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.

Die Solarzellen bestehen aus Silizium und sind in Solarmodulen zusammengefasst. Die Solarmodule sind mit einer stabilen Glasabdeckung versehen. Ein maximaler Solarstrom-Ertrag wird auf südlich ausgerichteten, verschattungsfreien Dachflächen mit einer Neigung von 30 - 35° erzielt. Diffuse Sonneneinstrahlung und Abschattung verringern die solare Stromproduktion. Die Energiebilanz einer Photovoltaikanlage fällt gegenüber der konventionellen Stromerzeugung positiver aus, da keine Energieumwandlungsverluste entstehen.

     
Primärenergie  

Der Begriff Primärenergie bezeichnet die Zustandsform eines fossilen oder regenerativen Energieträgers unmittelbar nach seiner Förderung bzw. seiner Gewinnung.
Fossile Energieträger sind z.B. Erdöl, Erdgas, Stein- und Braunkohle, Kernbrennstoffe.
Zu den regenerativen Energieträgern zählen z.B. Sonnenenergie, Erdwärme, Wind- und Wasserkraft.
Um aus Primärenergie nutzbare Endenergie zu erzeugen, müssen die fossilen Primärenergieträger nach der Förderung transportiert, umgewandelt oder aufbereitet werden. Durch diese Prozesskette entstehen Energieverluste, so dass sich der nutzbare Energiegehalt verringert.

Seit Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) ist der Primärenergiebedarf für die energetische Bewertung von Gebäuden maßgebend. Ausgehend vom erforderlichen, nach EnEV ermittelten Heizenergiebedarf (Endenergiebedarf) wird im Sinne der Energieeinsparverordnung auch die Effizienz der eingesetzten Primärenergieträger betrachtet.

     
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.

     
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
     
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.

     
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.
 
     
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.

Bei Stau oder Rückstrom im Schornstein treten an der Strömungssicherung der vorgesehenen Funktion entsprechend kurzzeitig Abgase in den Aufstellraum aus. Der Aufstellraum muss daher ausreichend groß bemessen sein, damit die Abgasmenge so mit der Raumluft verdünnt wird, dass die Abgaskonzentration im Raum in einem unbedenklichen Maß bleibt. Bei länger andauerndem Abgasaustritt wird bei modernen Gasfeuerstätten über einen Abgassensor der Brennerbetrieb nach ca. zwei Minuten unterbrochen.

     
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.

Das Tichelmann-System wird in der Heizungsinstallation bei der Leitungsführung von Verteil- und Steigleitungen angewandt, aber auch in der Etageninstallation für die Anbindung von Heizflächen und Flächenheizsystemen. Beim Anschluss von parallel zu schaltenden Apparaten und Geräten sorgt die Anbindung im Tichelmann-System für gleichmäßige Durchströmung. Dies ist besonders bei Speicherwassererwärmern, Solarkollektoren sowie Wand- und Deckenheizungen bzw. -kühlungen von Bedeutung.

     
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.

Die Bauarten von Trinkwassererwärmern werden unterschieden in:
- Durchflusswassererwärmer
- Speicherwassererwärmer
- kombinierte Durchfluss-Speichersysteme

Bei Durchflusswassererwärmern wird das Trinkwasser erwärmt, während es einen Wärmeübertrager durchfließt. Das Durchflusssystem findet z.B. bei Gas-Durchlauferhitzern Anwendung. In einem Speichersystem wird das Trinkwasser durch direkte oder indirekte Beheizung erwärmt und für die bedarfsgerechte Entnahme gespeichert. Kombinierte Durchfluss-Speichersysteme werden häufig in Großanlagen eingesetzt, wobei das zur Direktentnahme vorgesehene Wasser z.B. über externe Plattenwärmetauscher erwärmt wird.

Quelle: DVGW-Information twin „Trinkwassererwärmungsanlagen", Stand Okt. 2002

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