Was bedeuten die technischen Begriffe?


In der Heiz- & Klimatechnik


  1. Außentemperatur
  2. Brennerstart / Schadstoffe
  3. Betriebsstunden-Zähler
  4. Brauchwasser
  5. Brennwert
  6. Druck
  7. Energieverbrauchskennwert
  8. Feuerungstechnischer Wirkungsgrad
  9. Gradtagszahl
  10. Heizbeginn
  11. Heizgradtag
  12. Heizgrenze
  13. Heizkurve
  14. Heizlast
  15. Heizleistung
  16. Heizwert
  17. Hydraulischer Abgleich
  18. Kamin, Kaminsanierung, Nasskamin, LAS
  19. Kesselthermostat
  20. Klimazonenkarte
  21. Korrosion
  22. kv-Zahl
  23. Ladezeiten
  24. Legionellen
  25. Leistung, Heizleistung
  26. Mischpunkt - Verteilpunkt
  27. Modulation
  28. Nachtabsenkung
  29. Norm-Nutzungsgrad
  30. Passivhaus
  31. Schnellaufheizung
  32. Selbstregeleffekt
  33. Systemtemperatur, Auslegungstemperatur, Spreizung
  34. Takten
  35. Taupunkt
  36. U-Wert, k-Zahl
  37. Verschwendungspotenzial
  38. Wärmekapazität
  39. Witterungs-geführte Regler?
  40. Zirkulation
  41. Zirkulationspumpe

Andere



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Brennerstart / Schadstoffe
Einheit: mal
Schadstoffe bei Brennerstart/Stop
Schadstoffe beim typischen 3-Minutenlauf: Brennerstart/Stop [Quelle:owi]
Wenn ein Brenner kalt startet, produziert er ein Vielfaches an CO, das er bei Nennbetrieb abgibt.

Untersuchungsberichte des Instituts EST der Technischen Hochschule Aachen weisen nach, dass ein (Öl-)Brenner erst 3 - 6 min nach dem Start stabil läuft. (Beitrag im 4. Aachener Öl-Kollquium 2003)
      Betrachtet man nur den Spitzenwert der Schadstoffemissionen in den ersten 20 sec, so erreicht man allein damit beim Jahresbetrieb ca. 280 Stunden Brennerbetrieb mit erhöhtem Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffe direkt in den Kamin. Unter diesen Bedingungen ergeben sich aus 100 l Öl oder 100 m³ Gas, die eine Energiemenge von ~1.000 kWh liefern sollten, gerade mal 360 kWh, also ein Jahreswirkungsgrad von 36%.
Salopp gesprochen werden also mit ~4 Minuten Laufzeit die meisten Brenner nach der Methode 'Coitus interruptus' betrieben: Wenns' am Schönsten ist, soll man aufhören... Interessanterweise ist die Reduzierung von Starthäufigkeiten ein viel beachtetes Thema, wenn es um Garantieleistung und Lebensdauer bei Verdichtern geht: Wärmepumpen und Kältemaschinen dürfen nicht häufiger als 4* pro Stunde staren und man tut alles, um das mit Pufferspeichern und Zeitsperren zu erreichen. Geht es 'nur' um den Energieverbrauch, ist das egal - das bezahlt ja der Kunde...
Daher also unsere Forderung nach langen Laufzeiten - mehr Infos:
  1. So sehen die Kesselwassertemperaturen nach dem Brennerstart aus.
  2. Feuerungstechnischen Wirkungsgrad
  3. Jahres-Heizarbeit
  4. Brennerlaufzeiten
  5. Optimierung
  6. Ölbrenner richtig dimensionieren
  7. Richtig Messen

[ Inhalt ]
 
Betriebsstunden-Zähler + Einschaltzähler!
Einheit: min, h, mal
Meist ist auf einem Kesselfeld eine Einbaumöglichkeit für einen Betriebsstunden-Zähler vorgesehen. Allerdigs bieten Hersteller dazu nur reine Betriebsstunden-Zähler an, keine Kombizähler, die die Einschalthäufigkeit gleichzeitig messen. Herstellern ist die Bedeutung der teueren Brennerstarts nicht klar oder sie ignorieren Sie bewusst. Besonders groß fällt dafür meist der unnötig auffällige Kesselregler aus :-((

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Brauchwasser
Einheit: keine
Der Begriff "Brauchwasser" ist durch keine Deutsche Norm definiert. "Brauchwasser" ist eine veraltete Eigenkreation der Sanitär- und Heizungsinnung, die darunter das warme Wasser versteht, das man im Haushalt braucht, - weil der Begriff Warmwasser schon für die Heizung vergeben war. Trinkwasser und Trinkwassererwärmer ist richtig! Denn es ist Trinkwasser, das wir zum Duschen, Trinken, Kochen, Baden verbrauchen. Der ebenso auftauchende Begriff 'Frischwasser' ist die wörtliche Übersetzung 'Süßwasser' aus dem Englischen. Wenn Englisch, dann auch Heißwasser (hot water). Es gibt auch Warmwasserspeicher, die als Pufferspeicher zur Heizungsunterstützung dienen - diese enthalten Heizungswasser.

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Brennwert (oberer Heizwert Ho)
Einheit: kJ/kg
.. ist diejenige Wärmemenge, die bei vollständiger Verbrennung eines Brennstoffes frei wird. Bei den Brennstoffen, die Wasserstoff und somit in den Abgasen auch Wasser enthalten, unterscheidet man nach dem Brennwert (früher: oberen Heizwert) Ho und dem Heizwert Hu (früher: unterer Heizwert).
Umrechnung für Erdgas
  • Brennwert in Heizwert = Ho * 0,9 = Hu
  • Heizwert in Brennwert = Hu / 0,9 = Ho
Mehr zum anhaltenden deutschen Irrsinn mit den Wirkungsgraden über 100% bei Brennwertkesseln.

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Druck
Einheit: Pa, bar, cm, at, N/m²
In der Heiz- und Klimatechnik haben wir es mit kleinen Drücken und unendlich vielen Einheiten dafür zu tun. (Die Engl.-/US-Bezeichnungen sind noch toller.) Heute ist Pascal richtig, man findet jedoch immer wieder andere Bezeichnungen, besonders "cm Wassersäule" ist eben sehr anschaulich.
1 mbar = 1hPa = 1 cm WS
1bar = 100KPa = 10m WS = 1 at = 1kp/cm²
Praktischer Anhaltspunkt:
Der Pumpendruck über einem Thermostatventil soll 40..100mbar betragen, sonst rauscht es und regelt nicht richtig.

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Heizbeginn
Einheit: ºC
Die Lehrbücher sagen, dass geheizt werden muss, wenn an zwei aufeinanderfolgenden Tagen die mittlere Außentemperatur die Heizgrenze von ~15ºC unterschreitet.
      Weil damit Tagesmittelwerte gemeint sind, kann man mit dieser Direktive erst am 3. Tag wieder anfangen zu heizen: 2 Tage messen, am dritten handeln... Das setzt das eine gewisse Wärmekapazität des Hauses voraus, die mehr als 2 Tage puffern muss - was nur bei sehr schweren Wänden gegeben ist.
In der Praxis hat es sich als sparsamer bewährt,
  • bei steigender Außentemperatur sekundengenau(!) abzuschalten und
  • bei fallender Außentemperatur mit Hilfe der Gebäudezeitkonstante das Heizen wieder zu starten.

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Heizkurve
Einheit: keine
beispielhafte Heizkurve
Zusammenhang zwischen der Außentemperatur und der Heizmittel-Vorlauftemperatur
 
Gibt an, wie sich die Vorlauftemperatur im Verhältnis zur Außentemperatur ändern muss, damit eine bestimmte Raumtemperatur erreicht wird. Der gestrichelt angegebene Weg leitet zur Steilheit 1,2. Das ist für Heizkörperheizungen in nordeuropäischen Bauten ab 1983 sinnvoll. Fußbodenheizungen erfordern immer Werte zwischen 0,4 und 0,6. Mehr Infos bei den HeizungsFAQs und Regler sparsam einstellen. Tipp: An der Höhe der eingestellten Steilheit lässt sich direkt die Qualität der Hydraulik erkennen.

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Heizlast
Einheit: Watt
Seit Einführung der DIN EN 12831 für die 4701 wird differenziert zwischen Wärmebedarf und Heizlast.
Der Wärmebedarf eines Objekts ist die Wärmeanforderung, die wir benötigen, um eine Raum auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Davon muss die Kesselanlage bis zur Grenze der Auslegungstemperaturen mit ihrer Heizleistung den größten Teil decken: Die Heizlast. Die kleine Restdeckung des Bedarfs kommt durch Fremdwärme: Menschen, Stromnutzung...

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Heizgrenze
Einheit: ºC
Die Heizgrenze gibt die Außentemperatur an, ab der ein Gebäude nicht mehr beheizt werden muss.
      Was so einfach klingt, ist schwer zu berechnen, denn dieser Wert ist eine variable Temperatur für jedes Gebäude und seine Nutzung. Sie hängt nicht nur von der Innentemperatur (~21ºC) ab, sondern auch von Wandisolierung (Wärmeverlust) und Wärmekapazität (bei Temperatursturz) der Wand. Die Nutzer entscheiden ferner, ob z.B. eine Halle mit 18ºC Innentemperatur optimal beheizt ist oder ob ein Labor so hohe innere Wärmelasten hat, dass eine Beheizung erst ab +5º nötig ist.
      Die Heizgrenze wird in Deutschland mit 15ºC angegeben, daher sind die Angabe der deutschen Gradtagszahl meist auf 15º/20º bezogen. Es gibt da keine Norm. In der Schweiz wird auch mit 12ºC gerechnet. Es gibt auch 17º/25º-Kombinationen. Zahlen ohne nähere Angaben sind daher wertlos.

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Heizwert
Einheit: kJ oder kg
.. ist diejenige Wärmemenge, die bei vollständiger Verbrennung eines Brennstoffes frei wird. Bei den Brennstoffen, die Wasserstoff und somit in den Abgasen auch Wasser enthalten, unterscheidet man nach dem Brennwert (früher: oberen Heizwert) Ho und dem Heizwert Hu (früher: unterer Heizwert).
Mehr zum deutschen Irrsinn mit den Wirkungsgraden über 100% bei Brennwertkesseln.

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Hydraulischer Abgleich
Einheit: keine
... ist die Balance von Widerständen:
In hydraulischen Netzen hat jeder parallel geschaltete Kreis seinen eigenen Widerstand. Dieser Widerstand bestimmt die Durchströmung des Kreises. Der Widerstand wächst quadratisch mit der Fließgeschwindigkeit des Wassers/Wärmeträgers - und mit der 5. Potenz (32-fach) zum Volumen. Man kann sich das ähnlich wie in einem elektrischen Schaltkreis vorstellen: I=U/R.
      Die Balancierung liegt jetzt darin, die einzelnen Kreise und Netzteile widerstandsmäßig so abzugleichen, dass sie alle für den Auslegungspunkt mit ihrem passenden Nennvolumen durchströmt werden; also die korrekte Verteilung der passenden Wassermengen pro Raum! Technisch erreicht man also mit dem hydraulischen Abgleich die Möglichkeit eines gebäudeeinheitlichen Temperatur-Gradienten beim Aufheizen.
      Im normalen Betrieb beträgt die Länge dieser Aufheizphase aber nur 1/16 (sechzehntel!) des Tagesbetriebes. Wenn also die Thermostatventile das Durchflussverhalten bestimmen, ist leicht einzusehen, dass ein hydraulischer Abgleich im normalen Betriebszustand so gut wie keine Einsparungen bringen kann: nämlich nur 1 mal am Tag.
 
Bei Heizkörpern oder Bodenheizungen mit Thermostatventilen werden die Wassermengen dann variabel, wenn eine Raumtemperatur erreicht ist und das erste Thermostatventil in den Regelbereich geht. Jetzt bestimmen diese Ventile den Kreiswiderstand. Im nicht abgeglichenen Aufheizfall wurden die Wärmeträgermengen nur durch die Leitungs- oder Ventilwiderstände bestimmt. Der passende Volumenstrom wird auf den Auslegungsfall (tiefste Temperatur) berechnet und der (Regel-)Kopf des Ventils dann auf 'knapp über Wunschtemperatur' eingestellt. Dieser sollte das Ventil bestimmungsgemäß nur schließen, wenn Fremdwärme zur Heizenergie dazu kommt - so verhindert er den Energiefluss aus dem Heizkreis in den Raum.
 
Verzicht auf hydraulischen Abgleich bedeutet:
  1. hohe Pumpkosten (Kosten steigen mit der 3. Potenz des Volumens)
  2. mangelhafte Brennwertnutzung
  3. mangelhafte Regelfähigkeit
  4. Geräusche in der Anlage
  5. verzögertes Aufheizen ganzer Gebäudeteile
  6. ungleiche Innentemperaturen
  7. ungerechte Heizkostenverteilung

Was spart ein hydraulischer Abgleich an Heizkosten?
In Systemen mit Thermostatventilen machen diese im eingeschwungenen Zustand den hydraulischen Ableich. Das kann man messen und beweisen, weil dann bei konstanter Vorlauftemperatur die Thermostatventile etwa ein Delta T am Heizkörper von 15...20 K einstellen. (Nur in diesem Falle haben die Gegner und Ignoranten Recht.)
      Aber wehe, wenn das labile System gestört wird! Das kann beim Aufheizen, durch Lüften oder Aufdrehen von Heizkörpergruppen geschehen, wie es gerne im Mietwohnungsbau beim Heimkommen gemacht wird. Dann wird das Gleichgewicht gestört.
      Daraus ist zu ersehen, dass der hydraulische Abgleich wenig bringt, wenn durchgeheizt wird, was in großen Mietblöcken die Regel ist. Allein beim morgentlichen Aufheizvorgang oder bei Lüftungsvorgängen kann der hydraulische Abgleich Einsparungen bewirken - das sind eben nur wenige, wenn durchgeheizt wird. Seine Einsparungen bei Lüftungsvorgängen kann man mit ~3% annehmen, so dass nicht mehr als 5% Einsparungen durch einen hydraulischen Abgleich im Mietwohnungsbau mit Vorlauf/Außentemperatur-Führung zu erwarten sind: Diese Einsparungen liegen im Rahmen der Messfehler beim klimabereinigten Verbrauch.
      Was passiert, wenn man ein hydraulisch abgeglichenes System bewusst nur mit einer so kontrollierten Aufheiz-/Abkühldynamik betreibt, dass immer die Aufheizfase genutzt wird? Die Schwankungen sind gerade so klein gewählt, dass die Raumtemperatur um die üblichen 0,5K schwankt.
Welche Einsparungen sind zu erwarten? Denn...
Mehr zum hydraulischen Abgleich:

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Kamin, Kaminsanierung, Nasskamin, LAS
Einheit: Euro ;-)
Bei Öheizungsanlagen raten wir aus negativen Betriebserfahrungen von einer Kaminsanierung mit Edelstahl und PP ab. Diese halten wegen der Schwefelsäurebildung im Kamin eben nur 3-10 Jahre. Technaflon stellt mit Teflon (PVDF) das ideale Material für Nasskamine zur Verfügung, das quasi noch selbstreinigend ist. Tipp: 'Schornstein saniert'
Zur Kaminsanierung benötigen Sie in Deutschland eine 'Feuerungstechnische Berechnung nach DIN 4705', die Ihnen z.B. der Kesselhersteller liefert. Diese drücken Sie dem Schornsteinfeger in die Hand, wenn er wieder messen kommt. Das Rohr wird in den alten Kamin eingeschoben und angeschlossen. Der entstehende Luftraum zur Kaminwand bietet sich ideal als Wärmetauscher für die Brennerzuluft an. Er nennt sich korrekt: 'Hinterlüfteter Sanierungszug im Gegenstrom'.
 
Nutzen Sie diesen neu geschaffenenen Luft/Abgas-Schornstein (LAS) zum Energiesparen!
Luft-Abgas-System 1. Vorteil:
Die Vorwärmung der Ansaugluft beträgt 24-30K, (nicht mehr, weil die Luftmenge zu gering ist, um eine turbulente Strömung zu erzeugen) - aber das reicht, um 2/3 der schwefligen Säure im Abgas zu kondensieren.

2. Vorteil:
Damit haben Sie jetzt eine raumluftunabhängige Heizungsanlage und können die verlustreiche Zuluftöffnung verschließen, die jedes Haus auskühlt: streichen Sie dem Schorni die Kontrolle aus der Rechnung, (wenn Sie diese überhaupt noch bezahlen). Früher war auch noch eine Abluftöffnung vorgeschrieben: auch zumachen!
      Neutralisation ist nur nötig bei Ölbrennwertkesseln, die ohne schwefelarmes Heizöl laufen. Kondensate aus Schornsteinen von Niedertemperaturkessel unterliegen nach Arbeitsblatt ATV-A 251 nicht dem Geltungsbereich 'Neuralisieren'. Also ideal für nachträgliche Umbauten: billiger.

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Kesselthermostat
Einheit: ºC
Ein mechanischer 2-Punkt-Regler. Relikt aus alter Zeit, als die Kessel damit (weil ohne elektronische Steuerung) gesteuert wurden. Daher kam der Name 'Konstant-Temperatur-Kessel'. Trotzdem sind diese KTs immer noch das zentrale Bedienelement auf dem Kesselschaltfeld. Bewusste Nutzer drehen den Regler aufs Maximum, damit es die Steuerung nicht stört, den jeder Extrastart kostet Geld. (An die vergangenheitsverliebten Hersteller: Es ist sinnvoll, das Ding heute so zu verstecken wie den STB!)

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Klimazonenkarte, Klimazonen
Einheit: °C
Klimazonen Deutschlands Die Karte teilt Deutschland in 4 Bereiche mit den niedrigsten Zweitagesmittelwerten der Lufttemperaturen, der in den letzten 20 Jahren 10mal erreicht wurde. Diese Temperaturen sind ein Teil der Größendimensionierung für Brenner und Kesselanlagen. Ein anderer ist die Wärmekapazität des Baus.
  • Eine große topografische Karte Deutschlands finden Sie (in einem neuen Fenster) hier.
  • Eine gute Ergänzung ist die Klimazonenkarte der Pflanzen-Winterhärte in Deutschland und angrenzenden Ländern.
  • Wenn Sie die Jahresgänge der Temperaturen aus den letzten Jahren in Aachen über die wirklichen Minusgrade interessiert, finden Sie diese bei Daten vom Heizungsbetrieb.

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Korrosion
Einheit: keine
Korrosion der Metalle wird meist so definiert:
'Die von der Oberfläche ausgehende, durch chemischen oder elektrochemischen Angriff entstehende Veränderung eines Werkstoffes.' Mehr dazu.)

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kv-Zahl
Einheit: m³/h oder m³/sec
Kennzahl für die Durchflussmenge eines Ventils. Gibt an, wie viel Wärmeträgermenge (Wasser) bei einem anstehenden Druck von 1 bar über dem Ventil in einer Zeiteinheit durch ein teilweise geöffnetes Ventil fließen kann.
Der kv-Wert, der über ein voll geöffnetes Ventil fließt, wird auch kvs-Wert genannt.

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Ladezeiten
Einheit: s,m,h
In diesen Zeiten wird ein (Warmwasser-)Speicher geladen. Nur in größeren Anlagen kann/muss man zu gleichen Zeit heizen und einen Speicher laden.
Es ist sinnvoll, einen Speicher immer erst dann voll geladen zu haben, wenn man direkt danach warmes Wasser benötigt.

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Legionellen
Einheit: µm
Legionellen Im Süßwasser vorkommende aerobe Stäbchenbakterien, die man über Aerosole einatmen kann. Sie sind für den Menschen schädlich - und zwar für Raucher extrem und Männer 3* mehr als Frauen. Sterblichkeitsrate: 20%. Sie kommen gehäuft in (technischen) Wassersystemen vor und vermehren sich prächtig im Temperaturbereich von 30...45ºC. Sie existieren schon im Grundwasser und sterben im Kaltwasser nicht ab.
Wo kommen sie vor?
  • Warmwassersysteme: Bäder, Duschen!
  • In allen stagnierenden Kaltwasserleitungen
  • In Luftbefeuchtern und Luftwäschern, z.B bei taupunktgeregelten Klimaanlagen.
  • Kühlkreisläufe: Kühltürmen
  • Wasserspiele mit Sprühzerstäubung
  • Durch Ultraschallzerstäuber in Schauobjekten
  • Bei Arbeiten mit Hochdruckreinigern
  • Im Wasser von Boden- und Wandheizungen
  • In Beregnungsanlagen
Was kann man tun?
  • Legionellen sind ein Wartungsproblem - deshalb in Hotels, Krankenhäusern, Rehazentren, Fitness-Centern und Schiffen immer nachfragen: 'Was tun Sie gegen Legionellen?'
  • Kupferleitungen hemmen die Vermehrung, deshalb kommen sie in Einfamilienhäusern selten vor.
  • Empfohlen wird eine zyklische Aufheizung des WW-Systems bis in den letzten Winkel auf über 70ºC oder der Einsatz von Chlor. Das Chlor hilft allerdings nur, wenn keine (Kalk-)Ablagerungen vorhanden sind, die helfen, schützende Biofilme um die Bakterien zu legen.
Für gute Infos Dank an Jochen Alfery!
Jetzt raten Sie mal, wo Sie mit der teuren zyklischen Beheizung über 70°C nicht hinkommen...
  1. Alle Leitungen, die so schlecht isoliert sind, dass Sie dort nur mit unter 60°C ankommen.
  2. Alle Stichleitungen, die weniger als 1* pro Woche benutzt werden.
  3. Alle Dusch-Schläuche! Die werden nämlich nie über 70°C erhitzt, weil das noch schädlicher sein kann als die Legionellen :-) Daher gibt es schon versilberte Edelstahl-Spiralen zur Keimhemmung.
Mehr Infos von...

[ Inhalt ]
 
Leistung, Heizleistung
Einheit: Watt, kW
Wann benötigt man eigentlich die volle Leistung einer Heizungsanlage?
Heizleistung
[Quelle: E. Buscher, Wilo GmbH: Pumpen Spezial]
 
Summenlinie des Heizleistungsbedarfs im Jahr:
  • Nur maximal 1 Monat lang wird mehr als 50% der berechneten Heizleistung benötigt.
  • Ca. 85%...90% der Jahresheizarbeit wird im Teillastbereich unterhalb 50% Auslastung geliefert.
  • Die Statistik der Jahresheizarbeit beantwortet, wann man eigentlich bestimmte Leistungen einer Heizungsanlage benötigt.

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Mischpunkt - Verteilpunkt
Einheit: keine
In einem hydraulischen System ist ein Mischpunkt gekennzeichnet durch unterschiedliche Temperaturen auf allen 3 Leitungen. Dabei kommen 2 Volumenstöme an und einer geht mit reduzierter Temperatur ab.
Das Mischungsverhältnis entsricht etwa einer Waage, weil man die abgehende Leitung durch das Mischungsverhältnis der Temperaturen und der Mengen regeln kann. Der Einbau eines Mischers kann nur die Mengenverhältnisse ändern, die Temperatur der abgehendenLeitung ändert sich als Folge.
 
Ein Verteilpunkt hat überall gleiche Temperaturen. Es kommt ein Volumenstrom an und der teilt sich in 2 Volumina mit gleicher Temperatur auf. Die Mengen bestimmt man bei schwankenden Druckverhältnissen mit Volumenstromreglern oder bei konstanten mit Drosselventilen.

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Modulation
Einheit: %
Begriff dafür, dass die Brennerleistung stetig veränderbar und damit über einen Regler an den momentanen Bedarf anpassbar ist. Die stetige Leistungsanpassung wurde besonders schnell (weil besonders einfach) von den Gas-Geräteherstellern übernommen, denn sie ist als bestes Mittel gegen die Stillstandsverluste entdeckt worden; die entstehen nämlich immer dann, wenn der Brenner aus und der Kessel warm ist.
Modulation Bei fehlender Modulationsmöglichkeit des Brenners oder an der unteren Grenze der Modulationsfähigkeit wird der Brenner an- und ausgeschaltet: Man spricht vom Takten - das ist aber technisch wieder nicht anderes als eine Pulsweitenmodulation (PWM); es beansprucht nur die Bauteile sehr und in den Leerzeiten entstehen Stillstandsverluste. Diese entstehen also auch, wenn die Brenner/Kesselkombination durch Überdimensionierung an Ihrer unteren Modulationsgrenze angelangt ist - und nur noch takten kann(!) - unnötiger Mehrverbrauch ist die Folge: der Jahres-Nutzungsgrad sinkt und sinkt....
      Fast alle Gas-Gerätehersteller schaffen 100-50% Modulation, einige Hersteller können 100-10%(!). Bei Ölbrennern ist das wegen der Düsen leider etwas schwieriger zu realisieren und selbst Könner bescheiden sich im noch im Jahr 2002 mit 2 Stufen, der moduliernde Ölbrenner ist erst jetzt im Kommen.

[ Inhalt ]
 
Nachtabsenkung
Einheit: h
In diesen Zeiten wird die Beheizung der Räume reduziert. Wird sie ganz abgeschaltet, spricht man von Nachtabschaltung. Manche Regler erlauben es, eine einstellbare untere (Raum-) Grenztemperatur in dieser Zeit einzustellen. Da die Außentemperatur in westeuropäischen Breiten nachts um ca 10º gegenüber der Tagestemperatur absinkt, wird meist nachts doch nachgeheizt. Das ist normalerweise unnötig.
Besser ist es, Regler mit automatischem Heizbeginn (ausgelöst von der Außentemperatur) einzusetzen und auch richtig einzustellen. Oder man verhindert das Anspringen des Brenners, indem man die Nachtabsenkung wirklich tief genug einstellt und man sorgt dafür, dass der morgige Heizbeginn rechtzeitig stattfindet.
Es gibt eine Ausnahme bei ganz tiefen Temperaturen und kleiner Kesselauslegung, die alle 10 Jahre mal vorkommt: In diesen Tagen sollte man auf die Nachtabsenkung/~abschaltung verzichten, wenn man seine Räume morgens noch warm bekommen will.

[ Inhalt ]
 
Passivhaus
Einheit: kWh/m²a = Kilowattstunden pro Quadratmter und Jahr
"...oft wird der Begriff des sogenannten 'Passivhauses' verwandt. Das 'Passivhaus' strebt einen Energieverbrauch von unter 3 Liter, also eine Verbrauchsgrößenordnung von ca. 1 bis 2,5 Liter (Öl oder m³ Gas) an. Dieses Ziel ist sicherlich richtig, der Begriff selbst ist aber falsch und widerspricht den in der Fachliteratur verankerten Definitionen. Ein 'Passivhaus' müsste definitionsgemäß ausschließlich mit baulichen Mitteln der Energieeinsparung arbeiten. Es wird aber mit Lüftungstechnik und Wärmerückgewinnungssystemen ausgestattet, die eindeutig aktive Systemelemente darstellen; der Name ist somit falsch."
[Zitat von Prof. Dr. Karl Gertis aus dem Vortrag auf dem velta-Kongress 2001.]
 
Die richtige Bezeichnung heisst 'Nullheizenergie-Haus' oder 'Heizenergie autarkes Haus'.

[ Inhalt ]
 
Schnellaufheizung
Eigenschaft einer Steuerung, die Raumtemperatur morgens so schnell wie möglich auf die geforderten 20º zu bringen. Dazu werden meist alle Regeleinstellungen überfahren und es wird bis zum Erreichen der Soll-Raumtemperatur Vollast ins Heizungs-/ Lüftungsnetz gepumpt.
Ist die Schnellaufheizung mit der Kurve der thermischen Behaglichkeit des Menschen vereinbar?

[ Inhalt ]
 
Systemtemperatur, Auslegungstemperatur, Spreizung
Vorlauftemperatur, Rücklauftemperatur und ihre Differenz dT bilden die 3 Kernwerte der Systemtemperatur. Dabei sind die absolute Höhe wie auch ihre Differenz (Spreizung) entscheidend.
      Absolute Systemtemperaturen werden durch die Art der Beheizung festgelegt: Heizkörperheizungen haben heute Systemtemperaturen von 70/55°C (vor 30 Jahren noch 90/70°C!), Wand- und Bodenheizungen Bereiche um die 32/28°. Je niedriger die absoluten Temperaturen der Abnehmer sind, desto leichter lasssen sich schwache Wärmequellen wie der magere Output von Flachkollektoren zur Heizungsunterstützung nutzen. Strahlungsverluste der Verteilung verringern sich in der 5. Potenz. Mehr dazu bei 'Verluste'.
      Die Auslegung der Systemtemperatur bestimmt die Heizgrenze, die wieder von der geographischen Lage des Objekts abhängig ist. Mehr dazu bei der Klimazonenkarte.
 
Als Spreizung der Systemtemperatur (dT) wird heute bei Heizkörperheizung meist ein Wert von 15K gewählt. Je geringer die Spreizung, desto mehr Volumen des Wärmeträgers muss für die gleiche Leistungsabnahme bewegt werden (mehr Pumpenstrom!). Die Behaglichkeit bei Heizkörperheizungen ist bis 20K Spreizung gewährleistet, bei Bodenheizungen nimmt man 8...10K. Pufferladungen wird man für eine gute Schichtung immer mit mindestens 30K Spreizung machen - wer das mit 40K machen kann, ist ein Profi!
      Bei einer Pufferbeladung kann man eigentlich immer mit einem noch höheren dT arbeiten, wenn man die Schichtung im Puffer nicht zerstört. Besonders mit glykolfreien Solaranlage und Frischwassersystemen ist das regelmäßg möglich. Dann hat der untere Bereich maximal 25°, der obere etwa 60° oder mehr. Mehr...
      Je größer die Spreizung bei Brennwertheizungen gewählt wird, desto mehr Brennwerteffekt kann bei Zweirohrheizungen erziehlt werden (kalter Rücklauf zum Kessel), allerdings ist bei den meisten Kesseln wegen der Spannungen im Material bei 25K Schluss.
 
Spreizung und Brennwert
Bei fallenden Systemtemperaturen verringert sich das dT und der Brennwertnutzen steigt. Beispiel für 70/55°. [Quelle: Vaillant icovit]
 
Die Spreizung verringert sich entsprechend der Grundwärmegleichung (Q=m*c*dT) vom Maximum bei Auslegungstemperatur (-15°C) bis auf Null bei der fehlender Leistungsabnahme (Heizgrenze, hier 20°C). Spreizung und Brennwertertrag verringern sich bei zu hoher Pumpleistung, weil die nur ein kleines dT zulässt.

[ Inhalt ]
 
Selbstregeleffekt
Um Wärme abzugeben, muß eine Fläche immer wärmer sein als ihre Umgebung. Dazu ist ein Temperatur-Gefälle nötig. Das ist umso größer, je weiter die Temperaturen der Gegenstände im Raum und die der Heizflächen auseinanderliegen. (FBH ca. 10K, Radiatoren ca. 40K.)
Beispiel:
Wenn die Vorlauftemperatur einer Fußbodenheizung richtig eingestellt ist, wird sie den Fußboden gerade so warm machen, dass der Raum 21ºC hat. Steigt jetzt durch Fremdwärme (Sonne=1000-3000W, Kochen=2000W, PC & Monitor=200W) die Raumtemperatur an, wird der Fußboden in diesem Raum keine Wärme mehr abgeben können, weil das Temperatur-Gefälle zur Wärmeübertragung fehlt; ja er kann sogar bei starker Sonneneinstrahlung diesen Raum kühlen.

[ Inhalt ]
 
Takten
siehe Modulation

 
Taupunkt
Einheit: °C
Der Taupunkt ist kein lokaler Punkt, sondern die Lufttemperatur, bei der das gasförmige Wasser nicht mehr in der Luft gebunden bleibt und in Tropfenform ausfällt. Sehen kann man das bei Nebel, an vereisten Kälteerzeugern oder in Form kalter und damit nasser Wandecken.
Die Feuchteregelung von Klimaanlagen kann auf diesem Prinzip beruhen.
Bei Abgasen ist der Taupunkt vom CO2-Gehalt des Brennstoffs abhängig. Bei heutigen Brennern mit Erdgas (95% CH4) liegt er bei 57ºC, bei Heizöl EL bei 47ºC. Die unterschiedlichen Wassergehalte bei Gas(11%) und Öl (6%) bewirken das.
Mehr zum Nutzen des Taupunkts bei der Brennwerttechnik und wissenschaftlicher bei Wikipedia.

[ Inhalt ]
 
U-Wert (alter Name: K-Zahl)
Einheit: W/m²*K
Spezifischer Transmissionswärmestrom der Bauteile.
Der u-Wert gibt die Wärmeleistung in Watt an, die durch eine trockene(!!) Bauteilfläche von 1m² bei einer Temperaturdifferenz von 1K hindurchgeht. Der u-Wert ist (wie in der Elektrotechnik) eine flächenbezogene Stromdichte, die den Wärmefluss beschreibt. Je geringer die Wärmeableitung, desto langsamer kann die Raumwärme entweichen. Die Wärmespeicherfähigkeit und somit die Masse des Bauteils geht nicht in die Definition des u-Wertes ein.
 
Der Gesamt-Gebäude u-Wert kann mit einer Faustregel des Heizwärmeverbrauchs bestimmt werden
u-Wert * 10 = Liter Öl pro m² und Jahr
Beispiele des Bau-Standards Verbrauch
[Liter/m²a]
Gesamt-u-Wert
[W/m²a]
Standard-Verbrauch in Deutschland 1999 18 1,8
Niedrigheizenergie Haus 7 - 3 0,7 ... 0,3
Ultra-Niedrigheizenergie Haus 3 0,3
(1 Liter Öl/Gas ca. 10kWh)
 
Wenn Sie auf unserer Optimierungsergebnisse sehen, kann man von fast allen Heizungsverbräuchen 30% abziehen, um über den dann optimierten Energieverbrauch zu richtigen u-Werten zu kommen... Und wer ehrlich ist, zählt seinen winterlichen Elektro-Stromverbrauch zum Wärmebedarf hinzu. (Im Jahr 2000 verbrauchte der durchschnittliche deutsche Haushalt an Strom 3420 kWh und an anderer Energie ohne Auto 20750 kWh.)

[ Inhalt ]
 
Verschwendungspotenzial
Einheit: kWh
Die Technik lässt zu, dass der Nutzer unbemerkt Energie verschwendet (und auch bezahlen muss). Das Phänomen entsteht durch nicht ausreichende Qualitätssicherung auf der Seite der Anlagentechnik. Falsche Kesselfahrweise oder Überdimensionierung (besonders nach einer Sanierung) führt zu Überkapazitäten, die der Nutzer unbemerkt weglüftet. Gegenmaßnahmen: Leistungsanpassung und hydraulischer Abgleich. (billig!) Bei einer Verringerung des Verschwendungspotenzials wird Komforteinbuße befürchtet, meist ist aber das Gegenteil der Fall.

[ Inhalt ]
 
Wärmekapazität, Speicherwirkung
Einheit: Wh/Kg*K
Die Wärmekapazität für Wasser ist eine Konstante: 1,163 Wh/Kg*K.
      Bei Häusern bestimmt die Masse der Wände die Speicherwirkung. Je besser die Speicherwirkung eines Hauses ist, desto weniger krass sind die Einwirkungen der Witterung auf das Innenklima. Sie bestimmt bei fallender Temperatur im Herbst wesentlich den Heizbeginn - und, da die Kältespitzen bei uns meist nicht sehr lange dauern, auch die Dimensionierung der Heizung:
 
Die minimalen Außenluftemperaturen in der Klimazonenkarte kann man deshalb um die unten angegebenen Temperaturen erhöhen, wenn die entsprechende Bauart gegeben ist:
Bauart der Wände dT [K] konkrete Beispiele
leichte Bauart <600kg/m³ 0 Mineralfaser, Kork, Holz=600
schwere Bauart 600...1400kg/m³ +2 Gasbeton, Gips
sehr schwere Bauart >1400kg/m³ +4 Ziegel, Kalksandsteine, Schwerbeton, Naturstein=2800

Beispiele
  • Das untere Extrem ist ein Zelt
  • das obere Extrem ist eine Höhlenwohnung wie in Matmata/Tunesien oder an der Seine/Frankreich
  • In unseren Breiten müßte eine Mauer ca. 2 Meter dick sein, um die jahreszeitlichen Schwankungen der Temperatur abzufangen. [Lehrbuch der Bauphysik]

'Experten'streit: Dämmung oder massive Wand?

Wer sich über den Streit sogenannter Experten über die 'Dämmstofflüge', das Lichtenfelser Experiment' oder 'Was bedeuten Wärmekapazität und Wärmeleitung?' informieren möchte: Sichere Gegenposition von Jochen Ebel und Ziegelphysik.
Seine Anmerkung zur Wärmekapazität:
'Die Wärmeübertragung des Hauses ist keine einfache e-Funktion mit einer Zeitkonstante. Die Nachwirkung ist sogar bei den meisten Gebäuden bis 14 Tage wesentlich - allerdings ist der Haupteinfluß relativ kurz. Außerdem ist es zu kurz, nur den Temperatureinfluß zu berücksichtigen. Die Solareinstrahlung (hauptsächlich über die Fenster) ist wesentlich für den Wärmebedarf und hängt nur wenig mit der Temperatur zusammen. Deswegen erfordert eine Außenklima-abhängige Voreinstellung nicht nur die Messung der Außentemperatur, sondern auch eine Messung der Solarstrahlung und deren Bewertung in Abhängigkeit von der vergangenen Zeit. Eine Bewertung mit der e-Funktion ist nicht ausreichend.'

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Witterungs-geführte Regler?
Klarstellung!
Die Bezeichnung 'Witterungsgeführter Regler' findet man überall. Die Wahrheit ist leider, dass statt der Witterung der Regler alleine von der Außentemperatur geführt wird, weil dort nur die Heizkurve den Zusammenhang zur Systemtemperatur bildet!
      Unter Witterung versteht man nämlich das Zusammenwirken von Sonneneinstrahlung, Windstärke, Regen, Luftdruck, relativer Feuchte und endlich auch der Außentemperatur.
Eine solche Bezeichnung für einen temperaturgeführten Regler zu verwenden kommt also von einem Möchtegerne, Dilletanten oder Hochstapler. Es gibt IMHO bis 2016 nur 2 Firmen, die das wirklich können: Meteoviva als Dienstleister und HKW-Elektronik mit Hardware. Ab der ISH 2017 will der Mainstream der bunten Kesselersteller auf die Wetterprognosen aufspringen: Solarthemen 459.

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Zirkulation
hier: Umlauf von Wasserströmen.
Prinzip Zirkulation
Prinzip der Zirkulation [Quelle: Wilo]
Es gibt eine gewollte und eine ungewollte Zirkulation.
 
Die gewollte geschieht durch Einschalten der Zirkulationspumpe, die ungewollte ist die häufigste und teuerste.

Einsparmöglichkeit beim Weglassen der Zirkulation:
Bis zu 6kWh/(m²*a) kann man damit an Primärenergie erwarten!

Ungewollte Zirkulation tritt immer dann auf, wenn Wasser unterschiedlicher Temperatur zusammenkommt, also auch in Rohren selbst, wo sich das abkühlende Wasser am Rohrende unter das warme Wasser am Rohranfang schiebt und so eine Schleichströmung erzeugt, die jeden Speicher auskühlt:
 
Honeywell-Centra empfiehlt seit 1960(!) bei seinen 3-Wegemischern unbedingt eine Wärmedämmschleife oder auch ein Thermosiphon:
Um mit Sicherheit Doppelströmungen in der Rücklaufleitung zu vermeiden, empfiehlt es sich, bei allen Anlagen mit Dreiwege-Mischern in die Rücklaufleitung eine Wärmedämmschleife mit einer Tiefe von drei- bis sechsfachem Rohrdurchmesser und einer Länge von acht- bis zehnfachem Rohrdurchmesser einzufügen.

Konvektionsbremse Dargestellt ist hier die 'Im-Rohr-Zirkulation', die beim Stillstand in horizontalen Rohren auftritt.
Sie würde schon verhindert, wenn man das Rohr um einen Rohrdurchmesser nach unten gehend schräg anschließen würde.
(Das sieht aber 'verboten' aus - Schönheit gegen Energiesparen ;-)
 
Wagner Solar bietet für Speicher mit horizontalen flachdichtenden 5/4"-Abgängen diese einschiebbare Konvektionsbremse an, die man mit einer 22er-Löttülle für unter 20 Euro erhält.
Danke für die gute Grafik:
Sie ist von Wagner & Co, leicht modifiziert
 
Fazit: Gegen schleichende Verluste sollte man alle warmen Leitungen am Speicher immer erst 20cm nach unten ziehen, um Mikrozirkulation in den Rohren zu verhindern: Siphonierung!
 
Zirkulation Inliner-System Um die Zirkulationverluste in Mehrgeschosswohnungen klein zu halten, musste man sich was einfallen lassen: Viega bietet die Anschlüsse für eine Innenzirkulation an.
 
Grafik: Viega

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Zirkulationspumpe
Die Zirkulationspumpe sorgt bei einer zentralen Warmwasserbereitung dafür, dass an den Warmwasserzapfstellen im ganzen Haus direkt warmes Wasser vorhanden ist. Dieser Komfort kostet eine Menge Geld, weil der Speicher sehr oft nachgeladen werden muss. Einen Zirkulationspumpe lutscht Ihnen nicht nur Speicher und Konto leer. Sie müssen sie auch (im Sommer!) als eine 2. Heizung ansehen.
      Zitat von Ansgar Schrode, Energieberater: '...daß in Einfamilienhäusern selbst relativ gut gedämmte und zeitgesteuerte Zirkulationssysteme bis zu 100 Liter Heizöl im Jahr benötigen.'
 
Es gibt daher jede Menge Tipps bei uns, die Verluste durch die Zirkulationspumpe dadurch zu begrenzen, indem man sie exakt den Verbrauchszeitbereichen anpasst, eben 'just-in-time'! Genau diese Funktion als 'selbstlernende Strategie' kann kein heutiger Steuerungshersteller bei Heizungen bieten!
  1. Man sollte zuerst testweise die Zirkulation 1 Woche abstellen, um herauszufinden, ob man wirklich eine Zirkulation benötigt - dabei aber auch wegen der Schwerkraftzirkulation die Leitung absperren!
  2. Die bis jetzt weitaus beste Lösung ist, eine Circon-Steuerung mit Gewohnheitsmananger einzubauen, dann ist man schon nahe am Optimum. Eine ähnliche Steuerung gibt es jetzt auch als Anbaumodul für Vortex-Pumpen. Auch doofe Uhrenmodule lassen sich damit ersetzen - tun Sie es!
  3. Die schnellste und billigste Ein-/Zweifamilienhaus-Installation ist, einen 2/4-fach Funktaster von ELV mit Steckdosenschaltern einzubauen, die sinnigerweise gleich einen Zeitschalter integriert haben.
  4. Glücklich ist derjenige, der wegen kurzer Leitungen eine solche Pumpe nicht benötigt.


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Seite erstellt am 03.1.1999, letzte Änderung 14:02 14.2.2016, Sonntag