|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Wärmepumpen in öffentlichen Gebäuden. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Die Hauptaufgabe von Kompressoranlagen in öffentlichen Gebäuden ist die Kühlung, die entweder aufgrund klimatischer Bedingungen oder zur Wärmeabfuhr von internen Lichtquellen, Geräten und Personal erforderlich ist. Rechenzentren in Bürogebäuden benötigen erhebliche Kühllasten. Dabei wird in der Regel nicht berücksichtigt, dass es sich bei der eingesetzten Kältemaschine naturgemäß um eine Wärmepumpe handelt. Obwohl die vom Kühlkondensator abgeführte Wärme eine relativ niedrige Temperatur hat, führt ihre sinnvolle Nutzung zu erheblichen Energieeinsparungen. Das Verhältnis zwischen der dem Kondensator entzogenen Wärme und der Leistungsaufnahme sowohl des Kühlschranks als auch der Wärmepumpe hängt stark von der Differenz der Verdampfungs- und Kondensationstemperaturen ab. Dieser Zusammenhang bestimmt die wirtschaftliche Temperatur des Wassers nach dem Kondensator der Kältemaschine in Fällen, in denen seine Wärme sinnvoll genutzt wird. Ein Temperaturniveau von 41-42°C ist wirtschaftlich gerechtfertigt. In diesem Fall erhöht sich die Leistungsaufnahme des Kompressors im Vergleich zum reinen Kühlbetrieb geringfügig und gleichzeitig wird es möglich, die Kondensationswärme nicht abzuladen, sondern sinnvoll zu nutzen. Die bekannteste Umsetzung dieses Konzepts besteht darin, dass die Wärme der Kältemaschine, die die Luft im zentralen Teil des Gebäudes kühlt, nicht abgegeben, sondern zur Beheizung von Räumen rund um das Gebäude genutzt wird, in denen aufgrund der Durch die Verglasung von Fenstern und Türen erhöht sich der Wärmeverlust. Wärme aus dem zentralen Teil des Gebäudes wird über ein Wasserkühlsystem dem Verdampfer zugeführt, und diese Energie wird dann mithilfe eines Kältemittels und eines Kompressors an den Kondensator übertragen. Mithilfe eines Netzwerks aus erwärmtem Wasser wird Nutzwärme über einen speziellen Kondensator an den Luftkühlturm übertragen; ein Teil der Wärme wird zur Wassererwärmung oder für technologische Zwecke genutzt. Im Winter, wenn gleichzeitig Kühlung und Heizung erforderlich sind, dient ein Teil des Kondensators der Heizung und überschüssige Wärme wird im Kühlturm abgeführt. Ein solches Klimatisierungs-Heizsystem wird als zentralisiert bezeichnet und verwendet einen großen Kühlschrank (Wärmepumpe) und Raumwärmetauscher. Auch dezentrales Heizen ist möglich – mit individuellen Wärmepumpen im gesamten Gebäude direkt in den Klimazonen. Im letzteren Fall sind sie an ein ungekühltes zentrales Wassersystem angeschlossen, in dem mithilfe eines zusätzlichen Warmwasserbereiters und Kühlturms die Temperatur im Bereich von 15–32 °C gehalten wird. Jedes Klimagerät enthält einen kompletten Kälte- und Wärmepumpenkreislauf mit Ventilator zur Umwälzung der Raumluft, angeschlossen an das Wassersystem. Wasser dient im Kühlbetrieb als Wärmesenke und im Heizbetrieb als Wärmequelle. Eine zusätzliche Heizung ist nur bei sehr kaltem Wetter erforderlich, wenn die meisten Geräte im Heizmodus arbeiten. Die Wärmeversorgung des Wassersystems erfolgt über einen Heizraum, eine elektrische Außenheizung, Solarenergie oder eine Abwärmequelle. Der Wärmebedarf sinkt, wenn ein oder mehrere Geräte im Kühlbetrieb betrieben werden müssen. Bei durchschnittlichen Außentemperaturen dienen Anlagen auf der Schattenseite des Gebäudes der Heizung und auf der Sonnenseite der Kühlung. Wenn ca. 30 % der Einheiten im Kühlmodus arbeiten, versorgen sie das Wassersystem mit ausreichend Wärme, sodass das Gebäude weder Wärme aufnehmen noch verlieren muss. In Gebäuden mit interner Wärmeerzeugung durch Beleuchtung, Computer usw. und hoher Isolierung kann eine ganzjährige lokale Kühlung erforderlich sein. Die hier gewonnene Wärme wird an das Wassersystem und weiter an Installationen entlang der Gebäudeperipherie weitergeleitet, die in den Wintermonaten für die Heizung sorgen. Dezentrale Systeme können auch in Gebäuden eingesetzt werden, die tagsüber gekühlt und nachts geheizt werden müssen. Wenn die Wassertemperatur des Netzes im Laufe des Tages auf die für den Kühlbetrieb zulässige Höchsttemperatur von +32 °C ansteigt, wird die Wärme nicht in die Kühltürme abgegeben und kann für einen Teil des Heizzyklus zum Heizen verwendet werden, bevor irgendeine Form von Zusatzwärme entsteht Die Heizung wird aktiviert, was erforderlich ist, wenn die Wassertemperatur unter 15°C sinkt. Die Klimaanlage startet morgens, wenn das Wasser kalt ist und ermöglicht eine effiziente Kühlung, und endet am Ende des Tages, wenn das Wasser erwärmt ist, um eine effiziente Nachtheizung zu ermöglichen. Die größten Vorteile ergeben sich beim Einsatz einer Wärmepumpe dort, wo in großem Umfang gleichzeitig geheizt und gekühlt werden muss, beispielsweise in Sportanlagen mit einer Kunsteisbahn und einem Schwimmbad. Typischerweise sind öffentliche Hallenbäder große Energieverbraucher, insbesondere in kalten Klimazonen. Der jährliche Energieverbrauch für öffentliche Hallenbäder beträgt 14000 kWh/m3 Wasseroberfläche. Die erforderliche Wassertemperatur beträgt etwa 30°C, die Lufttemperatur liegt etwas höher. Die erforderliche Belüftungsrate beträgt 4 bis 20 Volumina pro Stunde. Um die Wärme der Abluft zu nutzen, können rotierende Regeneratoren eingesetzt werden, um die Zuluft energiesparend zu erwärmen. In Schwimmbädern werden solche Wärmetauscher immer häufiger eingesetzt, sie gewinnen jedoch nur einen Teil der in der Abluft enthaltenen Wärme zurück. Sein Feuchtigkeitsgehalt ist recht hoch und die meisten herkömmlichen Wärmerückgewinnungssysteme nutzen nur sensible Wärme. Rekuperative Wärmetauscher sind in der Lage, nur einen Teil der Feuchtigkeit zu kondensieren, und zwar einen relativ kleinen. Durch den Einsatz von Wärmepumpen, oft in Verbindung mit konventionellen Wärmerückgewinnungssystemen, lässt sich die Latentwärmerückgewinnung deutlich verbessern. Ein typisches Beispiel einer Wärmepumpeninstallation für einen Schwimmbadkomplex in Chester (England). Die beiden Schwimmbäder sind Teil eines großen Indoor-Sportzentrums und verbrauchen mit einer Auslegungswärmelast von 2 MW den Großteil der dem Gebäude zugeführten Energie. Die Frischluft gelangt mit einer Durchflussrate von 46 m3/s in den Komplex, wovon 21 m3/s in die Schwimmhalle geleitet werden. Eine hohe Belüftungsrate minimiert die Kondensation in der Halle und den angrenzenden Räumen und reduziert zudem den Geruch von Chlor, das für Sterilisationszwecke verwendet wird. Die Gesamtwärmelast von 2 MW besteht aus der Erwärmung des Wassers im Schwimmbad, Warmwasser für die Duschen und der Beheizung des angrenzenden Servicegebäudes. Etwa 3/4 des gesamten Wärmeverbrauchs entfallen auf die Belüftung, die Hälfte davon verbraucht das Schwimmbad. In diesem Fall ist es am wirtschaftlichsten, einen geschlossenen Kreislauf mit einem Zwischenkühlmittel in den Lüftungskanälen zusammen mit einem Wärmepumpensystem zu verwenden. Die Abluft, die einen Teil des geschlossenen Kreislaufs durchströmt, wird vorgekühlt, gibt dabei etwas latente Wärme ab und wird dann im Verdampfer der Wärmepumpe um weitere 4 °C abgekühlt. Die Frischluft wird zunächst in der zweiten Hälfte des geschlossenen Kreislaufs erwärmt und dann im Kondensator der Wärmepumpe wieder erwärmt. In der Gesamtwärmebilanz liefert der geschlossene Kreislauf etwa 400 kW und die Wärmepumpe etwas mehr als 1 MW, so dass ein relativ kleiner Teil der Wärmelast durch herkömmliche Quellen gedeckt werden muss. Der Einsatz von Wärmepumpen in Schwimmbädern ist nicht auf Luft-Luft-Systeme beschränkt. Sulzer, das über umfassende Erfahrung im Einsatz von Wärmepumpen in Schwimmbädern verfügt, kombiniert eine Reihe von Wärmepumpen, von denen jede ihren eigenen Zweck erfüllt. Ein typisches Beispiel ist die Lindenberg-Installation. Ein Hallenbad mit einer Wasserfläche von 315,5 m2 hat eine Lufttemperatur von 30–32 °C und eine um 2 °C niedrigere Wassertemperatur.
Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren
05.05.2024 Primium Seneca-Tastatur
05.05.2024 Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet
04.05.2024
▪ Landwirtschaftliche GVO-Pflanzen in Gefahr ▪ Solinftec-Roboter für den Pflanzenschutz
▪ Abschnitt der Website Aphorismen berühmter Persönlichkeiten. Artikelauswahl ▪ Artikel Polsterung der Vordertür. Tipps für den Heimmeister ▪ Artikel Was ist ein Lubok? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Anacyclus officinalis. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden ▪ Artikel Lasten von COM oder USB verwalten. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik ▪ Artikelkarten führen einen Auftrag aus. Fokusgeheimnis
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite