Sparen Sie beim Heizen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Handbuch für Elektriker

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Im Winter wird Strom hauptsächlich zur Raumheizung genutzt. Aus diesem Grund bringen Stromausfälle keine Einsparungen mehr. Die Menschen haben die Leistung thermischer Elektroheizungen erhöht. Daher wächst der Stromverbrauch in der Ukraine trotz der Energieknappheit und übersteigt den Weltdurchschnitt bereits um fast das Zehnfache.

Der Grund hierfür liegt vor allem in der wissenschaftlichen und technischen Rückständigkeit wärmeerzeugender Technologien. Elektriker können dem Land helfen, indem sie zumindest im Alltag neues Denken fördern und einführen.

Die meisten selbstgebauten Heizgeräte (sogenannte „Ziegen“) sind Open-Coil-Heizgeräte. Sie sind am ineffizientesten, da ein Teil der von ihnen verbrauchten Energie für endotherme (mit Wärmeaufnahme) Stickstoffoxidationsreaktionen verwendet wird (Luft besteht zu 80 % aus Stickstoff). Durch die Bildung von Ablagerungen an der Spirale verkürzt sich deren Lebensdauer. Um Energieverluste durch Oxidation zu reduzieren, werden die Spiralen in Quarz- oder Metallrohren (Heizelementen) platziert.

Spiralheizkörper sind auch deshalb wirkungslos, weil die von ihnen erwärmte Luft sofort nach oben tendiert und nur einen kleinen Bereich der Decke (über sich selbst) erwärmt. Um die natürliche Wärmekonvektion abzuschwächen, wird mit elektrischen Ventilatoren eine erzwungene horizontale Luftbewegung durchgeführt. Dadurch sinkt auch die Temperatur der Spule und die Erwärmung erfolgt gezielter. Die Wärmelenkung erfolgt ebenfalls über Wärmereflektoren. Die Wärme von Elektroheizungen wird nicht nur mit Luft, sondern auch mit Dampfölheizungen „verdünnt“.

Doch die effektivste Heizung bleibt auch heute noch die Wärmepumpe. Bereits 1902 beheizte V. M. Mikhelson den Raum mit einer Wärmepumpe. 1 kg Kohle erzeugte statt 33440 kJ Wärme 87780 kJ. Jeder, der sich mit der Konstruktion eines Kühlschranks beschäftigt hat, kennt die Wärmepumpe. Heutzutage werden auch andere bekannte Wärmepumpen – Klimaanlagen – häufig zur Beheizung von Räumen eingesetzt. Im Allgemeinen spart eine Wärmepumpe Energie um das 2,6-fache, aber die Konstruktion universeller Klimaanlagen begrenzt die Einsparungen bisher auf das 1,5- bis 2-fache.

Es ist klar, dass Wärmepumpen die Zukunft sind. Aber ist es möglich, mehr zu sparen? Ja! Es gibt einen Weg... Häuser, die mit neuen Technologien gebaut wurden, geben fast keine Wärme nach außen ab. Das Abdichten von Räumen erfordert eine Belüftung. Eine natürliche Belüftung muss durch das Öffnen von Fenstern erreicht werden, und auch das ist ein Verlust. Auch eine Zwangsbelüftung durch sperrige Gegenwärmetauscher ist wirkungslos. Der Hybridlüftung gehört die Zukunft.

Als Arbeitsmedium der Wärmepumpe wird Raumluft verwendet. Anstatt nach außen abgegeben zu werden, wird die heiße Luft aus der Lüftung von einem elektrischen Kompressor komprimiert, durch einen Wärmetauscher geleitet und nach außen abgegeben, wo sie die Arbeit im Expander verrichtet. Ein Teil der Energie wird somit zurückgeführt, um beispielsweise dieselbe Luft zu verdichten. Der Wirkungsgrad einer solchen kombinierten Heizung ist durch den Einsatz einer Freon-Klimaanlage im Heizbetrieb höher.

Es mag albern erscheinen, im Winter unterkühlte Luft zu erzeugen. Aber das ist nur auf den ersten Blick. Die Energieintensität einer solchen Erwärmung liegt deutlich unter den optimistischsten Schätzungen. Tatsache ist, dass ein Teil der Kälte aus einem Raum, der in eine „Wärmefalle“ umgewandelt wird, von den Menschen abgesaugt wird. Wir sind Warmblüter; eine angenehme Temperatur für den Menschen liegt 15...20 °C unter der Körpertemperatur. Das bedeutet, dass der Mensch Kälte und keine Wärme zu sich nimmt. Eine neue Heizmethode wird die Situation, in der die Häuser der Menschen „den Himmel erwärmen“ und nicht sie selbst, radikal verändern.

Autor: Y. Bärtig

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