Durch Optimierung einzelner Heizungskomponenten lässt sich der Energiebedarf senken.
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Rund 75 % des Energiebedarfs in Privathaushalten entfällt auf die Heizung. Einsparpotenzial durch Effizienzsteigerung ist reichlich gegeben. Doch welche Parameter bestimmen die Energieeffizienz eines Heizsystems? Wie sind sie optimal aufeinander und die Bedürfnisse des Nutzers abzustimmen? Eine intelligente Steuerung der Betriebsparameter von Heizsystemen erhöht deren Wirkungsgrad. Springer-Autor Heinz Bach liefert im Kapitel "Systemaufbau und Systemeübersicht" einen Überblick über die Zusammenhänge.
Im Zusammenhang mit der Auslegung eines Heizsystems beschreibt die VDI 2067 [B-2] folgende Begriffe:
- Wärmeübergabe,
- Wärmeverteilung und
- Wärmeerzeugung.
Jeder dieser Bereiche ist für sich allein – abgestimmt auf diejeweiligen Anforderungen, vor allem die des Nutzers – optimierbar. So entspricht das allgemeinste Heizsystem, d.h. das mit der höchsten Gestaltungsfreiheit, demjenigen mit dem höchsten Entwicklungsstand.
Die Aufgliederung eines Heizsystems in diese drei Bereiche eröffnet die Möglichkeit, durch entsprechende Gestaltung der Bereiche alle geforderten Funktionen einzurichten oder mindestens den Erfüllungsgrad bei den vorhandenen Funktionen festzustellen. Damit bietet sich die für das allgemeinste Heizsystem geltende Aufgliederung
- als Systematik für eine kritische Betrachtung oder Bewertung an und
- für die Beschreibung der verschiedenen Heizsysteme.
Diese Aufgliederung kann zudem die Grundlage für eine Rechenstruktur zur Betriebssimulation der verschiedenen Heizsysteme sein, was eine besonders informative Beschreibung darstellt. Durch sie ist auf reproduzierbare Weise u.a. der Energiebedarf eines bestimmten Heizsystems ermittelbar. Und bei der gewählten Aufgliederung auch derjenige der einzelnen Bereiche.
Schlüsselposition: Energiebedarf
Der Energiebedarf wird als Basis beispielsweise für den Umweltschutz und die Wirtschaftlichkeit herangezogen. Daher nimmt er eine Schlüsselposition unter allen relefanten Kriterien bei der Auslegung einer Anlage ein. Jeder der drei Bereiche ist als Teilprozess zu betrachten, bei dem als Eingangsgröße ein Bedarf und als Ausgangsgröße ein Aufwand eintritt. So entsteht eine Bedarfsentwicklung von der Basis eines sogenannten Referenzbedarfs aus.
Der Referenzenergiebedarf zum Heizen eines Gebäudes ist bei einem bestimmten Klima zunächst von Gebäudeeigenschaften (z. B. der Dämmung oder der Speicherkapazität), dann aber vor allem von der Nutzungsart und den Nutzererwartungen an den jeweiligen Raum abhängig. Die spezielle Nutzung ist beispielsweise gegeben durch
- die gewünschte Temperatur und Lüftung,
- die Betriebszeiten und
- die beim Betrieb auftretenden inneren thermischen Lasten (Wärme als auch "Kühle" z.B. durch überhöhte Fremdlasten).
"Der für die Heiztechnik gewohnte Begriff 'Wärme' als 'Übergabeprodukt' im ersten Teilprozess trifft daher nicht das gesamte Aufgabenspektrum, so wird er neuerdings für die gesamte Technische Gebäudeausrüstung durch den zielsetzenden Überbegriff 'Nutzen' miterfasst, erläutert Springer-Autor Heinz Bach im Buchkapitel "Systemaufbau und Systemübersicht".
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