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Weitere Formen der Luftwärmenutzung
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Energiezaun
Der Energiezaun besteht aus übereinander verlaufenden Rohren, die wie bei einem Korbgeflecht wechselseitig am Pfahl vorbeigeführt werden. Dieses Geflecht nimmt Energie durch direkte Sonneneinstrahlung und durch Windbewegung Energie auf und führt sie der zirkulierenden Sole zu. Dieses Prinzip ist hervorragend bivalent integrierbar. Bei monoenergetischer Betriebsweise wird empfohlen, einen Teil des Zaunes in den Boden einzulassen oder die Anschlussleitungen im Erdboden zu verlängern, um eine Puffermöglichkeit für die Nacht und besonders kalte Tage zu schaffen. An Sonnentagen wird der Erdboden durch den Solargewinn des Energiezaunes wieder „aufgeladen“. Die so gespeiste Wärmepumpe kann auch für eine passive oder aktive Kühlung im Sommer sorgen. Die Anlagenkonfiguration verspricht eine höhere Effizienz als eine reine Luft-Wasser-Wärmepumpen und eine geringere Investition als klassische Erdsonden-Wärmepumpenheizungen. In der Regel findet der Energiezaun in kleinen bis mittelgroßen EFH-Neubauten Anwendung.
Energiekegel
Ein Energiekegel erfüllt die gleiche Funktion wie ein Energiezaun. Die Form ähnelt jedoch dem zylindrisch zulaufenden Energiekorb. Der Energiekegel besteht wie der Energiezaun aus übereinander verlaufenden Rohren und dient der Aufnahme direkter Sonneneinstrahlung und durch Windbewegung resultierender Luftwärme. Der Energiekegel ist jedoch vornehmlich bivalent einsetzbar und in seiner Funktion eher einer optisch besseren Integration des Energiezauns in die Außengestaltung einer Immobilie nützlich. Wird der Energiekegel zum Beispiel mit Rankpflanzen verziert, so erinnert in späteren Jahren nur noch wenig an die dem Energiekegel angedachte Funktion.
Dachkollektor
Der Dachkollektor ist vergleichbar mit dem Funktionsprinzip eines Energiezaunes. Der Erdanteil wird 1,00 m tief in die Erde eingebracht, der "Luftanteil" waagerecht auf ein vorhandenes Flachdach gesetzt. Die Vor- und Nachteile dieser Energiequelle entsprechen denen des Energiezauns.
Erdreich-Luft-Wärmetauscher
Durch einen Erdreich-Luft-Wärmetauscher, der die angesaugte Außenluft vorwärmt, wird der Wirkungsgrad einer Abluftwärmerückgewinnungsanlage verbessert und vor Allem das Einfrieren des Wärmetauschers verhindert. Die Rohre sollten glattwandig sein, bei einem Luftdurchsatz von 120 bis 280m3/h einen Durchmesser von 150 bis 200mm aufweisen und eine Länge von 15 bis 40m haben. Je höher die Erdüberdeckung, die im Freigelände mindestens 2 m oder unter der Bodenplatte 1 m betragen sollte, und je besser leitend das umgebende Erdreich, desto besser ist der Wirkungsgrad des Erdreich-Luft-Wärmetauschers. Die Leitungen sollten mit mindestens 2% Gefälle zu einem Reinigungsschacht verlegt sein, damit eventuell anfallendes Kondensat ablaufen kann. Es sollte zudem möglich sein, den Erdreich-Luft-Wärmetauscher zu reinigen, damit eine hygienisch einwandfreie Situation gewährleistet werden kann. Als Altenative zum Erdreich-Luft-Wärmetauscher kann auch eine Soleleitung dienen, durch die bei Frostgefahr mittels Umwälzpumpe die Erdwärme zu einem Wasser-Luft-Wärmetauscher geführt, der wiederrum die gewonnene Wärme zum Lüftungsgerät leitet.
Dachziegel
Sie funktionieren wie Wärmetauscher und nehmen so Energie aus Umgebungsluft, Wind, Regen und der Sonneneinstrahlung auf. Auf dem Dach sind alle Ziegel durch Kupferröhrchen miteinander zu einem Leitungssystem verbunden und haben jeweils auf der Rückseite eine angeschweißte "Fluidwanne". Die Ziegel nehmen die Energie aus der Umgebung auf. In dem Leitungssystem, fließt ein Gemisch aus Wasser und Glycol. Diese Flüssigkeit nimmt die Wärmeenergie auf und transportiert sie mittels Konvektion vom Dach hinunter in eine Wärmepumpe. Die wiederum entzieht der Flüssigkeit die thermische Energie und speichert sie zunächst in einem Warmwasserspeicher. Wird warmes Wasser oder Heizwärme benötigt, greift das Heizsystem darauf zurück. Überschüssige Energie hingegen wird in einem Langzeitwärmespender zwischengelagert und kann dort bis zu drei Monate gespeichert werden.
Um den Bedarf an Heizwärme während des ganzen Jahres zu decken, genügt es, je nach Wärmeverbrauch des Hauses, nur 15 bis 20 Prozent des Daches mit den aktiven Ziegeln zu bedecken. Bei einem Haus mit einer Fläche von 200 Quadratmetern reichen schon 40 Quadratmeter Ziegel auf dem Dach aus, um es damit eigenständig zu beheizen. Das System erreicht im Jahresdurchschnitt einen hohen thermischen Wirkungsgrad (COP) von über 3,5. Der Energieertrag der Dachziegel liegt bei mehr als 500 Watt pro Quadratmeter.
Hier finden Sie weitere Informationen zu Luftwärmepumpe
>> Abluftwärme
>> Kontrollierte Lüftung und Wärmepumpen
Neueste Beiträge und Fragen zum Thema
Ist eine Luftwasserwärmepumpe mit Solar nachzurüsten? Unser Haus wird gerade gebaut. Wir haben uns für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit kontrollierter Be- und Entlüftung entschieden. Wir planen später, in ein paar Jahren, die Heizugsanlage mit Solar nachzurüsten. Ist es überhaupt notwendig? Wir haben knapp 150qm, kfw60, momentan noch zwei Personen. Unser Bauunternehmen hat uns eine Anlage von Buderus 8KW empfohlen. Als Vorbereitung für die künftige Nachrüstung wird der Vor- und Rücklauf sowie die Steigleitung vorverlegt. Macht es überhaupt Sinn, die Anlage mit Solar nachzurüsten (z.B. wenn wir zu dritt und zu viert sind?)Welche Änderungen an der Anlage müssen in diesem Fall dann vorgenommen werden? Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Grundsätzlich sollte zunächst festgehalten werden, dass eine solarthermische Anlage zur Brauch- und/ oder Heizwasserunterstützung hilft, Energie zu sparen. Dies ist zunächst positiv. Wieviel Energie eingespart werden kann, hängt natürlich von der Anlagenkonzeption, dem Einbindungsumfang und Ihrer Nutzung ab. Wird die solarthermische Anlage zur Brauchwasserunterstützung eingesetzt, so kann davon ausgegangen werden, dass bei Vorrangschaltung durchschnittlich pro Jahr etwa 60% der für die Brauchwasserbereitung notwendigen Energie eingespart werden kann. Die Brauchwasserbereitung wiederum kann überschlägig mit etwa 15% Anteil am Gesamtheizenergieverbrauch quantifiziert werden, sodass etwa 15% x 60% = 9% des gesamten Wärmebedarfs durch Solarthermie eingespart werden kann.
Neben der energetischen Sichtweise ist für Viele natürlich auch die finanzielle Sicht wichtig: Lohnt sich das denn? Hier muss natürlich hinsichtlich der Kosten des Energieträgers unterschieden werden, der eingespart werden soll. Haben Sie z. B. eine Ölheizung, die ca. 2000€ im Jahr an Brennstoffkosten verursacht, so sparen sie per Solarthermie etwa 180€. Bei einer Erdgasheizung wird es dementsprechend etwas weniger sein. Bei einer Luftwärmepumpe, die bereits niedrigste Betriebskosten aufweist (aus diesem Grunde entscheiden sich ja die meisten für eine Wärmepumpe), liegt die Ersparnis vielleicht bei 50€. Bei einer Erdwärmeheizung wären es noch weniger. Deswegen kann geschlossen werden, dass solarthermische Anlagen in Kombination mit Wärmepumpen (mit freundlichen Worten gesagt) eine weniger gute Wirtschaftlichkeit aufweisen als solarthermische Anlagen in Kombination mit Öl- oder Gasheizungen. Letztlich sollten aber bei Öl- und Gasheizungen, die eingesparten Betriebskosten der Investition in die Solarthermie gegenübergestellt werden. Liegt die sogenannte Amortisationsdauer über der Lebensdauer der solarthermischen Anlage, so sollte vielleicht besser Abstand von dieser Entscheidung genommen werden.
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