Heizungstechnik
Wärmepumpen
Luft-Wasser-Wärmepumpen
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Umgebungsluft als Energiequelle. Sie ist in der Lage auch bei niedrigen Temperaturen von bis zu minus 20°C Energie aus der Umwelt zu entnehmen.
Dabei saugt ein Ventilator die Luft an, die dann am Wärmeüberträger entlang strömt und die Energie an ein Kältemittel überträgt, welches dadurch verdampft. Durch den ansteigenden Druck des Verdichtens erwärmt sich die Temperatur des Kältemittels weiter. Beim anschließenden Verflüssigen wird die Energie zur Verwendung im Gebäude entnommen.
Bei der Energiegewinnung aus der Luft werden keine kostenintensiven Erdarbeiten benötigt. Die Außeneinheit der Wärmepumpe wird i. d. R. im Freien oder auf dem Gebäudedach aufgestellt. Da bei der Gewinnung der Wärmeenergie durch Wärmepumpen elektrische Antriebsenergie benötigt wird, empfiehlt sich zumeist der zusätzliche Einsatz von Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung.
Erdwärmekollektoren („Sole-Wasser“)
Bei der Energiegewinnung durch Erdwärmekollektoren werden Leitungen und/oder Kollektoren in einer Tiefe von ca. 1,5 m im Erdreich verlegt. Je nach Objektstandort wird eine geothermische Bewertung vorgenommen. Selbst an ungünstigen Standorten liegt noch eine geothermische Ergiebigkeit von 25 Watt je m² Erdreichfläche vor. Bei klassischen Einfamilienhäusern werden rund 500 m² Erdreichfläche benötigt, um die erforderliche Energie zur Gebäudebeheizung zu gewinnen.
Dabei saugt ein Ventilator die Luft an, die dann am Wärmeüberträger entlang strömt und die Energie an ein Kältemittel überträgt, welches dadurch verdampft. Durch den ansteigenden Druck des Verdichtens erwärmt sich die Temperatur des Kältemittels weiter. Beim anschließenden Verflüssigen wird die Energie zur Verwendung im Gebäude entnommen. Bei der Energiegewinnung aus der Luft werden keine kostenintensiven Erdarbeiten benötigt. Die Außeneinheit der Wärmepumpe wird i. d. R. im Freien oder auf dem Gebäudedach aufgestellt. Da bei der Gewinnung der Wärmeenergie durch Wärmepumpen elektrische Antriebsenergie benötigt wird, empfiehlt sich zumeist der zusätzliche Einsatz von Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung.Grundwasserbrunnen („Wasser-Wasser“)
Bei der Energiegewinnung aus dem Grundwasser werden zwei ca. 15 Meter tiefe Brunnen benötigt. Der Förderbrunnen fördert Grundwasser, welches ganzjährig ca. 7-15°C aufweist, zum Wärmetauscher der Wärmepumpe. Das abgekühlte Wasser wird durch den Schluckbrunnen wieder dem Erdreich zugeführt. Der planerische- und bauliche Aufwand ist bei Grundwasserbrunnen im Vergleich sehr hoch. Es müssen Bodengutachten und Wasserproben erstellt werden. Um zu gewährleisten, dass die benötigte Wassermenge im Erdreich vorhanden und eine stetiger Wasseraustausch sichergestellt ist, sollten Probebohrungen und Dauerpumpversuche durchgeführt werden. Zudem ist bei der unteren Wasserbehörde ein „Antrag auf Erteilung einer wasserrechtlichen Erlaubnis zur Gewässerbenutzung“ zu stellen.
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BHKW-Anlagen
BHKW steht für Blockheizkraftwerk. Es handelt sich um eine Anlage, die gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt. Die Funktionsweise eines BHKW basiert auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung.
Ein BHKW besteht in der Regel aus einem Verbrennungsmotor, der mit einem Generator gekoppelt ist. Der Motor verbrennt einen Brennstoff wie Erdgas, Biogas oder Öl und erzeugt dabei mechanische Energie. Diese mechanische Energie wird dann vom Generator in elektrische Energie umgewandelt, die als Strom genutzt werden kann.
Gleichzeitig wird die bei der Verbrennung entstehende Abwärme des Motors genutzt, um Wasser zu erhitzen. Das erhitzte Wasser wird dann für Heizzwecke oder zur Erzeugung von Prozesswärme verwendet. Durch die Nutzung der Abwärme wird der Gesamtwirkungsgrad des BHKW erhöht, da sowohl Strom als auch Wärme erzeugt werden.
BHKWs werden häufig in Gebäuden, Industrieanlagen oder auch in dezentralen Energieversorgungssystemen eingesetzt. Sie bieten den Vorteil einer effizienten Energienutzung, da sie sowohl elektrische als auch thermische Energie bereitstellen können. Dadurch kann der Primärenergieverbrauch reduziert und der CO2-Ausstoß verringert werden.
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