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Bärenhaus

mit 365 Tagen

Wohlfühlklima

Schritt 1: Gewinnung

In der Wärmequellanlage zirkuliert eine Flüssigkeit, häufig eine Sole, d.h. Wasser, das mit Frostschutzmittel versetzt ist. Die Flüssigkeit nimmt die Umweltwärme, z.B. aus dem Erdreich oder dem Grundwasser, auf und transportiert diese zur Wärmepumpe. Eine Ausnahme bilden Luft-Wärmepumpen. Diese saugen über einen Ventilator die Außenluft an, die der Wärmepumpe die Umgebungswärme zuführt.

Schritt 2: Nutzbarmachung

In der Wärmepumpe befindet sich ein weiterer Kreislauf, in dem ein so genanntes Kältemittel zirkuliert. In einem Wärmetauscher, dem Verdampfer, wird die Umweltenergie von dem ersten Kreislauf auf das Kältemittel übertragen, das dadurch verdampft. Bei Luftwärmepumpen erhitzt die Außenluft das Kältemittel. Der Kältemitteldampf wird nun zu einem Verdichter/Kompressor weitergeleitet. Dadurch hebt sich das Temperaturniveau des gasförmigen Kältemittels, es wird also heißer. In einem weiteren Wärmetauscher, dem so genannten Verflüssiger, wird das unter hohem Druck stehende, heiße Kältemittelgas nun kondensiert, wobei es seine Wärme wieder abgibt. Anschließend wird das verflüssigte Kältemittel zu einer Drossel, in der der Druck des Kältemittels wieder verringert wird, geleitet. Das nun flüssige, entspannte Kältemittel wird schließlich zum Verdampfer zurückgeführt.

Schritt 3: Beheizung

In dem zu beheizenden Gebäude befindet sich nun das Wärmeverteil- und Speichersystem. Darin zirkuliert als Heizmedium in der Regel Wasser. Dieses Wasser nimmt die Wärme, die das Kältemittel im Verflüssiger abgibt, auf und leitet dieses entweder zu einem Verteilersystem, wie z.B. Flächenheizungen oder Heizkörpern, oder zu einem Heizungspuffer- bzw. Warmwasserspeicher.

1. Holzpellets werden mit einem Tankwagen geliefert. Ein durchschnittliches EFH verbraucht ca. 4,5 to Pellets im Jahr. Hierfür werden ca. 4,5 m² Lagerraum benötigt.

2. Eine Förderschnecke oder ein Saugsystem befördert die Pellets automatisch in den Heizkessel.

3. Nach der Verbrennung verbleibt nur wenig Asche, die mit dem Hausmüll entsorgt werden kann.

4. Wird der pelletskessel mit einem Pufferspeicher gekoppelt, können die Emmissionen weiter gesenkt und der Wirkungsgrad erhöht werden.

Solarkollektoren sammeln Sonnenlicht und wandeln es in Absorbern in Wärme um. Die Absorberstreifen sind mit Rohren verbunden, die ein frostsicherer Wärmeträger, in der Regel ein Wasser/Glykol-Gemisch, durchströmt. Der Wärmeträger nimmt die Wärme auf und transportiert diese in einen Solarwärmespeicher.

Da die Zeit der Sonneneinstrahlung und der Verbrauch von Wärme zeitlich oft auseinander liegen, ist ein Speicher für die Wärme wesentlicher Bestandteil eines Solarsystems. Der Speicher soll die Wärme solange vorhalten, bis der Verbraucher sie nachfragt. Typische Anlagen zur reinen Brauchwassererwärmung bestehen aus einem Zweikreissystem, in dem der Solarkreis vom Brauchwasserkreis getrennt ist. Angetrieben durch eine Pumpe transportiert der Solarkreis die Wärme zum Wärmetauscher, der diese an den Brauchwasserspeicher abgibt.

Die Regelung ist so angelegt, dass die Pumpe in Gang gesetzt wird, sobald die Temperatur im Kollektor einige Grade über der Temperatur im Speicherteil der Anlage liegt. Im Sommer reicht die gewonnene Sonnenwärme meist für den gesamten Warmwasserbedarf. In den Wintermonaten, wenn das Strahlungsangebot der Sonne geringer ist, muss das solar vorgewärmte Wasser zusätzlich mit einer konventionellen Öl-, Gas- oder Holzheizung bzw. Wärmepumpe erwärmt werden.

Soll die Solarwärme auch die Raumheizung unterstützen, verwendet man meist ein Zweispeichersystem. Neben einem Brauchwasserspeicher benötigt man hier einen zweiten, größeren Speicher als Wärmepuffer für die Heizung. Brauchwasser- und Pufferspeicher werden mit Solarwärme beladen, vorrangig jedoch der Brauchwasserspeicher. Der Pufferspeicher soll die Wärme sonnenreicher Stunden für die Zeit gesteigerter Nachfrage bereithalten. Steht im Winter nicht genügend Sonnenstrahlung zur Verfügung, wird die konventionelle Heizung zugeschaltet, sobald die Temperatur im oberen Teil des Speichers zu gering ist.

Photovoltaikanlage

Hauptbestandteil der meisten Solarzellen einer Photovoltaik-Anlage ist Silizium, das auf der Erde nahezu unbeschränkt vorhanden ist – beispielsweise im Sand. Fällt Licht auf eine Solarzelle, fließt elektrischer Gleichstrom. Die einzelnen Solarzellen werden in Solarmodulen zusammengefasst. Aus diesen Modulen wird die PV-Anlage gebaut, die dann aus dem Sonnenlicht Gleichstrom produziert.

Der Gleichstrom wird vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, und ins Stromnetz eingespeist: Das ist saubere Energie, die sich dank der PV-Anlagen Vergütung auch wirtschaftlich rechnet.Jeder Quadratmeter einer PV-Anlage erzeugt in Norddeutschland jährlich ca. 100 kWh Strom, der nicht mehr von Kraftwerken erzeugt werden muss.Die Leistung von PV-Anlagen wird in Kilowatt peak (sprich: piek) angegeben und bezieht sich auf die maximal erreichbare Leistung (peak) unter sogenannten Standard–Testbedingungen. Übliche PV-Anlagen benötigen eine Fläche von ca. 8 m2 pro kWp. Zur Gestaltung bieten sich dabei verschiedene Bauarten an. Ob Solardachziegel, Dachintegration oder Aufdach-Montage. Das Spektrum ausgereifter Systeme ist groß. Wichtig ist aber: Kein Schatten! Denn sonst sinkt die Leistung der PV-Anlage und die Erträge werden gemindert.

Die Einspeisevergütung für Solarstrom gibt es übrigens bundesweit, 20 Jahre lang, vertraglich gesichert und unabhängig von politischen Wechseln.

Funktionsweise

Ein Haus mit einer kontrollierten Be- und -entlüftung hat eine Frischluftzufuhr (Außengitter) über die Frischluft angesaugt wird. Diese wird von dem WRG (Wärmerückgewinnungsgerät) angesaugt und in diesem WRG erwärmt.  Diese frische, warme Zuluft wird den einzelnen Wohnräumen über ein Kanalsystem zugeführt. Dieselbe Luftmenge muss natürlich als warme Abluft wieder entzogen werden. Die Abluft wird vornehmlich aus den Räumen abgesaugt, in denen Gerüche entstehen (Küche, WC's, Bäder, Sauna, etc.) Dieser warmen Abluft wird im WRG die Wärme entzogen und als kalte Fortluft in die Umwelt geblasen. Bei Bedarf kann zusätzlich im Frischluftkanal ein Pollenfilter eingebaut werden.

Der Wärmetauscher das Herzstück eines jeden WRG's. Dies erfolgt über einen sog. Kreuzwärmetauscher. Die von außen, meist kalte Frischluft wird beim Durchströmen des Wärmetauschers erwärmt, indem der warmen Abluft diese Wärme entzogen wird. Die so erwärmte Zuluft wird den Wohnräumen zugeführt. Die abgekühlte Abluft wird als Fortluft in die Umwelt abgegeben. Die Wärmeübertragung erfolgt durch Wärmeleitung über die vielen Trennwände im Wärmetauscher. Hierbei ist zu beachten, dass ein entsprechend geeigneter Aufstellraum zur Verfügung steht. Optimal ist ein Kellerraum oder ein gedämmter Spitzbodenbereich.

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Funktionsweise

Die Eisspeicher Wärmepumpe ist eine neu entwickelte Technologie, die die Kristallisationswärme von Wasser nutzt, um mit Hilfe einer Wärmepumpe und einer Solaranlage auf dem Dach kostengünstig und umweltverträglich Energie zum Heizen und Kühlen zu liefern.

Die Eisspeicher Wärmepumpe ist eine Technologie für sicheres, wirtschaftliches und umweltfreundliches Heizen und Kühlen von gewerblichen Gebäuden und Ein- und Mehrfamilienhäusern bis zu einer Heizlast von 20 kW. Die Eisspeicher Wärmepumpe wird bereits seit etwa fünf Jahren erfolgreich bei der Energieversorgung von Hotels, Industrie, Gewerbe, Bürogebäuden und Wohnimmobilien eingesetzt. Mit der Entwicklung verschiedener Prototypen, der Inbetriebnahme einer eigenen Anlage sowie Feldversuchen und dem Betrieb von Anlagen in der Industrie wurden zahlreiche Erfahrungen gesammelt.

Derzeit liegt der Schwerpunkt der Weiterentwicklung bei der Energieversorgung von Einfamilienhäusern. Die gewonnenen Erkenntnisse und Ergebnisse führten zu der Entwicklung des heute vorliegenden Systems der Eisspeicher Wärmepumpe für Einfamilienhäuser, das für Wohnimmobilien im Neubau und in der Modernisierung benötigt wird. 2009 wurden die ersten Einfamilienhäuser mit Eisspeicher Wärmepumpe ausgestattet und im Jahr 2010 wurde die Serienreife des Systems in diesem Sektor erreicht.

Der Speicherbehälter wird bei Inbetriebnahme einmalig mit Wasser befüllt und ist damit sofort einsatzbereit. Er speichert alle ihm zugeführten Energien aus den primären Wärmequellen in Form von latenter Wärme ein und nutzt die hohe Kristallisationsenergie des Wassers beim Gefrieren zu Eis.

Beim Entzug von latenter Energie aus dem Speicher wird somit Eis gebildet und der Speicher energetisch wieder entleert. Beim Regenerieren des Speichers wird dagegen dem Speicher latente Wärmeenergie wieder zugeführt; beispielsweise durch eine Solarthermie Anlage auf dem Dach. Vorhandenes Eis schmilzt dabei ab. Des Weiteren dient das den Speicher umgebende warme Erdreich als externe Speichermasse und vergrößert zeitweise die Speicherkapazität.

Vorteile einer Eisspeicher Wärmepumpe

Die Eisspeicher Wärmepumpe ermöglicht es, verschiedene frei verfügbare Energien aus der Umwelt wie zum Beispiel Sonne, Luft und Erdwärme gleichzeitig einzusammeln. Die Eisspeicher Wärmepumpe kann somit zeitlich schwankende Energieangebote mit hoher Effizienz in einem patentierten Langzeit-Energiespeicher zur gleichmäßigen Nutzung einspeichern.

Jede Hauswasserleitung kann man vor Ort zum Befüllen einer Eisspeicher Wärmepumpe benutzen. Somit entfallen Transport-Kosten des Speichermediums zum Einsatzort. Da der Eisspeicher nur 4 Meter tief in den Boden versenkt wird, entfallen umständliche Bohrungen oder Genehmigungsverfahren: die Eisspeicher Wärmepumpe kann kurzfristig in Betrieb genommen werden. Weitere Infos zum Download...