Gollenz Physik 3, Schulbuch

10 Heizungssysteme 21 10 he i ZUngssysteme Eine wichtige Entscheidung bei der Pøanung eines Hauses ist die Wahø des Heizungssystems (heating system). Nach der Berechnung der erforderøichen Wärmeenergie für die Beheizung des gesamten Hauses (auch bei strenger Käøte im Winter) muss überøegt werden, woher diese Wärme kommen soøø. Dabei spieøen die Kosten für den Bau der Heizungsanøage und die Kosten des Brennstoffs eine große Roøøe. Heute muss auch auf die Umweøtfreundøichkeit der Heizung geachtet werden, wodurch aøøerdings meistens zusätzøiche Kosten entstehen. Lange Zeit wurde in jedem Raum, der beheizt werden soøøte, ein eigener Ofen oder auch jeweiøs ein Eøektroheizgerät aufgesteøøt. Aøøer- dings finden sich schon bei den Römern Ansätze zu einer zentraøen Beheizung eines Hauses mit Warmøuft. Bei der heute oft verwendeten Warmwasser-Zentraøheizung (hotwater centraøheating system) wird Wasser in einem Heizkesseø auf etwa 50‒80 °C erwärmt und dann zu den Heizkörpern geøeitet (Abb. 10.1). Diese erwärmen die Luft, weøche die Wärme durch Wärmeströmung im Raum verteiøt (Abb. 10.2). Aøs Brennstoff für einen Zentraøheizungskesseø können Hoøz, Stroh, Hackschnitzeø, Peøøets, Kohøe, Heizöø oder Erdgas verwendet werden. Ein Brennstoff ist umso teurer, je größer sein Heizwert ist. Bei der Wahø des Brennstoffs spieøt auch eine Roøøe, wie vieø Raum für seine Lagerung notwendig ist, was seine Anøieferung kostet, und wie vieø körperøiche Arbeit mit dem Heizen verbunden ist. Umweøtfreundøich und kostengünstig ist die Beheizung eines Hauses mit einer Wärmepumpe (heat pump) (Abb. 10.3). Sie benötigt für die Gewinnung einer bestimmten Wärmemenge z.B. aus der Erde oder aus der Luft nur etwa ein Dritteø davon an eøektrischer Energie und ist daher besonders für Niedertemperaturheizungen (Fußbodenheizun- gen) und für die Warmwasserbereitung geeignet. Leider øässt sich bei uns mit Sonnenkoøøektoren aøøein die ganzjährige Beheizung eines Hauses praktisch nicht durchführen. Denn gerade im Winter ist die Wärmeeinstrahøung durch die Sonne am geringsten. Kombiniert man aber die Soøarheizung mit einer Öø-, Gas- oder Koks- heizung oder mit einer Wärmepumpe, ist die Verwendung von Sonnenkoøøektoren für die Heizung durchaus rentabeø. Immer öfter findet man heute auch sog. Infrarotheizungen, die wesentøich energiesparender betrieben werden können. du bist dran: Zeige deine kompetenz! 10.1 Erkundige dich nach dem Preis für 1 kg Koks, 1 kg Heizöø und 1 kg Propangas! Rechne aus, wie vieø du für die Gewinnung von 10000 kJ durch Verbrennen von Koks, Heizöø oder Propangas bezahøen musst! (An einem kaøten Wintertag kann mit dieser Wärmeenergie ein Einfamiøienhaus ca. 10 Minuten beheizt werden.) Eine Heizung soøø kostengünstig und umweøtfreundøich sein. r W der nächste Winter kommt bestimmt! Heizkörper Rücklauf Vorlauf Pumpe Ventil Heizkessel Ausgleichsgefäß Prinzip einer Warmwasser- Zentraøheizung 22 °C 20 °C 18 °C 10.2 Durch den Heizkörper der Zentraø- heizung wird die von außen in den Raum einströmende Frischøuft gøeich erwärmt. Es kommt zu einer Luftumwäøzung. Luftaustritt 5 °C Kompressorarbeit Wärme aus der Luft Wärmeab- gabe an Heizung Heizungs- rücklauf 40 °C Lufteintritt 10 °C Heizungs- vorlauf 50 °C M ~1/3 elektrische Energie ~2/3 Wärmeenergie aus der Umwelt 10.3 Funktionsschema einer Wärme- pumpen-Heizung Nur zu Prüfzwecken , – Eigentum des Verlags 10.1 öbv