Wie wird der Begriff „Behaglichkeit“ im Kontext des menschlichen Wohlbefindens definiert?
Behaglichkeit ist ein Begriff für körperliches und seelisches Wohlbefinden oft als Synonym für Gemütlichkeit oder Geborgenheit verwendet
Was versteht man unter „Behaglichkeit“ in der Heizungs- und Klimatechnik?
Es bezeichnet den Luftzustandsbereich in dem sich der Mensch subjektiv am wohlsten fühlt.
Welches Temperaturprofil im Raum wird als ideal für die Behaglichkeit angesehen?
Das ideale Temperaturprofil ist „warme Füße kühler Kopf“.
Welche Heizungsart entspricht dem idealen Temperaturprofil „warme Füße kühler Kopf“ am besten?
Decken- und Fußboden-Strahlungsheizungen/-kühlungen entsprechen dem idealen Temperaturprofil besser als konventionelle Heizungen.
Welche Maßnahme wird laut VDI-Richtlinie 6030 empfohlen um Behaglichkeitsdefizite durch kalte Fallluft an Fenstern auszugleichen?
Die Anbringung der Heizkörper unterhalb von Fenstern
Wie wird die Luftdichtheit von Gebäuden messtechnisch überprüft?
Die Luftdichtheit wird durch eine Blower-Door-Messung bestimmt.
Warum ist eine geringe Gebäudeoberfläche im Verhältnis zum Volumen (A/V-Verhältnis) vorteilhaft?
Eine geringe Oberfläche bezogen auf das Volumen ist vorteilhaft da der Energieverlust umso geringer ist
Welche Ausrichtung von Wohn- und Aufenthaltsräumen wird für eine bessere Behaglichkeit und Energieeffizienz empfohlen?
Wohn- Arbeits- und Aufenthaltsräume sollten nach Süden orientiert sein.
Was ist das Prinzip der Baukerntemperierung?
Rohrleitungen werden in die Geschossdecke eines Gebäudes eingebaut um deren Wärmespeicherfähigkeit für Heiz- und/oder Kühlzwecke zu nutzen.
Welcher fossile Brennstoff hat mit 340 g CO_2 pro kWh die höchsten spezifischen Schadstoffemissionen?
Kohle hat mit 340 g CO_2 pro kWh Wärme die höchsten Emissionen.
Welchen Wirkungsgrad kann eine moderne Ölheizung bezogen auf den Brennwert erreichen?
Eine moderne Ölheizung kann einen Wirkungsgrad von ca. 96–98 % bezogen auf den Brennwert erreichen. Kohle hat mit 340 g CO_2 pro kWh Wärme die höchsten Emissionen.
Welche optimale Holzfeuchte sollte Scheitholz für die Verbrennung haben und wie lange muss es dafür gelagert werden?
Scheitholz sollte eine optimale Feuchte von 15–20 % haben und dafür mindestens 1–2 Jahre trocken gelagert werden.
Was ist ein wesentlicher Vorteil von Holz-Hackgutheizungen (z.B. Pellets) im Vergleich zu Scheitholzkesseln?
Sie sind automatisierbar sodass keine manuelle Befeuerung notwendig ist.
Welchen Zweck hat die Pelletierung von Holzspänen?
Sie erhöht die Schüttdichte verbessert den Umgang (weniger Staub)
Wie hoch ist der ungefähre Energieaufwand für die Herstellung und den Transport von Holzpellets?
Der Energieaufwand für Herstellung und Transport beträgt ca. 2-5 % des Energiegehalts der Pellets.
Was ist das Grundprinzip einer Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe nutzt mechanische Energie (Strom) und „kostenlose“ Umweltwärme um zu heizen oder zu kühlen.
Unter welchen Bedingungen ist der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe besonders hoch?
Der Wirkungsgrad ist bei geringen Temperaturunterschieden zwischen Wärmequelle und Heizsystem besonders hoch (Niedertemperaturwärme).
Nennen Sie die drei möglichen Umweltwärmequellen für eine Wärmepumpe.
Die drei möglichen Umweltwärmequellen sind die Luft das Erdreich oder das Grundwasser.
Aus welchen vier Hauptkomponenten besteht der Kreislauf einer Kompressions-Wärmepumpe?
Der Kreislauf besteht aus Verdampfer Verdichter (Kompressor)
Was bedeutet Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)?
KWK ist die gleichzeitige Gewinnung und Nutzung von mechanischer/elektrischer Energie und nutzbarer Wärme aus einem Brennstoff.
Welche Aufgabe hat eine Umwälzpumpe in modernen Heizungsanlagen?
Sie dient der Überwindung der Reibungsverluste durch den Strömungswiderstand im Heizkreis und beschleunigt den Wasserkreislauf. KWK ist die gleichzeitige Gewinnung und Nutzung von mechanischer/elektrischer Energie und nutzbarer Wärme aus einem Brennstoff.
Was ist die Hauptaufgabe eines Dreiwegemischers in einem Heizsystem?
Er stellt die variable aktuell notwendige Vorlauftemperatur ein
Worin besteht der Hauptunterschied zwischen einer Einrohrheizung und einer Zweirohrheizung?
Bei der Einrohrheizung sind die Heizkörper in Reihe geschaltet bei der Zweirohrheizung parallel mit separatem Vor- und Rücklauf für jeden Heizkörper.
Was ist der wesentliche Nachteil einer Einrohrheizung?
Ein Nachteil ist dass die Wassertemperatur von Heizkörper zu Heizkörper abnimmt und der hydraulische Abgleich schwierig ist.
Nach welcher Norm wird die Heizlast eines Gebäudes berechnet?
Die Heizlast wird nach DIN EN 12831 berechnet.
Die Heizlastberechnung eines Raumes summiert sich aus den Norm-Transmissionswärmeverlusten und den Norm-_____.
Lüftungswärmeverlusten. Die Heizlast wird nach DIN EN 12831 berechnet.
Für welche Anwendungsbereiche ist der Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) besonders sinnvoll?
Sinnvolle Einsatzbereiche sind z.B. Schwimmbäder Krankenhäuser
Was ist ein potenzielles Problem für konventionelle Nahwärmenetze im Zuge der Energiewende?
Durch extrem gut gedämmte Gebäude sinkt der Wärmebedarf wodurch die Netze aufgrund geringer Wärmeabnahme schwierig wirtschaftlich zu betreiben sind.
Was versteht man unter „kalten Nahwärmenetzen“ oder „Anergienetzen“?
Das sind Netze mit niedrigen Temperaturen (10-30°C) aus Abwärme die in Kombination mit dezentralen Wärmepumpen in den Gebäuden genutzt werden.
Unterscheiden Sie Primär- End- und Nutzenergie.
Primärenergie ist natürlich vorkommend (z.B. Rohöl), Endenergie ist technisch aufbereitet und geliefert (z.B. Strom), Nutzenergie ist die in der gewünschten Form genutzte Energie (z.B. Licht).
Die auf der Erde ankommende Sonnenstrahlungsleistung beträgt am Erdboden maximal ca. _____ W/m².
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Welche zwei Hauptkomponenten bilden die Globalstrahlung?
Die Globalstrahlung setzt sich aus Direktstrahlung und Diffusstrahlung zusammen.
Was ist der Vorteil eines Nachführsystems für Solaranlagen?
Ein Nachführsystem steigert den täglichen Strahlungsgewinn bei Sonnenschein erheblich im Jahresdurchschnitt um ca. 30%.
Welcher Nachteil schränkt den Nutzen von Nachführsystemen für Solaranlagen ein?
Bei Bewölkung gibt es keine Ertragssteigerung zudem sind die Kosten für die Nachführung hoch.
Worin unterscheiden sich ein- und zweiachsige Nachführsysteme für Solaranlagen?
Zweiachsige Systeme führen sowohl dem Azimut- als auch dem Höhenwinkel der Sonne nach während einachsige Systeme nur einer Achse folgen.
Welches häufige Dilemma besteht bei der Nutzung von Solarenergie in unseren Breiten?
Es besteht eine zeitliche Diskrepanz zwischen dem solaren Angebot (am höchsten im Sommer) und dem Wärmebedarf (am höchsten im Winter).
Nennen Sie die zwei gängigsten Typen von thermischen Solarkollektoren.
Die gängigsten Typen sind Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Es besteht eine zeitliche Diskrepanz zwischen dem solaren Angebot (am höchsten im Sommer) und dem Wärmebedarf (am höchsten im Winter).
Welcher Kollektortyp, Flach- oder Vakuumröhrenkollektor, liefert im Winter tendenziell einen höheren Solarertrag?
Der Vakuumröhrenkollektor liefert im Winter tendenziell einen höheren Ertrag, da seine Vakuumisolierung die Wärmeverluste bei kalten Außentemperaturen stark reduziert.
Was ist das Hauptmerkmal eines Speicherkollektors?
Beim Speicherkollektor ist der Wärmespeicher direkt in den Kollektor integriert.
Was ist der entscheidende Vorteil einer Schwerkraft- oder Thermosiphonanlage bei der Solarthermie?
Sie benötigt keine Umwälzpumpe da der Betrieb auf dem Dichteunterschied des warmen und kalten Fluids beruht.
Welcher Nachteil schränkt die Anwendung von Thermosiphonanlagen ein?
Der Speicher muss sich ca. 1 Meter oberhalb des Kollektors befinden was die Integration in Gebäude erschwert.
Wie groß muss ein saisonaler Wärmespeicher für ein Einfamilienhaus sein um eine rein solare Heizung zu ermöglichen?
Das benötigte Speichervolumen liegt bei ca. 30–50 m³
Wozu wird eine Absorptions-Kältemaschine in der Solartechnik eingesetzt?
Sie wird für die solare Kühlung eingesetzt wobei die thermische Energie aus den Kollektoren den Kälteprozess antreibt.
Warum werden bei der konzentrierenden Solarthermie Reflektoren anstelle von großen Absorberflächen verwendet?
Um höhere Temperaturen zu erreichen den Wirkungsgrad zu steigern und teure Absorberfläche durch günstigere Reflektorfläche zu ersetzen.
Welche Art der Sonnenstrahlung nutzen konzentrierende solarthermische Systeme ausschließlich?
Sie nutzen ausschließlich die Direktstrahlung (DNI) und können bei bewölktem Himmel keinen Energiegewinn erzielen.
Nennen Sie zwei Typen von konzentrierenden Solarkollektoren mit Punktfokus.
Zwei Typen sind Solartürme mit Heliostaten und Paraboloidkollektoren (Dish-Systeme). Sie nutzen ausschließlich die Direktstrahlung (DNI) und können bei bewölktem Himmel keinen Energiegewinn erzielen.
Was ist der grundlegende Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?
Photovoltaik wandelt Solarstrahlung direkt in elektrische Energie um während Solarthermie ein Medium erhitzt
Welcher physikalische Effekt ist die Grundlage der Photovoltaik?
Die Grundlage ist der innere photoelektrische Effekt in einem Halbleitermaterial.
Ordnen Sie die folgenden Silizium-Zelltechnologien nach typischem Wirkungsgrad (absteigend): polykristallin, monokristallin, amorph.
1. Monokristallines Si (18–24 %), 2. Polykristallines Si (15–20 %), 3. Amorphes Si (6–8 %).
Warum können Multi-Junction-Solarzellen Wirkungsgrade von über 40 % erreichen?
Sie stapeln mehrere Zellen übereinander die jeweils für unterschiedliche Wellenlängenbereiche des Lichts optimiert sind
Warum führt die Verschattung auch nur einer einzigen Zelle in einem PV-Panel zu erheblichen Leistungseinbußen?
Aufgrund der Reihenschaltung der Zellen begrenzt die verschattete Zelle als schwächstes Glied den Stromfluss des gesamten Panels.
Welche Komponente in einem PV-System sorgt dafür dass das Solarmodul stets im Punkt der maximalen Leistung betrieben wird?
Der MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker)
Was ist der Unterschied zwischen einer AC-gekoppelten und einer DC-gekoppelten Anbindung eines Batteriespeichers an eine PV-Anlage?
Bei DC-Kopplung wird die Batterie vor dem Wechselrichter direkt mit Gleichstrom aus den Modulen geladen; bei AC-Kopplung wird sie nach dem Wechselrichter mit Wechselstrom geladen und benötigt einen eigenen Batteriewechselrichter.
Was ist die primäre Quelle der Erdwärme (Geothermie)?
Die primäre Quelle ist der radioaktive Zerfall von Elementen wie Uran Thorium und Kalium im Erdinneren.
Wie hoch ist der mittlere Temperaturgradient in der Erdkruste?
Der mittlere Temperaturgradient beträgt etwa 30°C pro Kilometer Tiefe.
Was versteht man unter einem hydrothermalen Geothermiesystem?
Dabei wird heißes Wasser aus einem wasserführenden porösen Gestein (Aquifer) gefördert.
Was ist das Prinzip des Hot-Dry-Rock (HDR) Verfahrens in der petrothermalen Geothermie?
Heißes aber kaum wasserdurchlässiges Gestein wird durch hydraulische Stimulation („Fracking“) aufgebrochen
Bis zu welcher Tiefe spricht man von oberflächennaher Geothermie?
Man spricht von oberflächennaher Geothermie bei einer Nutzung der Erdwärme bis ca. 400 Meter Tiefe.
Welcher Anlagentyp wird benötigt um Strom aus geothermischen Quellen mit Temperaturen unter 150°C wirtschaftlich zu erzeugen?
Dafür werden oft Organic-Rankine-Cycle (ORC) Anlagen eingesetzt
Welcher Sektor ist für den größten Anteil am Endenergieverbrauch privater Haushalte in Deutschland verantwortlich?
Die Raumwärme ist mit 71 % (Daten von 2011) für den größten Anteil verantwortlich.
Welche drei grundlegenden Mechanismen des Wärmetransports gibt es?
Die drei Mechanismen sind Wärmeleitung Wärmestrahlung und Konvektion.
Wodurch erfolgt der Wärmetransport bei der Wärmeleitung?
Der Wärmetransport erfolgt durch direkten Kontakt über Molekülschwingungen.
Wodurch erfolgt der Wärmetransport bei der Konvektion?
Der Wärmetransport erfolgt durch die Bewegung von Materie (Flüssigkeiten oder Gase) die Wärme mit sich führt.
Worin unterscheiden sich freie und erzwungene Konvektion?
Freie Konvektion entsteht durch thermische Auftriebskräfte (Dichteunterschiede) während erzwungene Konvektion durch äußere Druckdifferenzen (z.B. Wind) verursacht wird.
Was beschreibt der Wärmedurchgang durch eine Wand?
Der Wärmedurchgang beschreibt die Wärmeübertragung von einem Fluid (z.B. Innenluft) durch eine feste Wand hindurch zu einem anderen Fluid (z.B. Außenluft).
Was gibt der Unterschied zwischen Brennwert und Heizwert eines Brennstoffs an?
Der Brennwert schließt zusätzlich zum Heizwert die Kondensationswärme des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes mit ein. Der Wärmedurchgang beschreibt die Wärmeübertragung von einem Fluid (z.B. Innenluft) durch eine feste Wand hindurch zu einem anderen Fluid (z.B. Außenluft).
Warum kann ein Brennwertkessel einen Wirkungsgrad von über 100 % bezogen auf den Heizwert erreichen?
Weil die historische Bezugsgröße (Heizwert) die Kondensationswärme nicht berücksichtigt der Kessel diese aber nutzt und somit mehr Energie gewinnt als im Heizwert definiert.
Was ist die Aufgabe eines Thermostatventils an einem Heizkörper?
Es regelt die Durchflussmenge des Heizwassers durch den Heizkörper um eine voreingestellte Raumtemperatur konstant zu halten.
Was versteht man unter dem hydraulischen Abgleich einer Heizungsanlage?
Es ist die Einstellung der Wassermengen an jedem Heizkörper um sicherzustellen
Was ist ein „bivalentes“ Heizsystem?
Ein bivalentes Heizsystem nutzt zwei verschiedene Energieträger bzw. Wärmeerzeuger z.B. eine Wärmepumpe kombiniert mit einem Gaskessel für Spitzenlasten.
Was versteht man unter der Versottung eines Schornsteins und wann tritt sie auf?
Versottung ist die Durchdringung des Schornsteinmauerwerks mit Teer und Säuren aus dem Abgas was auftritt
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