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Entwurf der Heizungsanlage
Beim Entwurf eines Heizungssystems müssen Faktoren wie Temperatur,
Luftfeuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit in Betracht gezogen werden.
Für weitere Informationen konsultieren Sie bitte das Kapitel
Bioklimatisches Gebäudedesign.
Es
gibt außerdem veschiedene Methoden, um den Wärmebedarf
eines Gebäudes im Einklang mit der Bauart, Orientierung, dem
Gebäudemantel, der Raumbelegung, etc. festzustellen, und mit
denen Sie die Dimensionen Ihres Heizungssystems optimieren können.
Für Detailfragen hiezu ist ein geeigneter Spezialist (Architekt
bzw. Haustechniker oder Installateur) zu Rate zu ziehen.
Sogenannte
"Energie-Audits" werden immer häufiger durchgeführt,
um die thermische Qualität neuer Gebäude (vor dem Bau)
oder renovierter Gebäude (vor der Renovierung) zu prüfen,
und sind häufig eine Voraussetzung zur Gewährung von Förderungen.
Auswahl und Installation des optimalen Heizungssystems
Die verschiedenen Arten von Heizungssystemen
Im
Handel sind sehr viele verschiedene Arten von Heizungssystemen erhältlich.
Die gebräuchlichsten Systeme werden im Folgenden beschrieben.
Halten Sie sich diese Optionen vor Augen, insbesondere wenn Ihr
aktuelles Heizungssystem sehr alt ist oder wenn Sie darüber
nachdenken, eine Klimaanlage zu installieren oder Ihre derzeitige
Anlage zu erneuern. Bevor Sie sich jedoch für eine Alternative
entscheiden, sollten Sie feststellen, ob die Maßnahme auch wirtschaftlich
ist. Tabelle 1 zeigt die Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme.
Tabelle 1: Handelsübliche Alternativen für Heizungssysteme
System
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Vorteile
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Nachteile
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Standard-Heizkessel
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- Komplizierte Installation und Wartung
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Wärmepumpen
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- Möglichkeit der Raumheizung und Klimatisierung mit
einer einzigen Ausrüstung
- Bis zu drei Mal effizienter als eine herkömmliche
elektrische Heizung
- Günstig für die Nutzer
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- Etwas teurer als Standardsysteme
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Nachtstromheizung mit Pufferspeicher
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- Kann an den Heizbedarf aller Zeitspannen und Zonen angepasst werden.
- Ersparnisse in der Stromrechnung aufgrund des Nachtspartarifs
- Leichte Anwendung und günstig für den Nutzer
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- Teurer als ein Standardheizkessel
- Der Verbrauch tagsüber ist teurer
- Sollte sorgfältig geplant werden
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Elektrische Heizung ohne Nachtstrom
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- Dieses System so wenig wie möglich verwenden.
Der Stromverbrauch ist hier sehr hoch.
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- Heizen mit einem Standardheizkessel: Siehe das Kapitel
Kesselanlagen für weitere Informationen
- Elektrische Heizung mit Nachtspeicher: Der Strom fließt
durch einen elektrischen Widerstand und erzeugt Hitze, die während
der Stunden, in denen die Stromnachfrage gering und die Energie
billiger ist (Nachtzeit), gespeichert wird. Die gespeicherte Wärme
wird dann tagsüber verwendet. Statische Speicherbehälter
ermöglichen eine partielle Regulierung und werden für
gewöhnlich für Durchgangszonen benutzt. Dynamische Speicherbehälter
sind besser für Zonen mit höherer Belegung geeignet.
-
Wärmepumpen: Dabei handelt es sich um reversible Systeme, die Hitze oder Kälte liefern können und vergleichsweise wenig Energie verbrauchen. Sie sind für neue oder renovierte Gebäude empfehlenswert. Wärmepumpen gibt es als Einzelblockgeräte, leicht portable Geräte und Split- oder Multisplitgeräte. Als externe und interne Wärmequellen dienen im Allgemeinen Wasser und Luft.
-
Solarenegie: Solarkollektoren können einen Teil der zur Heizung benötigten Energie decken. (Siehe das Solarwärmemodul für weitere Informationen).
Wenn
Sie einen Heizkessel wählen, sollten Sie sicherstellen, dass
Sie den am besten geeigneten Brennstoff verwenden; berücksichtigen
Sie diesbezüglich die Informationen aus Tabelle 2 und 3.
Tabelle 2: Allgemeine Vorteile und Nachteile von Brennstoffen
Brennstoff
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Vorteile
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Nachteile
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Gas
(Erdgas, Butan, Propan...)
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- umweltfreundlichster fossiler Brennstoff
- Im Allgemeinen sehr effizient
- Geringerer Wartungsbedarf der Ausrüstung
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- Mehr Sicherheit erforderlich
- Relativ teuer
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Flüssigbrennstoff (Brennstofföl...)
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- Leichte Anwendung und Speicherung
- Sehr gebräuchlich
- Billiger als Gas
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- Schmutzprobleme (besonders Brennstofföl)
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Kohle
(bitumöse Braunkohle, Steinkohle, Antrazithkohle)
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- Schmutz und manchmal Umweltverschmutzung
- Schwierigere Wartung
- Wenig effizient
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Biomasse
(z.B. Hackschnitzel, Pellets)
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- Sehr geringe oder keine Kosten (für gewöhnlich)
- kaum Kosten-steigerungen im vgl. zu fossilen Brennstoffen
- Ersatz von fossilen Brennstoffen zu 100% möglich
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- Höhere Investition für Kessel
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Tabelle 3: Schadstoffemissionen herkömmlicher, fossiler Brennstoffe
Brennstoff
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CO2
t/Toe (Tonnen in Öläquivalent)
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NOX
kG/Toe
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FLÜCHTIGE
ORGANISCHE VERBINDUNGEN
(VOC)
kG/Toe
|
CO kg/Toe
|
| Bitumöse Braunkohle |
3,9
|
36,7
|
11,3
|
2,9
|
4,2
|
| Braunkohle |
4,2
|
58,2
|
9,2
|
2,9
|
4,2
|
Dieselöl
|
3,1
|
5,9
|
4,2
|
10,5
|
0.,42
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| Ölbrennstoff |
3,3
|
51,1
|
8,6
|
5,9
|
0,42
|
| LPG (Butan, Propan) |
2,7
|
0,9
|
2,1
|
18,3
|
0,42
|
| Erdgas |
2,3
|
0,084
|
5,2
|
-
|
0,42
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Wärmeverteilung
Es
gibt prinzipiell drei Alternativen der Wärmeverteilung:
- Radiatoren: Dies sind die einfachsten und billigsten
Systeme. Gussradiatoren besitzen eine höhere thermische Trägheit
und sind widerstandfähiger als Messingstahl- oder Aluminium-Heizkörper.
Eine Zweirohrverteilung ist einer Einrohrverteilung vorzuziehen,
da sie die Wärme besser verteilt. Die Oberflächentemperatur
beträgt 60-80 °C.
- Fussbodenheizung: Polyethylenrohre werden in einem
Abstand von 10 bis 30 cm 3-5 cm tief unter die Bodenfläche
gelegt. Die Zirkulation von 45 °C warmem Wasser gewährleistet
eine Bodentemperatur von 29 °C.
- Heizlüfter: Diese Systeme bestehen aus einem Heizkörper,
durch den heißes Wasser zirkuliert. Ein Ventilator bläst
Luft durch den Heizkörper und verteilt die Wärme im
Raum. Da der Lüfter schnell ein- und ausgeschaltet werden
kann, sind diese Systeme dann geeignet, wenn kein konstanter Heizbedarf
vorliegt, zum Beispiel in Sport- oder Veranstaltungshallen. Sie
können auch zur Klimatisierung verwendet werden, wenn das
warme durch kaltes Wasser ersetzt wird.
Alle
Heizungssysteme sollten gut isolierte Verteilerrohre, Ventile, Speicher,
Kessel, etc. besitzen, um Energieverluste zu reduzieren.
Steuerung von Heizungssystemen
Durch
Installation eines effizienten Regulierungssystems kann der Wärmebedarf
reguliert werden, z.B. um den Bedarf zu verschiedenen Tageszeiten
und in allen Gebäudezonen zu decken. Folgende Geräte werden
verwendet:
- Programmierbare Zeitschaltuhr: Die Uhr wird im Kessel
installiert und zur Kontrolle der Einschaltzeiten bzw. der ferngesteuerten
Thermostate benutzt.
- Thermostat: er verändert die Temperatureinstellungen
zu gewissen Zeiten.
- Thermostatventile: Diese Ventile werden an jedem Heizkörper
installiert. Sie machen die individuelle Einstellung der Temperatur
gemäß den örtlichen Bedingungen oder den persönlichen
Präferenzen möglich.
- Zonenregulierung: Die Temperaturen verschiedener Zonen
können unabhängig voneinander programmiert werden. Dazu
werden mehrere unabhängige Heizkörperstromkreise benötigt
(jeder Kreis wird von motorbetriebenen Ventilen kontrolliert,
die individuell programmiert werden können) sowie Innentemperatursonden.
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