21 Eine wichtige Entscheidung bei der Planung eines Hauses ist die Wahl des Heizungssystems (heating system). Nach der Berechnung der erforderlichen Wärmeenergie für die Beheizung des gesamten Hauses (auch bei strenger Kälte im Winter) muss überlegt werden, woher diese Wärmeenergie kommen soll. Dabei spielen die Kosten für den Bau der Heizungsanlage und die Kosten des Brennstoffs eine große Rolle. Tatsächlich muss auf die Umweltfreundlichkeit der Heizung trotz möglicher Mehrkosten besonders geachtet werden, um dem Klimawandel entgegenzuwirken. Lange Zeit wurde in jedem Raum, der beheizt werden sollte, ein eigener Ofen oder auch jeweils ein Elektroheizgerät aufgestellt. Doch schon bei den Römern finden sich Ansätze zu einer zentralen Beheizung eines Hauses mit Warmluft. Bei der heute oft verwendeten Warmwasser-Zentralheizung (hotwater central heating system) wird Wasser in einem Heizkessel auf etwa 50–80 °C erwärmt und dann zu den Heizkörpern geleitet (Abb. 10.1). Durch Wärmestrahlung erwärmen sie die Luft, welche die Wärmeenergie durch Wärmeströmung im Raum verteilt (Abb. 10.2). Als Brennstoff für einen Zentralheizungskessel können Holz, Stroh, Hackschnitzel, Pellets, Kohle, Heizöl oder Erdgas verwendet werden. Die Kosten für einen Brennstoff hängen von seinem Heizwert, von den anfallenden Steuern und vom Marktwert ab. Bei der Wahl des Brennstoffs spielt auch eine Rolle, wie viel Raum für seine Lagerung notwendig ist, was seine Anlieferung kostet, und wie viel körperliche Arbeit mit dem Heizen verbunden ist. Umweltfreundlich und kostengünstig ist die Beheizung eines Hauses mit einer Wärmepumpe (heat pump), (Abb. 10.3). Für die Bereitstellung einer bestimmten Wärmeenergiemenge, z. B. aus der Erde oder aus der Luft, benötigt sie nur etwa ein Drittel davon an elektrischer Energie. Sie ist daher besonders für Niedertemperaturheizungen (Fußbodenheizungen) und für die Warmwasserbereitung geeignet. Leider lässt sich bei uns mit Sonnenkollektoren allein die ganzjährige Beheizung eines Hauses praktisch nicht durchführen. Denn gerade im Winter ist die Wärmeeinstrahlung durch die Sonne am geringsten. Kombiniert man aber die Solarheizung mit einer Öl-, Gas- oder Festbrennstoffheizung oder mit einer Wärmepumpe, ist die Verwendung von Sonnenkollektoren für die Heizung durchaus rentabel. Immer öfter findet man heute auch Strahlungsheizungen (z. B. Infrarotheizungen), die wesentlich energiesparender betrieben werden können als z. B. Elektroradiatoren. Dabei erfolgt der überwiegende Teil der Wärmeenergieabgabe durch Wärmestrahlung. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 10.1 Erkundige dich nach dem Preis für Brennholz, Pellets, Heizöl und Erdgas. Berechne mit Tab. 9.3, wie viel du für 10 000 kJ durch Verbrennen dieser Brennstoffe bezahlen musst. Information: An einem kalten Wintertag kann mit dieser Wärmeenergie ein Einfamilienhaus ca. 10 Minuten beheizt werden. Worauf sollte man beim Heizen achten? 10.1 Prinzip einer Warmwasser-Zentralheizung Heizkörper Rücklauf Vorlauf Pumpe Ventil Heizkessel Ausgleichsgefäß 10.2 Durch den Heizkörper der Zentralheizung wird die von außen in den Raum einströmende Frischluft rasch erwärmt. Es kommt zu einer Luftumwälzung. 22 °C 20 °C 18 °C 10.3 Funktionsschema einer Wärmepumpen-Heizung Luftaustritt 5 °C Kompressorarbeit Wärme aus der Luft Wärmeabgabe an Heizung Heizungsrücklauf 40 °C Lufteintritt 10 °C Heizungsvorlauf 50 ° C M ~1/3 elektrische Energie ~2/3 Wärmeenergie aus der Umwelt Eine Heizung soll kostengünstig und unbedingt umweltfreundlich sein. 10 Heizungssysteme Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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