KONSTRUKTIONSLEHRE (Fach) / 16/18 Heizungs- und Lüftungsanlagen I energieeffizientes Bauen (Lektion)

verschiedene Heizanlagen, Wärmequellen und Bauarten

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• Den Begriff Energie erklären Als Energie eird die Menge der Arbeit definiert, die ein physikalisches System verrichten kann. gemessen in Joule oder kWh
• Den Begriff Primärenergie erklären Energie in ihrer ursprünglicher Form (Erdöl, Waserkraft, Kohle, Holz und Gas)
• Den Begriff Sekundärenergie erklären Energie nach der Umwandlung der urspünglichen Form 
• Den Begriff Endenergie erklären Ist die Energie die vom Verbraucher bezogen wird (Heizöl, Elektro, Holz, Gas, und Kohle)
• Den Begriff Nutzenergie erklären Jene Energie, die nach der Umwandlung beim Verbraucher zur Verfügung steht (Wärme, Licht und Kraft)
• erneuerbare Energiequellen aufzählen Holz Erdwärme Wasserkraft Windenergie Sonnenenergie Fossile Energieträger ( Öl, Erdgas, Kohle)
• nicht erneuerbare Energiequellen Atomkraftwerk Müllverbrennung Erdgas Flüssiggas Erdöl Steinkohle
• Die Einheit der Energie erklären Als Energie wird die Menge von Arbeit definiert, die ein physikalisches System verrichten kann  1J = 1Nm = 1kg x m / s2 = 1kg x m2 / s2
• Treibhauseffekt in einfachen Worten erklären kurwellige Sonnenstralen erwärmen Erdoberfläche. Die von der Erde zurückgeworfenen langwelligen Strahlen, werden durch die Gase absobiert und teilweise wieder zurückgeworfen, dadurch entsteht eine zusätliche Wärme auf der Erde.
• Kyoto-Protokoll im zusammenhang mit Umweltproblemem erklären Ein Protokoll der UNO Umweltkonferenz  Möchte den Ausstoss jeglicher Treibhausgase so minimieren, dass das Weltklima wieder in der Hand der Natur liegt. Ziel: Dass sich die Gase nicht mehr vermehren auf der ganzen Welt. Kohlendioxid, Dickstoffoxide und Kohlenwasserstoff sind Gase welche in Frage kommen.
• CO2-Abgabe im zusammenhang mit Umweltproblemen erklären CO2 = Kohlendioxid Das Kohlendioxid wirkt in der Atmosphäre als Treibgas und gilt als Hauptursache der globalen Erwärmung
• UNO Umweltkonferenz Jährliche Sitzung zur Überarbeitung des Kyoto-Protokolls
• SIA 380/1 Energiestandart erklären schweizweit gültig: als gesetzliche Bedingung, muss eingehalten werden Heizwärmebedarf abhängig vom Gebäudevolumen U-Wert vorgegeben
• Minergie Energiestandart erklären WD : 20-25cm Heizwärmebedarf: 90% der SIA Energiebedarf: 38kWh/m2
• Minergie P standart erklären WD 20-35cm Heizwärmebedarf: 60% SIA Luftdichtigkeit: gemessen
• Minergie A Standart erklären WD: 20-35cm Heizwärmebedarf: 90% SIA meist aber 60% Luftdichtigkeit: 0.6h bei 50Pa graue Energie: unter 50 kWh/m2a Energiebedarf: 0 Nutzung von Sonnenergie
• Minergie ECO Standart erklären Verwendung von Recyclingstoffen  rückbaubare Konstruktion Materalien mit geringer Energie
• Umgebungsluft-Wärmepumpe erklären Sie saugt warme Aussenluft an um diw voehandene Wärme in das Haus zu bringen Es sind keine Genehmigungen für Bohrungen oder Brunnen wie bei Grundwasser und Erdwärme WP nötig Raumbedarf: 1m3
• Grundwasser Wärmepumpe erklären Das Grundwasser hat ganzjährlich eine Temperatur von 10-12Grad, es gibt keine saisonale Schwankungen. Keine Grundwasseranalyse erforderlich Raumbedarf: 2 Brunnen in der Umgebung ( 1 Saugbrunneb und 1 Schluckbrunnen )
• Kreisprozess der Wärmepumpe aufzählen 1. verdampfen 2. Verdichten 3. Verflüssigen 4. Ausdehungsventil / Expansionsventil
• Kreisprozess der Wärmepumpe erklären: Verdampfen Im verdampfer liegt die Temperatur des Arbeitsmittels unter der Umgebungstemperatur. Das Temperaturgefälle bewirkt die Wärmeübertragung auf das Arbeitsmittel. Die erforderliche Verdampfungswärme wird der Umgebung entzogen
• Kreisprozess der Wärmepumpe erklären: Verdichten Der Dampf des Arbeitsmitels wird vom Verdichter angesaugt und komprimiert. Die Temperatur im Arbeitsmittel steigt.
• Kreisprozess der Wärmepumpe erklären: Verlüssiger Das warme und komprimierte Arbeitsmittel gibt die Wärme and er Umgebung ab, z.B. an Heizungswasser. Dadurch verflüssigt sich das Arbeitsmittel und kühlt ab.
• Kreisprozess der Wärmepumpe erklären: Ausdehnungsventil / Expansionsventil Im Expansionsventil wird das kühle Arbeitsmittel entspannt und auf den normalen Druck gebracht. Es kühlt dadurch weiter ab, bis es im verdampfer unter der Umgebungstemperatur zu liegen kommt.
• Verbrennungsprodukte der dezentralen Wärmeerzeugung aufzählen. Kohlendioxid Kohlenmonoxid Schwefeldioxid Stickoxide
• Arten der dezentralen Wärmeerzeugung aufzählen Einzelzimmerofen Elektrische Direktheizung Elektrische Speicherheizung Selbstregulierende Heizbänder
• Dezentralen Wärmeerzeugung: Einzelzimmeröfen - Holz, Gas oder Öl - Arbeitet mit Wärmestrahlung + sofort warm + schöne Atmosphäre - viel Arbeit - Feinstaub und Asche
• Dezentralen Wärmeerzeugung: Elektrische Direktheizung - Elektro-ofen, -konvektor, -strahler - Arbeitet mit Wärmestrahleer und Konvektion + reagiert schnell + hoher Stromverbrauch - keine Wärmespeicherung
• Dezentralen Wärmeerzeugung: Elektrische Speicherheizung - Mischheizspeicher, Dynamischer Speicher und Fussbodenspeicher - Arbeitet mit künstlicher Konvektion und Wärmestrahlung + länger anhaltende Wärmeabgabe + günstige Stronkosten (Nacht) - reagiert nicht so schnell
• Dezentralen Wärmeerzeugung: selbstregulierende Heizbänder - Gehwege und Treppen im freien - Zufahrt Tiefgarage - Arbeitet mit Wärmeleitung - Bodenheizung, Dachrinnenheizung + reagiert schnell - fragwürdiger Energieverbrauch
• Funktionsweise einer Heizöl/Erdgas Heizung Vor- und Nachteile Erdöl/Gase erden über Düse in den Brennkessel geblasen und entzündet. Die Abgase werden übers Dach geführt in normalem Kunststoffrohr.  Die Anlage muss gut gedämmt sein, wegen Wärmeverluste. + preisgünstig + hohe Eneriedichte + voll automatisch + saubere Verbrennung - Kanalisationsanschluss
• Funktionsweise einer Stückholzheizung Vor- und Nachteile Das eingefüllte Holz brennt vollständig ab und die Wärme wird in den Speicher übertragen. Die Wärme wird über den Wärmetauscher auf das Heizwasser übertragen.  + ökologisch, einheimischer Baustoff + keine Kostenschwankungen - hoher Arbeitsaufwand - schwierig regulierbar - Feinstaub, Asche, Lagerfläche
• Funktionsweise einer Pellet/Hackschnitzelheizung Vor- und Nachteile Pellets werden über selbstgesteuertes Zufuhrsystem zum Kessel geführt, wo sie sich automatisch anzünden. + hohe Energiedichte + ökologisch + saubere Verbrennung - Feinstaub / Lagerfläche - Reinigung
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Gebäudeform Sonnenschutz Ausrichtung Wärmedämmung Wärmespeicher Fensterplatzierung Wärmepuffer
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Gebäudeform möglichst einfache und kompakte Formen 
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Sonnenschutz Im Sommer abgedeckt und im Winter direkte Sonneneinstrahlung
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Ausrichtung Nach Süden ausgerichtet mit grossen Fensterfronten
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Wärmedämmung tiefer U-Wert = bessere Dämmung 20-35cm
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Wärmespeicher Massive Wände und Böden, welche die Sonnenwärme für die Nacht speichern
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Fensterplatzierung Gegen Süden ausgerichtet, im Norden nur wenige Fenster
• Punkte, welche die passive Sonnenenergienutzung des Gebäudes verbessern: Wärmepuffer Zonen schaffen, Wintergärten, wo die warme Luft ins Haus zirkulieren kann
• Funktionsweise Photovoltaik-Anlagen (Strom) Das Sonnenlicht wird in Strom umgewandelt. Die Solarzellen werden aus Silizium (Stein) hergestellt. Gibt auch Monokristalline, Polykristalline und amorphe Zellen. Die Monokristalline Zellen erreichenn den höchsten Wirkungsgrad. Optimal gegen Süden ausgerichtet mit 15-30° Auf Dach, an Fassade, Brüstungs- und Beschattungselemente.
• Funktionsweise des Solarkollektors ( Warmwasser) Im kollekto ( Flach- oder Vakuumröhren) wird die Sonnenenergie absorbiert und an eine durchströmende Wärmeträgerflüssigkeit übertragen.  Diese Flüssigkeit zirkuliert zwischen dem Kollektor und einem Wärmetauscher im Wärmespeicher, an welchem die Wärme übertragen wird.
• Kriterien für die Wahl des Energieträgers Energieträger werden in erneuerbare und nicht erneuerbare Energieträger unterteilt. Die Reseren der nicht erneuerbaren Energieträger sind beschränkt, deshalb immer wenn möglich erneuerbare Energeiträger einsetzen.
• Prinzipschema einer Warmwasser/Heizanlage Der Solarkreislauf Der Heizkreislauf Der Trinkwasserkreislauf Der Brenner
• Prinzipschema einer Warmwasser/Heizanlage: Solarkreislauf Durch den Solar gelingt Tageslicht in den Kollektor. Die Wärme wird über das Rohr zum Absorberblech geleitet und durch Rohr vom Speicherkreislauf zum Schichtenlager in Speicher transportiert
• Prinzipschema einer Warmwasser/Heizanlage: Heizkreislauf Durch das Heizungsvorlaufrohr wird das vom Solar erwärmte Wasser aus dem oberen Teild des Heizungspuffers abgezogen. Wenn die Sonne nicht genügend Wärme aufbereiten kann, wird der Brenner angeschalten.
• Prinzipschema einer Warmwasser/Heizanlage: Trinkwasserkreislauf heisses Wasser fliesst durch einen seperaten Wärmetauscher. Auf der anderen Seite strömt das Frischwasser in eigenem Kreislauf vorbeu und wird erwärmt. Wenn warmes Wasser verbraucht ist, wird nachgeheizt mit dem Brenner (Elektro, Gas und Holz)
• Prinzipschema einer Warmwasser/Heizanlage: Brenner Der Brenner steht ind er Nähe des Speichers Bei Elktro-, Gas- oder Holzheizungen
• Ölheizung dank Kondensation höherer Wirkungsgrad. Die Abgase im heizkessel werden über grössere Wärmetauschflächen geführt und zusätzlich abgekühlt. Dabei wird die Tautemperatur des Wasserdampfes unterschritten. Die so freigesetzte Wärme wird zusätzlich im Kessel genutzt. Das anfallende Kondensat wird in die Kanalisation geleitet.

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