Wärmeversorgungsanlagen

Planung von modernen Heizanlagen

Zur Nutzung fast jedes Gebäudes ist eine Technische Gebäudeausrüstung (TGA) erforderlich. Diese umfasst unter anderem die Bereiche Sanitärtechnik, Beleuchtung, Klimatechnik, Belüftung, Aufzugs- und Fördertechnik, Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie Gebäudeautomation. Diese sowie eine Reihe weiterer Bereiche werden zum Begriff Versorgungstechnik zusammengefasst, zu dem auch Wärmeversorgungsanlagen gehören.

Was wird mit Wärmeversorgungsanlagen bezeichnet?

Obwohl es eigentlich auf der Hand liegt, den Begriff Wärmeversorgungsanlagen mit dem Begriff Heizung gleichzusetzen, stimmt das nicht ganz, weil Wärmeversorgungsanlagen viel komplexer sind und nicht nur die Heizung von Gebäuden umfassen. In den meisten Fällen wird die Wärmeversorgung mit der Bereitstellung von warmem Brauchwasser kombiniert, berührt also auch den Bereich Sanitärtechnik.

Grundsätzlich umfasst die Wärmeversorgung 3 Teilbereiche:

• Wärmeerzeugung
• Wärmeverteilung
• Wärmeübertragung

Wärmeerzeugung

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Die Wärmeerzeugung erfolgt entweder dezentral, von außerhalb des Gebäudes in Heizwerken und wird dem Gebäude als Fernwärme durch isolierte Leitungen zugeführt oder sie wird im Gebäude selbst durch eine zentrale Heizungsanlage erzeugt. Eine Mittelstellung nehmen Blockheizkraftwerke ein, die sowohl Elektrizität als auch Wärme für mehrere benachbarte Gebäude oder einen Gebäudekomplex bereitstellen.

In letzter Zeit gewinnen auch solarthermische Anlagen und Wärmepumpen als Einrichtungen der zentralen Wärmeerzeugung an Bedeutung. In der Mehrzahl der Fälle ergänzen Sie die klassischen Anlagen zur Wärmeerzeugung, werden aber nicht ausschließlich zur Wärmeerzeugung genutzt.

Wärmeverteilung

Damit wird ein System von Rohrleitungen, Ventilen, Reglern sowie Mess- und Kontrolleinrichtungen bezeichnet, dessen Aufgabe darin besteht, die bei der Wärmeerzeugung generierte Wärme im gesamten Gebäude zu verteilen. Dazu werden in den meisten Fällen isolierte Rohrleitungen verwendet, die ein Bestandteil der Gebäudetechnik sind.

Als Transportmittel für die Wärme dient erhitztes Wasser, weil es dafür wie kaum ein anderes Medium geeignet ist. Wasser ist kostengünstig, so gut wie überall verfügbar und kann große Mengen an Wärme speichern.

Technisch ist Warmwasser gut beherrschbar und weniger störanfällig als andere Speichermedien, zum Beispiel Dampf. Im Bereich Wärmeverteilung durchdringen sich die Teilgebiete Wärmeversorgung, Sanitärtechnik und Mess- und Regeltechnik. Ein Teil des Warmwassers wird nicht zur Heizung, sondern für die Bereitstellung von warmen Brauchwasser verwendet.

Wärmeübertragung

Dieser Bereich von Wärmeversorgungsanlagen hat die Aufgabe, die in den Wärmerzeugungsanlagen generierte und durch die Wärmeverteilung in das Innere des Gebäudes gelieferte Wärme an die räumliche Umgebung zu übertragen, um dadurch ein angenehmes Wohn- oder Arbeitsklima zu schaffen. Zur Wärmeübertragung dienen Heizkörper, das letzte Glied in der Kette der Wärmeversorgung. Zur Übertragung der Wärme dienen 3 physikalische Grundprinzipien:

• Konvektion
• Wärmestrahlung
• Wärmeleitung

Heizkörper nutzen überwiegend eine Kombination aus Konvektion und Wärmestrahlung zur Übertragung der Wärme. Bei der Konvektion gibt der Heizkörper seine Wärme an ein Medium in seiner Umgebung ab; die Raumluft. Diese wird dadurch erwärmt und dehnt sich aus.

Da sie leichter als kalte Luft ist, beginnt ein Kreislauf, der die Wärme gleichmäßig im Raum verteilt. Wärmestrahlung sind dagegen infrarote Strahlen, die vom Heizkörper ausgehen und das Objekt direkt erwärmen, auf das sie treffen. Die Umgebung wird nicht erwärmt.

Wärmestrahlung wirkt sofort und wird als natürlich und angenehm empfunden, weil sie das Prinzip der Sonnenwärme technisch umsetzt. Wärmeleitung spielt dagegen eher bei der Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung eine Rolle. Wärmeleitung bedeutet die direkte Übertragung von Wärme von einem Stoff an einen anderen, beispielsweise das Erhitzen von Wasser in Kesselanlagen.

Zusammenfassung

Moderne Wärmeversorgungsanlagen sind komplexe Systeme, bei denen unterschiedliche Verfahren zur Erzeugung und Verteilung der Wärme genutzt werden. Oft werden mehrere Verfahren kombiniert. Bei der Planung von Wärmeversorgungsanlagen spielen Kosten, Effizienz und Umweltfreundlichkeit eine große Rolle. So weit wie es technisch möglich ist, werden die Wünsche des Kunden dabei berücksichtigt.