Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Energie – Erzeugung, Handel und Transport (9)
Der Beitrag gibt einen Überblick über die gängigsten Wärme- und Kältetechnologien. Den Anfang machen technische Anlagen, die Wärme aus Verbrennungsprozessen bereitstellen, gefolgt von Systemen zur Gewinnung von Wärme aus elektrischem Strom und Solarthermie. Vorgestellt werden dann Technologien zur Versorgung mit Kälte, also Kompressions- sowie Absorptions- und Adsorptionskältemaschinen.
Wärme aus Verbrennungsprozessen
Einteilung von Kesseltypen für die Wohnraumbeheizung
Das zentrale Bauteil eines Heizgeräts für die Wohnraum- bzw. Gebäudebeheizung ist der Heizkessel. In ihm findet ein Verbrennungsprozess statt, der chemische Energie, gebunden in einem festen, flüssigen oder gasförmigen Energieträger, in Wärme umwandelt. Die Branche unterscheidet grundsätzlich drei Bauformen: den Standardkessel, den Niedertemperaturkessel und den Brennwertkessel:
Standardheizkessel, auch Konstanttemperatur-Heizkessel genannt, werden mit konstant hohen Temperaturen zwischen 70 und 90 °C betrieben. Hohe Betriebstemperaturen können Korrosion verhindern, bringen aber auch hohe Wärmeverluste und damit unbefriedigende Energieeffizienz mit sich. Die Regelung der Vorlauftemperatur des Heizwassers erfolgt, abhängig von der Außentemperatur, durch Beimischung von Wasser aus dem Rücklauf des Heizkreises. Standardheizkessel sind entweder nur während der Heizperiode in Betrieb, aber auch ganzjährig, wenn sie Warmwasser für den Haushalt bereitstellen müssen. Konstanttemperatur-Heizkessel sind aus heutiger Sicht sehr ineffizient und wurden deshalb weitgehend von modernen Brennwertheizkesseln verdrängt.
Niedertemperaturheizkessel arbeiten mit Vorlauftemperaturen, die sich in einem Bereich von etwa 35 °C bis 75 °C regeln und somit an den jeweiligen Wärmebedarf angleichen lassen. Durch die niedrigeren Betriebstemperaturen des Heizwassers ergeben sich geringere Wärmeverluste im Vergleich zum Standardkessel.
Brennwertkessel nutzen neben dem üblichen Brennstoff auch die im Abgas enthaltene Wärme. Dafür werden die Abgase so weit abgekühlt, dass der enthaltene Wasserdampf kondensiert und dadurch Kondensationswärme frei wird (Bild). Der Einsatz von zeitgemäßgen Brennwertkesseln kann zu Energieeinsparungen von über 30 % gegenüber konventionellen Heizkesseln führen.