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Gebäudetechnik (Subject) / Erzeugungsanlagen (Lesson)
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- Wärmeerzeugungsanlagen wofür? wandeln Energieträger/Brennstoff durch Verbrennung in Wärme um
- Brennstoffe (5) Holz, Heizöl EL, Erdgas LL, Erdgas E, (Kohle)
- Wärmeerzeugungsanlagen Einsatz (2) Heizkessel für die Behebung von Wohnungen/Häusern/Industriegebäuden, Trinkwasser-Erwärmung
- alternative Wärmeerzeuger zu konventionellen Anlagen (3) Blockheizkraftwerke, Wärmepumpen, Sonnenkollektoren
- Gasfamilien (4) Stadtgase, Naturgase, Flüssiggase, Sondergase
- Stadtgase = Steinkohlengas, Stadtgas, Ferngas -> wasserstoffreich
- Naturgase = Erdgas, Deponiegas, Klärgas, Biogas -> methanreich
- Flüssiggase = Propan, Butan, Propan-Butan-Gemisch -> kohlenwasserstoffreich
- Brennwertgerät (3) kühlt Abgase mit einem zusätzlichen Wärmetauscher bis unter die Taupunkttemperatur ab -> bei Verbrennung entstehender Wasserdampf wird kondensiert -> Verdampfungswärme wird zurückgewonnen => Kondensationswärme wird Rücklauf des Heizwassers zugeführt
- Konsequenz der Brennwerttechnik zusätzlich gewonnene Wärme -> weniger Gas notwendig/verbrannt -> hoher Wirkungsgrad (Effizienz), Umweltentlastung
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- welche Brennstoffe können für Brennwertgeräte verwendet werden? Gas, Öl, Holz, Biomasse -> muss organisches Material sein, in dem H2O enthalten ist oder bei der Verbrennung entsteht
- auf welche Temperatur wird die Abgastemperatur abgesenkt? durch nachgeschaltete Heizflächen (Wärmetauscher) auf bis zu 50 °C abgesenkt
- Konsequenz niedrige Abgastemperaturen (2) Ventilator erforderlich, um Abgase ins Freie zu transportieren, Kondensat entsteht -> ins Abwassersystem geleitet
- Überdruckkessel Überdruck in Brennkammer erforderlich, um Abgase ins Freie zu leiten -> Brennergebläse (Ventilator)
- Verbesserung des Wirkungsgrades bei Gas-Brennwertgeräten um 10% -> großer Wasserdampfanteil im Abgas
- Verbesserung des Wirkungsgrades bei Öl-Brennwertgeräten um 6%
- was brennt im Brennraum? Gas-Luftgemisch und nicht Brennstoff
- wie wird die Wärme dem Heizmedium zugeführt? über Strahlung oder heiße Abgase (Flamme darf Kesselwand nicht berühren)
- Gasgeräte Art A Gasgeräte ohne Abgasanlage -> offene Gasflamme, O2 wird verbrannt, Abgase bleiben im Raum -> Gasherd/Bunsenbrenner
- Gasgeräte Art B Gasgeräte mit Abgasanlage (raumluftabhängig) -> offene Verbrennungskammer, O2 wird verbrannt, Abgase werden ins Freie geleitet -> Gasherd, Therme, Wasserheizer
- Gasgeräte Art C Gasgeräte mit Abgasanlage und Verbrennungsluft aus dem Freien (raumluftunabhängig) -> geschlossene Verbrennungskammer, Verbrennungsluft aus und Abgase ins Freie -> Heizstrahler, Heizkessel, Raumheizer
- Gebläse was? Verbrennungsluft wird mir einem Ventilator angesaugt -> große Luftmengen -> größere Wärmeleistung
- Abgasrückführung bei Gebläsebrennern Teil der Abgase (noch O2-haltig, warm) wird zurückgeführt und Verbrennungsluft wieder beigemischt -> Verringerung der NOx-Bildung (-50%) da geringerer O2-Anteil
- wie wird der Verbrennungsvorgang eingeleitet? mit einem Funken oder einer Flamme
- welcher Stoff ist für die Verbrennung immer notwendig? Sauerstoff (aus der Luft)
- Chemische Reaktion beim Verbrennungsvorgang C: C + O2 -> CO2
- Chemische Reaktion beim Verbrennungsvorgang H: 2 H2 + O2 -> 2 H2O (Wasserdampf)
- Wasserdampf im Abgas enthält noch Wärme -> diese kann man durch Kondensation abgreifen (Brennwerttechnik)
- Umlauf-Wasserheizer Einsatz Beheizung von Etagenwohnungen oder Einfamilienhaus -> individuelle Regelung möglich
- Umlauf-Wasserheizer Heizmedium? Wasser in geschlossenem System -> bei Abkühlung im Wärmetauscher aufgeheizt
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- Umlauf wie? durch Pumpe -> elektrisch betrieben
- Regelung wie? in Abhängigkeit von der Raum- und Außentemperatur, Ventil mit Steuereinheit
- Vorlauf warmes Wasser
- Rücklauf kaltes Wasser -> in der Heizanlage wieder erhitzt
- Ausgleichsgefäß/Ausdehnungsgefäß enthält Luft unter gewissem Druck -> damit Heizkreislauf unter Druck steht, damit man entlüften kann
- Kombi-Wasserheizer Einsatz Beheizung von Etagenwohnungen und Trinkwasser-Erwärmung
- Kombi-Wasserheizer Bestandteile (3) Durchfluss-Wasserheizer, Umlauf-Wasserheizer, gemeinsamer Brenner
- Kombi-Wasserheizer Brenner erwärmt Trinkwasser, heizt Umlaufwasser auf (Durchfluss-Prinzip) -> Leistung für Trinkwassererwärmung ausreichend (vorrangig) = größere Leistung als Heizbetrieb
- Gas-Wärmezentrum Einsatz zentrale Beheizung von Wohnungen und Versorgung mit warmem Wasser im Speicherprinzip
- Gas-Wärmezentrum Bestandteile Umlauf-Wasserheizer darunter indirekt beheizter Vorrats-Wasserheizer
- Unterschied Kombi-Wasserheizer und Gas-Wärmezentrum Wassertank mit Trinkwasser kann ebenfalls erwärmt werden (Vorratsbehälter 150l)
- Vorteile Gas-Wärmezentrum (3) Heizung muss nicht jedes Mal anspringen, wenn warmes H2O benötigt wird, zeitgleiches Heizen und Warmwasser (Vorrang), geringer Platzbedarf
- Nachteil Gas-Wärmezentrum Wärme geht aus Vorratsbehälter verloren
- Wärmewert H bei vollständiger Verbrennung erzeugte Wärmemenge pro m3 Gas
- Formel für Wärmewert H= Q/V [kWh/m3]
- Gas-Normalzustand, Normheizwert, Normbrennwert Vn / HI,n / Hs,n bei 0°C und 1013 mbar
- Gas-Betriebszustand, Betriebsheizwert, Betriebsbrennwert VB / HI,B / HS,B bei 25°C und 1013 mbar
- Heizwert bei welchen Geräten? bei Nicht-Brennwert-Geräten ohne aktive Abgaskühlung
- Heizwert HI maximale zur Verfügung stehende Wärmemenge pro m3 Gas
- Brennwert bei welchen Geräten? bei Brennwert-Geräten mit Abgaskühlung