Heizungsaufgaben

Die Heizungsaufgabe besteht in der Regel darin, die Beheizung des Wohnraums im Winter zu bestimmen. Die Aufgabe besteht im Besonderen darin, die Umgebung auf diese Weise zu erwärmen, indem die Wärmeübertragung des menschlichen Körpers in der kalten Jahreszeit so eingestellt wird, dass das Gleichgewicht zwischen der Erzeugung und Abgabe von Wärme durch den Menschen hergestellt wird und sich der Mensch in thermophysiologischer Hinsicht wohl fühlt.

Faktoren, die den Komfort beeinflussen, sind neben Kleidung und körperlicher Aktivität insbesondere Lufttemperatur, Durchschnittstemperatur der Trennwände, Luftfeuchtigkeit, Luftbewegung und Luftreinheit. Die Erwärmung beeinflusst direkt nur zwei dieser fünf Faktoren, nämlich die Temperatur und die Durchschnittstemperatur der Trennwände (unter Berücksichtigung der Heizflächen), die in einem gemeinsamen Konzept der empfundenen Temperatur zusammengefasst sind. Die anderen Faktoren können nur durch Klimaanlagen beeinflusst werden, die als das beste technische Mittel für ein angenehmes und gesundes Raumklima bezeichnet werden können.

Etwa 40% der verbrauchten Primärenergie wird für die Beheizung von Räumen verwendet, teilweise mit geringer Effizienz. Das Verständnis, dass die Energiequellen begrenzt sind und deren Nutzung zur Umweltverschmutzung beiträgt, hat dazu geführt, dass Energieeinsparungen in der Heiztechnik von großer Bedeutung sind. Der Entwicklungsstand der modernen Heiztechnik ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung des Energieverbrauchs zahlreiche Maßnahmen und Methoden in Bezug auf Gebäude und deren technische Ausstattung eingeführt wurden. Auf dem Gebiet der umweltfreundlichen Verbrennung wurden bedeutende Fortschritte erzielt, unterstützt durch einschlägige Vorschriften.

Die Anforderungen an Heizungssysteme lassen sich wie folgt charakterisieren:

• Die empfundene Temperatur im beheizten Raum (Mittelwert aus Lufttemperatur und Durchschnittstemperatur der Trennwände) sollte sowohl vertikal als auch horizontal sowie über die Zeit möglichst gleichmäßig sein und etwa 20 bis 22 ° C betragen. Unter diesen Bedingungen gibt es ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Wärme, die der Mensch bei biochemischen Prozessen aus der Nahrung erzeugt, und der Wärme, die die Umwelt ausstrahlt.
• Die Heizung sollte einstellbar sein, d. H. Es sollte möglich sein, die wahrgenommene Temperatur innerhalb bestimmter Grenzen entsprechend den Wünschen von Personen zu ändern. Die Regelung sollte so wenig Trägheit wie möglich haben, d. H. Besonders schnell erfolgen, wenn der Raum erwärmt wird.
• Die Luftqualität im Raum (innere Umgebung) sollte sich durch das Erhitzen nicht verschlechtern, insbesondere sollte es keinen Staub geben, keine schädlichen Gase oder Dämpfe, keine sichtbaren Geräusche und Zugluft. Heizgeräte sollten leicht zu reinigen und ästhetisch aussehen.
• Die Erwärmung der Frischluft, die zur Aufrechterhaltung des Komforts (richtige Luftqualität) erforderlich ist, findet gleichzeitig mit der Erwärmung des Raums statt. Sie sollte ohne schädliche Verwirbelungen und Zugluft ablaufen.
• Die Investitions- und Betriebskosten für die Heizung sollten niedrig sein. Insbesondere sollten Heizsysteme einen wirtschaftlichen und wirtschaftlichen Betrieb ermöglichen.
• Die Heizung sollte umweltfreundlich sein. In dieser Hinsicht gibt es teilweise regulierte Abhilfemaßnahmen bezüglich Öfen und Brennstoffen. Dazu gehört auch die Art und Weise, wie der Schornstein hergestellt wird.

Natürlich gibt es keine Heizung, die alle oben genannten Anforderungen in gleicher Weise erfüllt. Alle heutigen Heizungssysteme, vom alten Kaminofen bis zur modernen Niedertemperaturheizung, haben Vor- und Nachteile. In der Regel hat die Heiztechnik jedoch ein hohes Niveau erreicht. Die Art der Heizung, die in einem bestimmten Fall zu wählen ist, hängt von vielen Faktoren ab, z. B. von der Art des Gebäudes, der Nutzungsdauer, der Anzahl der Personen und ihrer Kleidung, der Art des Brennstoffs, der Umweltbelastung, den Investitions- und Betriebskosten und den örtlichen Vorschriften.

Die Regeln der Physik, die die Welt beherrschen, sind längst entdeckt und in Mustern, Tabellen und Definitionen angeordnet. Vielmehr gibt es keinen Hinweis darauf, dass sich dies in naher Zukunft ändern wird.

Diese Regeln gelten auch für einen äußerst wichtigen Aspekt für jeden Menschen in der Umgebung, in der er lebt. Elemente, die die Umgebung der menschlichen Umwelt prägen, sind "Heizung, Klimaanlage, Warmwasser". Richtig eingesetzt, schaffen sie freundliche Bedingungen für Arbeit und Erholung. Man kann nicht über Komfort sprechen, wenn wir im Sommer zu warm sind, im Winter zu kalt und umgekehrt: Im Sommer zu kalt und im Winter zu warm. Sicher nicht, auch wenn wir kaltes Wasser in der Dusche brauchen. Die Luftqualität in dem Raum, in dem wir uns aufhalten, hat einen erheblichen Einfluss auf unser Wohlbefinden (und damit auf den Komfort). Wer kennt nicht den stickigen, überfüllten Konferenzraum, den unangenehmen Kältestrom direkt von der Klimaanlage, die "dichte Atmosphäre" moderner Apartments mit einer Lüftungsblende und sehr engen Fenstern? Sie finden viele Beispiele und multiplizieren deren Kombinationen. Die Herausforderung der nächsten Jahre scheint nicht darin zu liegen, nach revolutionären Methoden zu suchen, die die Art und Weise der Bequemlichkeit verändern, sondern die weit verbreitete Umsetzung der bereits bekannten Prinzipien, mit besonderem Schwerpunkt auf der Energieeffizienz und der Reduzierung von Gasemissionen in die Atmosphäre. Angefangen bei Investoren über Designer, Auftragnehmer und natürlich Benutzer.

Angesichts der erschöpften Ressourcen an Primärbrennstoffen ist das vorgenannte Problem äußerst wichtig. Alle Geräte, die sie verwenden, sollten mit maximaler Effizienz arbeiten. Systeme, die auf der Basis erneuerbarer Energien arbeiten, hauptsächlich Sonnenkollektoren und Wärmepumpen, werden aufgrund der relativ niedrigen Preise und der erheblichen Reduzierung des Energieverbrauchs und damit der Heizkosten immer mehr an Bedeutung gewinnen. Ein weiterer Aspekt, der die Entscheidung für den Einsatz moderner Lösungen erleichtert, ist die deutliche Senkung der Ausrüstungspreise. Der Unterschied zwischen einem herkömmlichen konventionellen Brennwertkessel und einem Brennwertkessel verringert sich täglich und erreicht eine ähnliche Decke.

Der Slogan, der allen Menschen, die mit der Technik verbunden sind, sehr nahekommen sollte, sollte eine rationelle Energienutzung sein, die in Zukunft eine Voraussetzung für die Anwendung technischer Lösungen zur Gestaltung der Umgebung sein wird.

Erneuerbare Energiequellen

Heute ist der Schutz der Umwelt, der Natur und der unmittelbaren Umgebung des Menschen zur Aufgabe all derer geworden, denen es wichtig ist, die Lebensbedingungen auf der Erde für künftige Generationen zu erhalten. Die Sorge um die Umwelt hat den Status eines Kampfes für Frieden und menschenwürdige Lebensbedingungen angenommen. Dies wird durch die Verleihung des Friedensnobelpreises im Jahr 2004 an die Kenianerin Wangari Muta Maathai für den Schutz der Wälder und im Jahr 2007 an den ehemaligen US-Vizepräsidenten Al Gore für seine Bemühungen, das Bewusstsein für die Auswirkungen des Menschen auf den Klimawandel zu schärfen, unterstrichen. So fing es an und hat nun durch die Bewegung Fridays for Future und Greta Thunberg aus Schweden an Schwung gewonnen. Diese Stimme gewinnt an Kraft und wird leider nicht zum Schweigen gebracht werden, wie viele es sich wünschen.

Ein wachsender Trend ist die Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Die Nutzung von Energie und Wärme aus der Natur (Sonne, Wasser, Erde und Luft) und die Einführung moderner Biomassekessel werden die Energiebelastung einer übermäßig ausgebeuteten Erde verringern.

Die Sonne als Energiequelle wird in den kommenden Jahren einen erheblichen Anteil an der Energiewirtschaft haben. Die Verwendung von Biomasse, Holzhackschnitzeln und Pellets als Brennstoffe der Zukunft wird außerdem eine erhebliche Verringerung der Schadstoffemissionen ermöglichen, was mit den Zielen der europäischen Energiepolitik bis 2030 verbunden ist:

Heizsysteme mit Wärmepumpen

Mittels einer Wärmepumpe ist es möglich, durch Arbeit im thermodynamischen Kreislauf Wärme aus der Umgebung (Energie = nicht nutzbare Wärme in Bezug auf die Umgebungstemperatur) zu entnehmen und auf einem höheren Temperaturniveau zum Heizen zu verwenden, wobei die Wärmemenge ein Vielfaches des thermischen Äquivalents der geleisteten Arbeit ist . Mit elektrisch angetriebenen Wärmepumpen kann zum Beispiel eine Wärmezufuhr von 3 bis 5 kW pro 1 kW Motorleistung erzielt werden, während eine direkte elektrische Widerstandsheizung höchstens 1 kW beträgt. Die gesamte Wärme, die zu Heizzwecken zur Verfügung steht, besteht aus zwei Teilen: Wärme, die von der niedrigeren zur höheren Temperatur gepumpt wird, und das thermische Äquivalent der dafür verwendeten Arbeit.

Unabhängig von der Bauart kann jede Wärmepumpe als Vorrichtung betrachtet werden, bei der durch zusätzliche Energie die Temperatur des Arbeitsmediums von einem niedrigen auf ein hohes Temperaturniveau angehoben wird, wodurch die im Arbeitsmedium enthaltene Wärme praktisch genutzt werden kann.

Die Wärmepumpe arbeitet wie ein Kühlschrank (z. B. ein Kühlschrank), mit der Ausnahme, dass die Kühlung des Verdampfers aber die Erwärmung des Kondensators die gewünschte Kapazität hat.

Dank der Wärmepumpe können relativ kalte Wärmequellen zu Heizzwecken genutzt werden, wie Grundwasser, Boden- und Außenluft für die Raumheizung, Warmwasserbereitung, Schwimmbadheizung.

Wärmequellen

Die Wahl einer günstigen Wärmequelle ist für die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe von großer Bedeutung. Die üblichen Wärmequellen sind Wasser, Luft, Land und Umgebung.

Grundwasser als Wärmequelle

Wenn Sie Grundwasser als Wärmequelle verwenden, können Sie den Wärmebedarf an den kältesten Tagen vollständig decken. Zusätzliche Heizgeräte sind nicht erforderlich. Bei einem hohen Wirkungsgrad von Niedertemperaturheizsystemen sollte man im Vergleich zu herkömmlichem Heizen große Vorteile erwarten.

Es wird jedoch davon ausgegangen, dass Grundwasser zu angemessenen Kosten gewonnen wird und dass eine offizielle Genehmigung für die Sammlung erteilt wird.

Die Grundwassertemperatur im Jahresbereich liegt zwischen 8 und 10 ° C und ist daher sehr gut geeignet und ermöglicht den Entwurf einer Wärmepumpe für maximale Heizleistung an den kältesten Tagen. Testbohrungen werden die mögliche Bohrleistung und die Wasserqualität erläutern, insbesondere hinsichtlich Korrosion und möglicher Verstopfung des Brunnens (Niederschlag von Ocker). Nach dem Durchlaufen der Wärmepumpe auf 4 bis 5 ° C heruntergekühltes Wasser muss in einen Brunnen gepumpt werden, der Wasser in 15 bis 20 m Entfernung in Richtung des Grundwasserstroms aus dem Wasserzulaufbrunnen abführt.

Zusammenfassend sollten mindestens zwei Bohrungen, Beschickung und Entnahme gebohrt werden.

Luft als Wärmequelle

Die Außenluft ist eine überall verfügbare Wärmequelle und kann ohne Genehmigung verwendet werden. Je kälter, desto höher ist der Wärmebedarf. Der Nachteil ist, dass die Heizleistung der Wärmepumpe umso niedriger ist, je kälter sie ist. Der Wirkungsgrad nimmt mit abnehmender Außentemperatur ab, die elektrische Anschlussleistung wächst und die Wärmepumpe wird teurer. Deshalb sollte die Heizungsanlage bei möglichst niedriger Temperatur des Verflüssigers betrieben werden Heizmedium (Niedertemperaturheizung, insbesondere Fußbodenheizung)

Der Kompressor müsste bei -15 ° C um das 5,6-fache größer sein als zur Deckung des Wärmebedarfs bei + 5 ° C, wodurch der Heizwirkungsgrad weiter von 3,6 auf 2,4 reduziert wird. Die damit verbundenen sehr hohen Investitionskosten und eine hohe Stromgebühr für Strom stehen der relativ kurzen Nutzungsdauer entgegen.

Beispiel: Bei 35 ° C Wassertemperatur und + 2 ° C Außenlufttemperatur hat die Wärmepumpe eine Heizleistung von 11,6 kW. Die Leistungsaufnahme von Kompressor und Lüfter beträgt 3,4 kW. Dies führt zu einem Heizwirkungskoeffizienten& epsi ; w = 11,6 / 3,4 = 3,4

Außentemperaturen unter -5 ° C betragen 300 Stunden pro Jahr. Daher ist es im Falle von Außenluft als Wärmequelle eine schlechte Begründung, eine Wärmepumpe für den maximalen Wärmebedarf am kältesten Tag zu konzipieren. Stattdessen sollten Sie eine bivalente Heizung in Verbindung mit einem Heizkessel oder einem Lüftungssystem zu Hause entwerfen. Dies sind Installationen, die zwei Energieträger verwenden.

Die Luft aus dem Lüftungs- und Klimatisierungssystem kann eine gute Wärmequelle sein, wenn Durchfluss und Temperatur während des Tages und des Jahres dem Bedarf der Wärmepumpe entsprechen.

Land als Wärmequelle

Der Boden ist ein wichtiger Wärmespeicher, der Sonnenwärme auf seiner Oberfläche aufnimmt und durch Konvektion und durch Regenenergie aufnimmt, die mittels einer Wärmepumpe durch die Zirkulation des Wärmeträgers gesammelt werden kann. Die Wärmezufuhr erfolgt hauptsächlich vorab und nur zu einem sehr kleinen Teil (0,2 - 0,5 W / m2) aus der Tiefe des Bodens. So regeneriert sich der Boden.

Die Wärme wird durch ein im Boden angeordnetes Rohrsystem (Bodenkollektor, Abstand zwischen den Rohren etwa 0,5 m (Tiefe 0,8 bis 1,5 m)) oder gebohrte Sonden gesammelt, durch die die Sole normalerweise als Zwischenträger strömt. Manchmal auch eine Spule Der Verdampfer wird direkt in den Boden gestellt, wobei bei Leckagen das Risiko von Grundwasser durch Ölleckage zu beachten ist.

Latent wärme wird neben der sensiblen Erdwärme auch durch die Kondensation von Feuchtigkeit gewonnen. Der Wasserdampf kondensiert an den Rohren und sättigt den Boden mit Wasser. Auf diese Weise erhöht sich die Wärmeübertragung des Bodens, was im zweiten Betriebsjahr im Verhältnis zum Inbetriebnahme Jahr manchmal den Weg verbessert. Je höher der Grundwassergehalt, desto höher ist die Bodentemperatur. Lehmböden sind besser als Kies- oder Sandböden, weil die ehemaligen Wasser besser speichern.

Erdwärmesonden sind heute die an der weitesten verbreiteten Wärmequelle für Wärmepumpen. Typische Lochtiefen für Erdwärmesonden liegen zwischen 40 und 100 m. Die Installation von Erdwärmesonden sollte von der unteren Wasserbehörde genehmigt werden. Bei Öffnungen unter 100 m ist eine Genehmigung des staatlichen Bergamtes erforderlich.

Erdwärmesonden bestehen aus einer Sonde fuß und unfertigen vertikalen Sonden Rohren mit einem Rohrdurchmesser von 25 x 2,3 mm bis 60 m Tiefe und 32 x 3 mm bis 150 m Tiefe. Üblicherweise werden doppelte U-Sonden mit einem geschweißten Fuß verwendet. Die Sonde befindet sich in einem Bohrloch im Boden und wird mit Bentonit geflutet, wodurch eine dauerhafte Verbindung der Wärmesonde mit den umgebenden Gesteinen gebildet wird. Dadurch wird eine gute Wärmeübertragung zwischen der Sonde und dem Boden erreicht und die verschiedenen Grundwasserhorizonte gegeneinander abgedichtet.

Heizung durch Verbrennen von Holz und Pellets

Die Verwendung der direkten Holzverbrennung begleitet die Menschen für immer. Daraus kann gefolgert werden, dass unsere Entwicklung und unser Überleben dadurch möglich waren. Die Anfänge der Holzvergasungstechnik reichen bis in die 1930er Jahre zurück. Gegenwärtig befassen wir uns im Zeitalter der dynamischen Entwicklung erneuerbarer Energiequellen mit einer echten Renaissance der Gewinnung von Wärme aus der Verbrennung verschiedener Holzarten. Holz ist der einzige erneuerbare Brennstoff. Bei der Verbrennung werden durchschnittlich 4,0 kWh / kg (bei 20% Luftfeuchtigkeit) erreicht. Der Prozess der direkten Verbrennung oder Vergasung von Holz, auch Pyrolyse genannt, ist aufgrund des niedrigen Heizwertes von Holz und der hohen Luftfeuchtigkeitseinwirkung nicht Gegenstand dieser Studie, was diesen Wert erheblich verringert.

Ein moderner und ökologischer Brennstoff der Zukunft ist Pellet, bestehend aus Pellets in Zylinderform mit einer Länge von 10-50 mm und einem Durchmesser von 4-10 mm. Für die Herstellung werden Pellen Holzabfälle, dh Sägemehl, Holzspäne, Borten, Getreidestroh, Rapsstroh und andere Energiepflanzen verwendet. Dieses Granulat entsteht durch Zerkleinern und Pressen von Halbzeugen unter sehr hohem Druck. Dadurch wird auch der Brennwert verdichtet und dadurch ein hervorragender Brennstoff mit sehr guten physikalisch-chemischen Eigenschaften erhalten. Das Pellet zeichnet sich außerdem durch einen geringen Feuchtigkeitsgehalt von 8-12% aus. Bei der Verbrennung erhalten wir - wie bei Holz - eine neutrale CO2-Bilanz. Darüber hinaus kann die aus der Verbrennung von Holzpellets gewonnene Asche als Düngemittel verwendet werden. Der Heizwert die Pellets liegt nach DIN 51731 zwischen 4,9 und 5,4 kWh / kg. Beim Vergleich der Eigenschaften von Pellet Brennstoff mit analogen Parametern, die bei der Kohleverbrennung oder unterschiedlichen Ölfraktionen erhalten werden, wird in diesem Fall eine unvergleichlich geringere Emission von schädlichen Gasen und Staub erreicht.

Auf der Grundlage eines Vergleichs mit anderen Kraftstoffen heißt es in einer kurzen Zusammenfassung:

• 2,0 kg Pellets ersetzen 1 Liter Heizöl
• Durch die Umstellung von Brennstoff auf Pellets wird der CO2-Ausstoß jedes so eingesparten Heizöls um 2,5 kg reduziert
• 1,5 Tonnen Pellets ersetzen 1 Tonne Kohle
• 1m3 Massivholz ~ 2.5m3 Holzspäne ~ 0.5t Pellets
• 1000 kg verbrannte Pellets hinterlassen nur 5 kg Asche
• Für die Beheizung eines Einfamilienhauses werden pro Jahr etwa 5 t Pellets benötigt

In Kombination mit guten mechanischen Eigenschaften wie Transport, Lagerung und automatischer Dosierung ist Pelle die größte potenzielle erneuerbare Energiequelle der Welt, die immer mehr Anhänger gewinnt. Seit einigen Jahren wird es in hoch entwickelten Ländern wie der Schweiz, Dänemark, Österreich, Italien und Deutschland in Heizungsanlagen sowie zur Beheizung von Gebäuden und Haushalten eingesetzt.

Heizung mit Gas- und Ölkesseln

Moderne Konstruktionen von Kesseln und Brennern sollten vor allem die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen ermöglichen. Beide Ziele können gleichzeitig erreicht werden, indem der Wirkungsgrad und der Wärmenutzungskoeffizient erhöht werden.

Nach der Modernisierung des Heizraums werden sowohl der CO2-Ausstoß als auch der Kraftstoffverbrauch reduziert. Die Emission von Nox, CxHy, CO und Ruß kann nach der Modernisierung der Verbrennungstechnik im Verhältnis zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs noch weiter reduziert werden. Dies kann durch die verbesserten Kesselkonstruktionsmerkmale wie Brennkammern mit Abgasrückführung und reduzierter Wärmelast und damit niedrigerer Flammentemperatur erklärt werden.

Am wichtigsten sind jedoch moderne Brennerkonstruktionen mit Vormischungen, Strahlungsmischen mit Vormischungen, Blaubrennern, Matrixbrennern und anderen, die erheblich dazu beitragen, die Schadstoffemission der Einheit in mg / kWh zu senken. Der Beginn der Verbesserung der Nutzungsrate erfolgte nach dem Aufkommen spezieller Mehrstoffheizkessel, die den Verzicht auf sogenannte Heizkessel ermöglichten Kessel mit abnehmbaren oder einstellbaren Brennern. Bei diesen Spezialkesseln wurde durch die Vergrößerung der erhitzten Oberfläche die Temperatur des Rauchgases reduziert, was die Kaminverluste verringerte. Die Verbesserung der Wärmedämmung des Kessels und die kompakte Bauweise haben die Verringerung der Wärmeverluste durch Strahlung und die mit der Aufrechterhaltung der Arbeitsbereitschaft des Kessels verbundenen Verluste beeinflusst.

Neben der Entwicklung von Niedertemperaturkesseln kam es zu einer signifikanten Steigerung der jährlichen durchschnittlichen Effizienz. Es bestand die Möglichkeit, die Temperatur des Rauchgases weiter zu senken, wenn der Kessel bei Teillast entsprechend der Heizkurve mit reduzierter Temperatur betrieben wurde. Wärmeverluste aufgrund von Strahlung und Verluste, die mit der Arbeitsbereitschaft des Kessels zusammenhängen, sind bei einer reduzierten Temperatur des Wärmeträgers unvermeidbar mit der Abnahme der Heizleistung von Heizkörpern exponentiell gesunken.

Bei Gas-Brennwertkesseln wird eine weitere Verbesserung des Jahresnutzungskoeffizienten um 10 ... 14% im Vergleich zu Niedertemperaturkesseln erzielt. Wenn er geölt ist, ist dieser Wert aufgrund des reduzierten Wasserstoffgehalts im Kraftstoff niedriger, liegt jedoch immer noch bei 5 ... 0,7%. Diese Kessel arbeiten mit einer extrem niedrigem Abgastemperatur, die je nach momentaner Brennerleistung die Rücklauftemperatur im Netz nur um 3 ... 10 K übersteigt. Ein kleinerer oder größerer Teil des in dem Gas oder Dampf enthaltenen Wasserdampfs kondensiert. Die damit verbundene Verdampfungsenthalpie wird durch das Kesselwasser zurückgewonnen und vom Kamin nicht unbrauchbar abgeleitet.

Der Einsatz der Brennwerttechnik setzt zunächst voraus, dass der eingesetzte Brennstoff Wasserstoff enthält. Je höher der Wasserstoffgehalt ist, desto größer ist der Energiegewinn durch die Kondensation des Wasserdampfs. Dadurch bietet Gas einen höheren zusätzlichen Energiegewinn wie Heizöl.

Je höher der Wasserstoffgehalt im Kraftstoff ist, desto höher ist die Temperatur des Abgastaupunkts. Unter der Annahme, dass der Luftüberschusskoeffizient im Verbrennungsprozess etwa 1,15 entspricht, entspricht dies dem Gehalt von 13,5% Co2 im Heizöl und 10,5% für Erdgas, der Taupunkt beträgt 48 ° C bzw. 58 ° C. Aufgrund des um 10 K höheren Taupunkts weist das Gas den Vorteil als Brennstoff bei der Kondensationstechnik auf.

Die beheizte Fläche, auf der die Kondensation stattfindet, kann in den Kessel integriert werden (Brennwertkessel) oder an einen herkömmlichen Kessel im Rauchgaskanal angeschlossen werden (Kombikessel). Die Kondensation von saurem Wasser kann oder muss abhängig von den Vorschriften neutralisiert werden.

Brennwertkessel erreichen je nach Betriebsart des Brenners (einstufig, zweistufig oder moduliert), insbesondere bei Heizungsanlagen mit Berechnungstemperaturen von 75/60 ​​° C, was dem Durchschnitt alter Anlagen entspricht, normativer Nutzungskoeffizient bis zu 106%. Bei Niedertemperaturinstallationen von 40/30 ° C können diese Werte bei Verwendung von Gas bis zu 109% betragen. Beide Angaben beziehen sich auf den Heizwert.

Die zentrale Aufbereitung von Brauchwasser erfolgt in der Regel in einem Warmwasserspeicher, der neben oder unter dem Kessel angeordnet ist. Die hohe Kesselauslastung erhöht die Gesamtauslastung der zentralen Warmwasserversorgung. Durch die Verbesserung der Wärmedämmung des Warmwasserspeichers und des Warmwasserverteilungssystems wird diese Auslastung auch entsprechend der Energieeinsparverordnung erhöht.

Einen wesentlichen Beitrag zur Energieeinsparung leisten moderne Steuerungs- und Regelungsvorrichtungen, die meistens als Bestandteil des Kesselsets geliefert werden, wobei vorgefertigte Einheiten einfach zu montieren sind. Die Optimierung des Gesamtsystems wird immer wichtiger, und die digitale Regelung mit Mikroprozessoren bietet neue Möglichkeiten, z. B. Kommunikationssysteme zur Überwachung und Fernbedienung über das Telefonnetz sowie Softwaremodule für Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Service mit einem Laptop und DDC-Systemen (Direct Digital Control) und die Technik der Gebäudeinstallation.

Ausblick:
Die Brennwerttechnik führt zu den größtmöglichen Energieeinsparungen und den geringsten Emissionen bei der Nutzung von Gas. Sie ist daher die Basistechnologie für Heizöl und Gas und sogar für Pellets in Städten.

Die Gas-Kraft-Wärme-Kopplung ist eine Alternative zu gasbefeuerten Kesselhäusern, in denen Strom durch die Verbrennung von Gas und die Nutzung von Wärme erzeugt wird.

Leider muss Gas auf lange Sicht verschwinden und durch Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse ersetzt werden, der in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung verwendet wird, wobei in beiden Prozessen Wärme genutzt wird.

Unser Ziel muss die Energieautarkie und die Energieerzeugung aus dezentralen Quellen sein. So werden Gebäude in Zukunft mit Wärmepumpen beheizt, die mit in Wasserstoff gespeicherter Sonnen- und Windenergie betrieben werden.

Quelle:

Recknagel, Sprenger, Schramek - Wissenskompendium Heizung, Klimatisierung, Warmwasser, Kühlung OMNI SCALA Wrocław 2008