Nennen Sie die existierenden Wärmetransportmechanismen und geben Sie zu jedem kurz an, wie die Wärme jeweils weitergegeben wird
Wärmeleitung
Wärmetransport durch Kontakt
Wärmestrahlung
berührungsfreier Transport
Konvektion
Transport durch bewegte Materie
Wie sind Dämmstoffe aufgebaut? Warum haben Sie einen gute Wärmedämmwirkung?
Poröse Struktur mit vielen Luft- und Gaseinschlüssen
-> Luft hat geringe Wärmeleitfähigkeit
trockenes Material
-> trocken dämmt besser als feucht
keine konvektion
-> eingeschlossene Luft kann sich nicht bewegen
geringe Dichte
-> weniger Wärmetransport durch das Material
Was ist TWD? + Vor und Nachteile
Transparente Wärmedämmung:
Vorteile:
geringer Heizwärmebedarf
hoher Wärmeschutz und solare Gewinne
Lichteintrag und Wärmespeicherung
Nachteile:
hohe Kosten
aufwenidiger Aufbau
Überhitzungsgefahr im Sommer
5 Typische Maßnahmen, um sommerliches Überhitzen von Gebäuden zu reduzieren
Fenstergröße anpassen
Bauteile mit hoher Speichermasse
bessere luftungsmöglichkeiten
Sonnenschutz (Verschattung
Sonnenschutzverglasung
g-Wert der Verglasung optimieren
Worin liegt der Hauptunterschied von PV und Solarthermie?
PV:
wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um, durch Halbleiterzellen
ST:
nutzt Sonnenstrahlen für die direkte Erwärmung eines Wärmettägers, der durch Absorberrohre fließt und Wärme speichert.
Trinkwasser erwärmung + unterstützung der Heizung
Bei welchem der beiden Kollektoren benötigt man einen MPP-Tracker und was ist dessen Aufgabe?
Maximum-Power-Point-Tracker:
wird zwischen PV-Anlage geschaltet
stellt sicher, dass Module trotz wechselnder Sonneneintrahöung, Temperatur oder Verschattung immer ihre maximale Leistung erbringen
Gibt es bezüglich teilweiser Verschattung der Kollektoren Unterschiede oder nicht?
Wenn ja, nenne Sie diese
enorme Unterschiede:
Reihenschaltungseffekt, wenn eine Teil der Zelle verdeckt ist, wird die gesamte Leistung reduziert
keine Reihenschaltung
wird ein Teil verdeckt, arbeitet der Rest der Absorber normal weiter
nur der verschattete Teil liefert weniger Wärme
Wie sollte ein Warmwasserkollektor nach Möglichkeiten betrieben werden?
Je höher die Betriebstemperatur, desto niedriger der Wirkungsgrad. Also sollte er mit niedriger Temperatur betrieben werden.
Welche Ausgangstoffe werden für einen üblichen Verbrennungsvorgang eingesetzt?
Chemische Bezeichnung der Stoffe
Sauerstoff (O2)
Holz
Öl
Gas
Welche primären chemischen Verbrennungsprodukte entstehen bei vollständiger, idealer Verbrennung?
Kohlenstoffdioxid CO2
Wasser H2O
Welche primären chemischen Verbrennungsprodukte entstehen bei unvollständiger Verbrennung?
Kohlenstoffmonoxid CO
Ruß C
unverbrannte Kohlenstoffe HC
Wie ist die Rausgasführung im Heizkessel generell realisiert?
erkläre Sinn und Zweck
Die Abgase werden über Wärmetauscherflächen geführt, um die thermische Energie auf das Heizungswasser zu übertragen, bevor sie den Kessel verlassen. Das Ziel ist die maximale Wärmenutzung (Brennwertnutzung)
konventioneller Heizkessel, Niedertemperaturheizung und Brennwertkessel:
Wirkungsgrade
konv HK: 85%
NT: <= 100%
BK: 100%<
Vorlauftemperatur
konv HK: 70-90
NT: 40-70
BK: 40
Rücklauf
konv. HK: 70
NT:40
BK: <40
Abgastemperatur
konv. HK: 200
NT: 160
weitere Charakteristika
konv. HK: konstante Vorlauftemp.
NT: variable Heiztemp.
BK: nutzung von Kondentationswärme
Lässt siche in konventioneller Heizkessel ohne weiteres durch einen Brennwertkessel ersetzen?
Was muss bei Austausch beachtet werden?
Nein, nicht ohne Weiteres. Ein Brennwertkessel stellt höhere Anforderungen an Abgasführung und Kondensat.
Beim Austausch beachten:
Abgasanlage muss feuchte- und säurebeständig sein (meist neues Kunststoff-/Edelstahlrohr)
Kondensatanfall → Kondensatablauf und ggf. Neutralisation nötig
Niedrige Rücklauftemperaturen nötig für effizienten Betrieb (Hydraulik/Heizflächen prüfen)
Schornsteinzug meist nicht mehr erforderlich (Überdruckbetrieb)
je vier Vor und Nachteile von Einrohrheizungen:
vorteile:
geringere Materialkosten
geringere Montagekosten
geringerer Aufwand
nachteile
nicht einzeln Regulierbar
kein Brennkessel geeignet
begrenzte Leistung
große Heizkörper am Ende
je vier Vor und Nachteile von Zweirohrheizungen:
einzel Regulierbar
unbegrenzte Leistung
Brennwertkessel möglich
Hydraulischer Ausgleich
nachteil:
hohe Materialkosten
hohe Montagekosten
hoher Aufwand
Was ist ein Erdwärmetauscher und welche Ziele will man im Detail erreichen?
EWT führt Außenluft durch im Erdreich verlegt Rohre und nutzt die konstante Bodentemp. zur Vorwärumg im Winter oder Vorkühlung im Sommer. Ziel ist es, den Heiz- und Kühlenergiebedarf zu senken, die Lüftungsanlage zu entlasten und den thermischen Komfort zu verbessern
Auf welche Besonderheiten ist beim Design und der Ausfürhung zu achten? Bei Erdwärmetauscher
höherer Außenluft Ausgang - gegen Regen und Tiere
Gefälle 2%
Kondensationsabfluss Syphon
Bypassklappe bei Anschluss Außenluft
Wie groß ist ein Erdwärmetauscher für ein Einfamilienhaus in etwa zu dimensionieren?
-Rohrlänge: 40-50m
-Durchmesser: 15-50 cm
-Volumenstrom: 150-250 m³/h
-Rohrtiefe: 1,5-2m
Welche Temperaturdifferenzen sind bei Erdwärmetauscher machbar?
10-20K
Winter: -15°C auf + 5°C
Sommer: 34°C auf 22°C
2 Vor und Nachteile Erdwärmetuascher
Wärme und Kühlenergie einsparen
erhöht thermischen Komfort
hohe Baukosten
Hygienerisiko bei feuchter Luft
Sollte die Zuluft generell über einen Erdwärmetauscher angesaugt werden oder gibt es Fälle, in denen dies über einen Bypass umgangen werden sollte?
Nein, nicht generell. Ein Erdwärmetauscher ist sinnvoll, sollte aber über einen Bypass umgehbar sein.
Bypass erforderlich bei:
Übergangszeit, wenn Außenluft günstiger ist als Erdreichluft
Sommer zur Vermeidung von Feuchte-, Keim- und Geruchsproblemen
Wartung, Reinigung oder hygienischen Bedenken
Gefahr von Kondensatbildung bzw. Vereisung
Merksatz:
Erdwärmetauscher nur nutzen, wenn er energetisch und hygienisch sinnvoll ist – sonst Bypass.
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