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Regenerative Energien in Klima-/Lüftungstechnik: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 16. Mai 2010, 11:21 Uhr
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* '''Energiefundamente''': Diese Systeme sind besonders wirtschaftlich, da hierbei die manchmal ohnehin notwendigen Gründungspfähle, Fundamentplatten, Pfahlwände usw. zusätzlich nur mit einem Kunstoffrohrsystem ausgestattet werden müssen. Ansonsten ist die Funktion analog den Erdwärmetauschern. | * '''Energiefundamente''': Diese Systeme sind besonders wirtschaftlich, da hierbei die manchmal ohnehin notwendigen Gründungspfähle, Fundamentplatten, Pfahlwände usw. zusätzlich nur mit einem Kunstoffrohrsystem ausgestattet werden müssen. Ansonsten ist die Funktion analog den Erdwärmetauschern. | ||
Abhängig vom notwendigen Temperaturniveau und der Leistungsfähigkeit des Systems kann die geothermische Energie auf vielfältige Weise im Gebäude genutzt werden. Im Sommer dient der Untergrund als Wärmesenke. Die notwendige Kühlenergie wird dem Gebäude entzogen und dem Untergrund zugeführt. Dies kann direkt (nächster [[#Direkte Nutzung der Erdkälte|Abschnitt 3.1 - Direkte Nutzung der Erdkälte]]) oder über die Nutzung einer Kältemaschine oder Wärmepumpe ([[#Nutzung der Erdkälte über Kältemaschinen|Abschnitt 3.2 - Nutzung der Erdkälte über Kältemaschinen]]) geschehen.<div style="clear: both; visibility: hidden;">dient Zeilenumbruch</div> | Abhängig vom notwendigen Temperaturniveau und der Leistungsfähigkeit des Systems kann die geothermische Energie auf vielfältige Weise im Gebäude genutzt werden. Im Sommer dient der Untergrund als Wärmesenke. Die notwendige Kühlenergie wird dem Gebäude entzogen und dem Untergrund zugeführt. Dies kann direkt (nächster [[#Direkte Nutzung der Erdkälte|Abschnitt 3.1 - Direkte Nutzung der Erdkälte]]) oder über die Nutzung einer Kältemaschine oder [[Wärmepumpe]] ([[#Nutzung der Erdkälte über Kältemaschinen|Abschnitt 3.2 - Nutzung der Erdkälte über Kältemaschinen]]) geschehen.<div style="clear: both; visibility: hidden;">dient Zeilenumbruch</div> | ||
====Direkte Nutzung der Erdkälte==== | ====Direkte Nutzung der Erdkälte==== | ||
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====Nutzung der Erdkälte über Kältemaschinen==== | ====Nutzung der Erdkälte über Kältemaschinen==== | ||
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| [[Bild:Luft energie erdreich-kaeltemaschine.gif|thumb|upright=2|Einbindung einer Kältemaschine /Wärmepumpe in Ges.-konzept geotherm. Gebäudetemperierung]] | | [[Bild:Luft energie erdreich-kaeltemaschine.gif|thumb|upright=2|Einbindung einer Kältemaschine /[[Wärmepumpe]] in Ges.-konzept geotherm. Gebäudetemperierung]] | ||
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Reicht das Temperaturniveau des aus dem Erdreich strömenden Trägermediums nicht aus, um die erforderliche Kühlaufgabe zu übernehmen, dann kann das Erdreich als Wärmesenke für eine Kältemaschine verwendet werden. Dies ist zum Beispiel dann notwendig, wenn die Zuluft des Gebäudes für die Klimatisierungsaufgabe entfeuchtet werden | Reicht das Temperaturniveau des aus dem Erdreich strömenden Trägermediums nicht aus, um die erforderliche Kühlaufgabe zu übernehmen, dann kann das Erdreich als Wärmesenke für eine Kältemaschine verwendet werden. Dies ist zum Beispiel dann notwendig, wenn die Zuluft des Gebäudes für die Klimatisierungsaufgabe entfeuchtet werden | ||
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;[[Wärmerückgewinnung]] ist eine [[Regenerative Energie]]quelle! | ;[[Wärmerückgewinnung]] ist eine [[Regenerative Energie]]quelle! | ||
Oft stellt sich in diesem Zusammenhang die Frage, ob die [[Wärmerückgewinnung]] aus der [[Lüftung]] eine [[Regenerative Energie]]quelle darstellt. Diese Frage ist zunächst nicht so einfach zu beantworten und ist stets eine Frage der gewählten Bilanzgrenze. Man kann jedoch Folgendes feststellen: | Oft stellt sich in diesem Zusammenhang die Frage, ob die [[Wärmerückgewinnung]] aus der [[Lüftung]] eine [[Regenerative Energie]]quelle darstellt. Diese Frage ist zunächst nicht so einfach zu beantworten und ist stets eine Frage der gewählten Bilanzgrenze. Man kann jedoch Folgendes feststellen: | ||
# Die Wärmequelle Außenluft wird üblicherweise als [[Regenerative Energie]]quelle angesehen (Bsp Außenluft-Wärmepumpe zur Beheizung). Damit ist die Außenluft eine Umweltenergie und die Abluft einer Lüftungsanlage wird zur Außenluft, wenn sie das Gebäude verlässt. Die Nutzung der Abluft als Wärmequelle ist aufgrund des höheren Temperaturniveaus in jedem Fall effizienter als die Nutzung der Außenluft. | # Die Wärmequelle Außenluft wird üblicherweise als [[Regenerative Energie]]quelle angesehen (Bsp Außenluft-[[Wärmepumpe]] zur Beheizung). Damit ist die Außenluft eine Umweltenergie und die Abluft einer Lüftungsanlage wird zur Außenluft, wenn sie das Gebäude verlässt. Die Nutzung der Abluft als Wärmequelle ist aufgrund des höheren Temperaturniveaus in jedem Fall effizienter als die Nutzung der Außenluft. | ||
# Ein großer Teil der inneren Wärmequellen in Gebäuden stammt aus regenerativen Quellen: | # Ein großer Teil der inneren Wärmequellen in Gebäuden stammt aus regenerativen Quellen: | ||
## [[Passive Solarnutzung|Passive solare Gewinne]] über die Verglasung (100 % regenerativ) | ## [[Passive Solarnutzung|Passive solare Gewinne]] über die Verglasung (100 % regenerativ) | ||
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====Abluft-Wasser | ====Abluft-Wasser [[Wärmepumpe]]n und Abluft-Luft [[Wärmepumpe]]n==== | ||
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| [[Bild:Luft energie kompaktgeraet.gif|thumb|upright=2|Schema Kompaktgerät zur Abluftwärmenutzung im [[Passivhaus]] mit [[Wärmerückgewinnung]], Wärmepumpe, Trinkwarmwasserspeicher und Solareinbindung]] | | [[Bild:Luft energie kompaktgeraet.gif|thumb|upright=2|Schema Kompaktgerät zur Abluftwärmenutzung im [[Passivhaus]] mit [[Wärmerückgewinnung]], [[Wärmepumpe]], Trinkwarmwasserspeicher und Solareinbindung]] | ||
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[[Wärmepumpe]]n sind grundsätzlich dazu geeignet, die folgenden [[regenerativen Energie]]quellen oder Umweltenergiequellen zu nutzen: | |||
* Erdreich | * Erdreich | ||
* Außenluft | * Außenluft | ||
* Abluft. | * Abluft. | ||
Im Zusammenhang mit der Klima- und Lüftungstechnik im Gebäude wird im Folgenden die Abluft als Wärmequelle | Im Zusammenhang mit der Klima- und Lüftungstechnik im Gebäude wird im Folgenden die Abluft als Wärmequelle | ||
für Wohn- und Nichtwohngebäude dargestellt. Grundsätzlich gelten für | für Wohn- und Nichtwohngebäude dargestellt. Grundsätzlich gelten für Abluft[[wärmepumpe]]n die gleichen Aussagen wie für die [[Wärmerückgewinnung]], da die gleiche Energiequelle genutzt wird (siehe [[#Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung|Abschnitt 5 (Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung)]] und [[#Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung im Wohnbereich|Abschnitt 5.1.2]]). Ein großer Teil der Energie stammt aus regenerativen Quellen. Lediglich die Art der Nutzung über einen [[Wärmepumpe]]nprozess erlaubt eine größere Flexibilität, da höhere Systemtemperaturen erreicht werden können. Damit kann die Abwärme aus Gebäuden auch zur Erzeugung von Warmwasser für die Heizung und für die Trinkwarmwasserbereitung genutzt werden. In einem [[Passivhaus]] reicht normalerweise die Wärmequelle Abluft nahezu zur vollständigen Deckung des Wärmebedarfs für Heizung, [[Lüftung]] und Warmwasser. | ||
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Nichtwohngebäude werden typischerweise sehr vielfältig und unterschiedlich genutzt. Oftmals sind einzelne Bereiche thermisch sehr hoch belastet (viele Personen und/oder hohe technische Ausstattung) und andere Bereiche sind thermisch nur sehr gering belastet. Dies führt dazu, dass besonders in der Übergangszeit im Frühjahr und im Herbst ein Teilbereich des Gebäudes gekühlt und ein anderer Teilbereich des Gebäudes geheizt werden muss. Die Wärmeverschiebung innerhalb des Gebäudes kann mit verschiedenen Technologien erreicht werden: | Nichtwohngebäude werden typischerweise sehr vielfältig und unterschiedlich genutzt. Oftmals sind einzelne Bereiche thermisch sehr hoch belastet (viele Personen und/oder hohe technische Ausstattung) und andere Bereiche sind thermisch nur sehr gering belastet. Dies führt dazu, dass besonders in der Übergangszeit im Frühjahr und im Herbst ein Teilbereich des Gebäudes gekühlt und ein anderer Teilbereich des Gebäudes geheizt werden muss. Die Wärmeverschiebung innerhalb des Gebäudes kann mit verschiedenen Technologien erreicht werden: | ||
* Flächenhafte Systeme, die großflächig die geringen Temperaturunterschiede innerhalb des Gebäudes auf einen Wasserkreislauf übertragen können. Zum Beispiel kommen hier Kapillarrohrsysteme zum Einsatz (Forschungsvorhaben LowEx [14]) | * Flächenhafte Systeme, die großflächig die geringen Temperaturunterschiede innerhalb des Gebäudes auf einen Wasserkreislauf übertragen können. Zum Beispiel kommen hier Kapillarrohrsysteme zum Einsatz (Forschungsvorhaben LowEx [14]) | ||
* Drehzahlgeregelte Multi-Split-Klimasysteme für den gleichzeitigen Heiz- und Kühlbetrieb, sogenannte VRV- oder VRF-Systeme nutzen das | * Drehzahlgeregelte Multi-Split-Klimasysteme für den gleichzeitigen Heiz- und Kühlbetrieb, sogenannte VRV- oder VRF-Systeme nutzen das [[Wärmepumpe]]nprinzip auch innerhalb des Gebäudes und können somit auch geringste Temperaturunterschiede für den Heiz- und Kühlbetrieb verwerten.<div style="clear: both; visibility: hidden;">dient Zeilenumbruch</div> | ||
====Abwärmenutzung aus industriellen und gewerblichen Kühlprozessen==== | ====Abwärmenutzung aus industriellen und gewerblichen Kühlprozessen==== | ||