötigt für den Transport der Luft durch den Wärmeaustauscher nur wenig Primärenergie. Im Vergleich zur
benötigten Transportenergie (elektrische Energie für den Betrieb des Abluftventilators) lässt sich mehr als das zehnfache an Heizwärme zurückgewinnen. |
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Wirkungsgrad |
In der Heizungstechnik ist der Wirkungsgrad ein Maß für das Verhältnis von zugeführter Energie zu tatsächlich nutzbarer Energie. Es werden mehrere Wirkungsgrade unterschieden:
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Zweirohrsystem |
Bei einem Zweirohrsystem werden die Heizkörper parallel zum Wärmeerzeuger angeschlossen. Die Vorlauf-Verteilungsleitungen verlaufen im Kellergeschoss
(untere Verteilung) oder Dachgeschoss (obere Verteilung). Über Steigleitungen und Stockwerksleitungen oder -verteiler gelangt das Heizungswasser zu den jeweiligen Heizkörpern. Über
Rücklauf-Sammelleitungen oder -Fallleitungen fließt es zum Wärmeerzeuger zurück. |