Im Jahr 2012 entfiel knapp ein Viertel des Endenergieverbrauchs der Bundesrepublik Deutschland auf die Bereitstellung von Raumwärme und Brauchwarmwasser in Privathaushalten. Die technische Umsetzung erfolgt dabei in aller Regel noch immer auf der Basis von konventionellen Energieträgern. Verschiedene Untersuchungen zeigten jedoch, dass stattdessen der Einsatz einer Wärmepumpe in Kombination mit einer lokalen photovoltaischen Stromerzeugung enorme energetische und ökologische Potentiale eröffnet. Neben zahlreichen Definitionen für bilanzielle Niedrigst- oder Plusenergiegebäude befassten sich bislang nur wenige Arbeiten mit der tatsächlich erreichbaren Netzautarkie solcher Systeme. Die vorliegende Ausarbeitung untersucht daher im Speziellen die Wechselwirkungen zwischen Gebäude- und Anlagentechnik. Dazu werden u.a. Berechnungsmodelle für ein typisches Einfamilienhaus mit variierenden energetischen Standards sowie für verschiedene Raumheizungssysteme, thermische und elektrische Speicher, eine Leistungs-modulierende Wärmepumpe und eine Photovoltaik-Anlage erstellt. Ebenso werden die gängigen hydraulischen Einbindungen aufgezeigt, bewertet und eine optimierte Variante vorgeschlagen. Auf der Grundlage der hydraulischen Voraussetzungen wird auch ein detailliertes Regelungskonzept des Kaltdampfprozesses einer Wärmepumpe vorgestellt. Anhand der Simulationsstudien zeigt sich, dass selbst für ein hoch-wärmegedämmtes Gebäude mit maximaler Photovoltaik-Belegung sowie thermischen und elektrischen Speichern einer üblichen Größenordnung keine vollständige Autarkie zu erwarten ist. Höchstwerte der Netzunabhängigkeit ergeben sich mit etwa 60 - 70 %. Als entscheidend stellt sich dabei der Einsatz eines elektrischen Speichers zum Ausgleich der tageszyklischen Schwankungen zwischen Wärmebedarf bzw. Stromverbrauch und der solaren Einstrahlung heraus. Das Potential von thermischen Speichern und Eigenstrom-optimierten Regelstrategien erweist sich unterdessen als gering, da das größte Hindernis zu einer vollständigen Autarkie in der saisonalen Diskrepanz zwischen Photovoltaik-Strom und Wärmebedarf besteht. Ferner wird ein thermisches Modell für einen sog. Photovoltaik-Luftkollektor erstellt. Die Grundidee zur Steigerung der Wärmepumpen-Effizienz durch eine Vorerwärmung der Außenluft bei gleichzeitiger Kühlung der Photovoltaik-Zellen zeigt sich dabei jedoch als kaum nutzbar.
Kaufen Sie hier:
Horizontale Tabs
Weitere E-Books zum Thema: Physik - Biophysik - Bionik
Dieses Übungsbuch ist aus langjähriger Lehrtätigkeit entstanden. Über 85 Aufgaben und Beispiele zur Thermodynamik sollen Ingenieurstudenten praxisnah die Grundlagen der im…
Dieses Übungsbuch ist aus langjähriger Lehrtätigkeit entstanden. Über 85 Aufgaben und Beispiele zur Thermodynamik sollen Ingenieurstudenten praxisnah die Grundlagen der im…
Lärm gehört zu den gravierendsten Umweltbelastungen. Vermeidung von Lärm und Lärmschutz gehören deshalb zu den wichtigsten Aufgaben bei der Konstruktion von Maschinen, Land-, Luft- und…
Lärm gehört zu den gravierendsten Umweltbelastungen. Vermeidung von Lärm und Lärmschutz gehören deshalb zu den wichtigsten Aufgaben bei der Konstruktion von Maschinen, Land-, Luft- und…
Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…
Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…
Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…
Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…
Das Buch bietet einen komprimierten Überblick über die etablierten Strömungsmesstechniken einschließlich der neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der bildgebenden Messverfahren. Im Vordergrund stehen…
Das Buch bietet einen komprimierten Überblick über die etablierten Strömungsmesstechniken einschließlich der neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der bildgebenden Messverfahren. Im Vordergrund stehen…
It covers all areas from literary and cultural criticism, history, political science, and linguistics to the teaching of American Studies in the classroom. Theamtic isiues alternate with regular ...
Vom Deutschen Patent- und Markenamt erteilte Patente. Bibliographie, Patentanspruch, wichtigste Zeichnung.
Thomson Reuters is the world’s leading source of intelligent information for businesses ...
BIBEL FÜR HEUTE ist die Bibellese für alle, die die tägliche Routine durchbrechen wollen: Um sich intensiver mit einem Bibeltext zu beschäftigen. Um beim Bibel lesen Einblicke in Gottes ...
Einzelbeiträge und Sammelrezensionen zur vergleichenden Landesgeschichte. Im Gesamtverein der deutschen Geschichts- und Altertumsvereine haben sich die deutschen Geschichtsvereine, die Historischen ...
La Revista de Bayer CropScience para la Agricultura ModernaPflanzenschutzmagazin für den Landwirt, landwirtschaftlichen Berater, Händler und am Thema Interessierten mit umfassender ...
The Bayer CropScience Magazine for Modern AgriculturePflanzenschutzmagazin für den Landwirt, landwirtschaftlichen Berater, Händler und generell am Thema Interessierten, mit umfassender ...
Das Grundeigentum - Zeitschrift für die gesamte Grundstücks-, Haus- und Wohnungswirtschaft. Für jeden, der sich gründlich und aktuell informieren will. Zu allen Fragen rund um die Immobilie. Mit ...
Das Magazin der christlichen Gewerkschaften: Christliche Gewerkschaft Metall (CGM) Christliche Gewerkschaft Deutscher Eisenbahner (CGDE) Christliche Gewerkschaft Bergbau, Chemie, Energie (CGBCE) ...
Zeitschrift für alle Gesundheitsberufe
Seit über 40 Jahren sorgt die Zeitschrift Dr. med. Mabuse für einen anderen Blick auf die Gesundheits- und Sozialpolitik. Das Konzept einer Zeitschrift ...
Die Flugzeuge der Bundeswehr, Die F-40 Reihe behandelt das eingesetzte Fluggerät der Bundeswehr seit dem Aufbau von Luftwaffe, Heer und Marine.
Jede Ausgabe befasst sich mit der genaue Entwicklungs- ...