unser Berufsschullehrer war wohl auf eine Weiterbildung, denn als wir Regeltechnik besprochen haben hat er uns versucht zu erklären was eine Voraufheizung ist. Ehrlich ich habst nicht gechekt. Könnt ihr da helfen?
es Grüßt euch
der Lars aus Essen
Danke für die Zuschrift Lars, aber die Frage mussten wir auch weitergeben. Hier in der Redaktion gab es auch nur Achselzucken. Wir haben die Frage an einem großen Heizungsgeräte-Hersteller weitergegeben und der konnte helfen. Danke aus der Redaktion an Vaillant nach Remscheid.
Hier die Antwort:
Maximale Voraufheizzeit
Mit dieser Funktion wird die Aktivierung der einzelnen Heizkreise vor dem zeitlich programmierten Heizfenster ermöglicht. Ziel ist es zu Beginn des Heizfensters bereits den Tagesollwert zu erreichen. Der Beginn der Aufheizung wird in Abhängigkeit der Außentemperatur und der eingestellten Zeit der max. Voraufheizzeit festgelegt.
Beispiel:
eingestellte maximale Voraufheizung 300 min, aktuelle Außentemperatur 0 °C, errechnete Voraufheizzeit 150 min.
Landwirtschaftliche Biogasanlagen werden in der Regel als kontinuierliche Durchflussanlagen betrieben. Kernstück einer solchen Anlage ist der Fermenter, in dem die zugeführten Stoffe von Bakterien abgebaut und zu Biogas umgebaut werden.
Als Ausgangsmaterial wird dem Fermenter Gülle aus den Ställen zugeführt. Um die Gasausbeute zu steigern, müssen dem Gärprozess noch weitere, energiereiche Stoffe, wie nachwachsende Rohstoffe oder Abfälle aus der Lebensmittelindustrie, zugegeben werden.
Der Fermenter wird mehrmals täglich, möglichst mit frischem Substrat beschickt. Mit jeder Zugabe wird eine entsprechende Menge ausgefaulten Substrats verdrängt. Diese fließt durch einen Überlauf entweder in den Nachgärbehälter oder in ein Endlager. Der Fermenter bleibt dadurch immer auf dem gleichen Füllstand.
Das Biogas tritt, auch unterstützt durch das Rühren aus dem Gärsubstrat, aus und wird in einem Gasspeicher aufgefangen. Von dort aus gelangt das Biogas in der Regel in ein Blockheizkraftwerk und wird zur Stromerzeugung verbrannt. Den erzeugten Strom speist man in das öffentliche Netz ein, die entstehende Abwärme aus dem Blockheizkraftwerk wird zum Aufheizen des Fermenters und zum Heizen von Gebäuden genutzt.
Das ausgefaulte und vergorene Substrat kann anschließend auf landwirtschaftlichen Flächen als wertvoller Mehrnährstoffdünger ausgebracht werden.
Eine Reportage über den Energiemarkt der Zukunft begleitet den ehemaligen Landwirt beim rund um die Uhr-Einsatz im Dorf. Weltbekannt ist er mittlerweile, denn von weit her kommen Reisegruppen, um dieses einzigartige Dorf kennenzulernen – sogar Chinesen sind dabei und knipsen die Kühe in Jühnde, die Biogasanlage und natürlich Jörn, den Herrn für Wärme beim duschen.
Kommt eine 2-stufige Ölpumpe zum Einsatz, startet der Ölbrenner immer in der ersten Leistungsstufe. Nach Flammenerkennung und einer Stabilisierungszeit von bis zu 60 sek. wird bei einem hohen Wärmebedarfs in die zweite Stufe geschaltet.
Die passende Luftmenge wird automatisch durch das drehzahlgeregelte Gebläse zur Verfügung gestellt. Die Regulierung des Düsen-Zerstäubungsdrucks erfolgt getrennt für die erste und
zweite Stufe durch die Einstellung eines federbelasteten Regelventils an der Pumpe. Die Ölbrenner werden je nach Leistung bzw. Öldurchsatz mit unterschiedlichem Pumpendrücken
betrieben (8,0 – 24 bar).
Auf der Ölpumpe in der Druckleitung sind zwei Magnetventile angebracht. Erhalten die Spulen der Ventile Spannung, entsteht ein magnetisches Kraftfeld. Dadurch wird ein Eisenkern, an dem sich ein Ventilsitz befindet, bewegt. Das 1. Magnetventil ist notwendig, um in der Vorspül- und Vorzündphase das Austreten des Öls aus der Düse sicher zu verhindern. Im Startvorgang erhält zuerst das 1. Magnetventil Spannung und öffnet. Nach Flammenerkennung und entsprechendem Wärmebedarf erhält das 2. Magnetventil Spannung und schließt. Dadurch wird der Druckregler der 1. Stufe außer Funktion gesetzt, und die Ölpumpe gibt den eingestellten Pumpendruck für die 2. Stufe frei. Nach einer Regelabschaltung des Brenners schließt das 1.Magnetventil sofort, so dass
ein Nachtropfen des Öls ausgeschlossen wird.
Einsatz von Kleinsthebeanlagen .
Egal ob der Familienzuwachs es notwendig erscheinen lässt oder auch der häufige Besuch von Freunden es bedingt; wenn der Wohnraum knapp wird, kommen auch bis dato ungenutzte Räume ins Gespräch. Keller oder Dachboden werden für eine Besiedelung vorbereitet. An die sanitären Problemchen denkt der Siedlungs-Treck gerne erst zum Schluss.
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Gut, dass Anlagenmechaniker und die Sanitär-Industrie bereits Lösungen für die klassischen Probleme anbieten, die so eine Völkerwanderung nach sich zieht. Oft ist es der Keller des Einfamilienhauses, der sich anbietet, um dem Siedlungsdrang der Bewohner gerecht zu werden. Nur die Tatsache, dass kein Bad vorhanden ist, scheint die Urbarmachung zu verhindern. Und wer möchte dann schon den Kellerboden aufstemmen um die notwendigen Abwasserleitungen für ein WC zu verlegen. Zumal das erwünschte Bad dann ja immer noch unter der gefürchteten Rückstauebene liegen würde. Den kompletten Beitrag lesen »
Wie funktioniert eigentlich die Innenabdichtung einer Gasleitung?
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Alte Gasleitungen bestehen häufig aus Gewinderohr. „Gas gehört in Stahl“, verkündete dereinst der Meister. Kommen die dann in die Jahre und werden undicht, kann die Reparatur zum Horrortrip werden. Jedenfalls wenn man versucht, einzelne Lecks zu flicken. Stressfreier ist da schon die Anwendung des Innenabdichtungsverfahrens.
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Sind Gewinde an einer Gasleitung undicht und die Reparatur steht an, muss man sich mit verschiedenen Schwierigkeiten herumschlagen. Weiß man nur, dass eine Leitung undicht ist – aber nicht wo – geht die Suche nach dem Leck los. Was an zugänglichen Leitungen machbar ist, wird an den unter Putz oder in Installationsschächten liegenden Rohren zum Problem. Und selbst wenn die undichten Gewinde gefunden sind, ist man noch lange nicht übern Berg. Den kompletten Beitrag lesen »
Warum brennt mal eine Flamme Gelb und manchmal Blau? Schauen wir mal in eine Gasflamme eines neuen Kombi-Gasumlaufwasserheizers und stellen dabei fest, dass die Gasflamme “Blau” verbrennt. Brennt die Gasflamme hingegen mit einer “Gelben” Flammen ist der Brenner in der Regel verschmutzt. Durch die Verschmutzung ist die Gemischaufbereitung nicht mehr ideal. Soll heißen, die brennbaren Bestandteile des Erdgases (“CH4″) verbinden sich nicht vollständig mit dem Luftsauerstoff (“O2″). Was hat das mit einem Öl-Brenner zu tun?
Betrachtet man hingegen einen Öl-Brenner so ist der Kampf der unterschiedlichen Systeme im kleinen Leistungsbereich bis 50kW zugunsten des Blaubrenners entschieden. Hier führen konstruktive Maßnahmen an der Gemischaufbereitung zu der Blauen Flamme. Das Geheimnis scheint also gelöst. Es ist also die Art der Gemischaufbereitung welche die Blaue Flamme entstehen lässt. Dabei entscheidend ist der Anteil der Verbrennungsluftzumischung vor bzw. bei der Flammenentstehung. Der Ölnebel wird sich am Zündfunken entzünden. Für einen kurzen Augenblick scheint die Öl-Flamme Gelb zu brennen. Nun aber greifen die Konstrukteure in die reichlich gefüllte Trickkiste und graben den Venturi aus. Mithilfe dieser genialen Idee werden die heißen Abgase durch einen Rezikulationsspalt durch Unterdruckbildung (negativer Druck) angesaugt. Die heißen Abgase lassen den Ölnebel verdampfen. Die Bindungsfähigkeit des zugeführten Sauerstoffs an den Brennstoff Heizöl nimmt dabei zu weil der Öldampf (Gasförmig) gegenüber dem Ölnebel (Tropfenförmig) eine größere Oberfläche besitzt. Mit dieser Technik verbrennt ein Blaubrenner nahezu CO frei. Zu dem brennt die Flamme unsichtbar in einem Flammenrohr. Dieses Flammenrohr beginnt kurz nach dem Start des Brenners (ca.20 sek.) zu glühen. Dieses Strahlungswärme lässt weniger schädliches NOx entstehen.
Der Gas-Strömungswächter(GS) bewirkt die Absperrung des Gasdurchflusses, wenn der Volumenstrom einen vorgesehenen Wert überschreitet. GS werden je nach Schutzwirkung bzw. Druckstufe in die Typen K1, K2 und K3 oder M1, M2 und M3 eingeteilt.
Ein GS kann auch in einem Gas-Druckregelgerät integriert sein. Die Auswahl der geeigneten GS-Type erfolgt an Hand von Herstellerunterlagen.
Der Gas-Strömungswächter bleibt bei Betrieb der Anlagen mit Gasmengen bis zum fest vorgegebenen Nenndurchfluss (Vn) (Nennwärmebelastung) stabil offen (Abb.14 ).
Wird jedoch der Nenndurchfluss um den Schließfaktor (fs) überschritten und der Schließdurchfluss (Vs) erreicht, schließt der Gas-Strömungswächter automatisch, die weitere Gaszufuhr ist unterbrochen (Abb.15 ). Dies könnte zum Beispiel bei dem Entfernen von Stopfen, Lösen von Verschraubungen oder der Demontage von Gasgeräten oder dem Trennen von Rohrleitungen der Fall sein. Die Anlage kann nach Beseitigung der Fehlerursache ohne weitere Montagearbeiten wieder in Betrieb genommen werden. Nach dem Schließen lässt das Ventil eine definierte Gasmenge V0 = 30 l/h überströmen, so dass sich der Druck p2 wieder aufbaut, bis der Ventilteller sich durch die Federkraft öffnet (Abb. 16-17). Weil die Überströmmenge auf 30 l/h begrenzt ist, kann dieser Reset – je nach Leitungslänge – mehrere Minuten dauern.
Der Gas-Strömungswächter schützt nicht bei Undichtigkeiten, die unterhalb des fest vorgegebenen Schließdurchflusses liegen. Seine Wirkung ist elektrischer Sicherungen vergleichbar, welche den Stromkreis bei Überschreiten eines bestimmten Wertes unterbrechen. Geringe Leckagen und Undichtigkeiten führen nicht zum Schließen des Gas-Strömungswächters.
Ein Klimagerät arbeitet ähnlich wie ein Kühlschrank. Das Kältemittel fließt durch das System und verändert sich in Temperatur und Zustand. Es gibt 4 Prozesse im Kältemittel-Kreislauf.
1 Der Kompressor, der das Kältemittel durch das System pumpt, ist das Herz der Klimaanlage. Vor dem Kompressor ist das Kältemittel gasförmig mit niedrigem Druck. Im Kompressor wird es dann unter hohem Druck komprimiert, erhitzt sich und fließt weiter Richtung Kondensator.
2 Im Kondensator gibt das heiße, stark komprimierte Gas seine Hitze an die Außenluft ab und wird zu kühler, stark komprimierter Flüssigkeit.
3 Diese Flüssigkeit fließt durch das Expansionsventil, welches den Druck reduziert, die Temperatur sinkt unter die Temperatur des zu kühlenden Raumes. Das Resultat ist kaltes flüssiges Kältemittel unter geringem Druck.
4 Dieses Kältemittel fließt nun zum Verdampfer, wo es durch Verdampfung Hitze aus der Raumluft aufnimmt und zu Gas mit geringem Druck wird. Das Gas fließt zurück zum Kompressor, wo der Kreislauf von vorne beginnt.
Im Falle einer Wärmepumpe kann der Kreislauf umgekehrt sein.
mein Berufsschullehrer hat letzte Woche irgendetwas von einer Adsorptionswärmepumpe erzählt. Dabei hat er auch den Unterschied zwischen Adsorption und Desorption versucht zu erklären. Nur verstanden habe ich davon nichts. Könnt ihr mal weiterhelfen?
Sven Jung
Iserlohn
Nach Rücksprache mit Herrn Jung möchten wir die Antwort auf seine Frage hier veröffentlichen:
Der Adsorptionsprozess wird mit dem Stoff Zeolit betrieben. Im Jahre 1756 machte der schwedische Mineraloge Baron Axel F. Cronstedt eine interessante Entdeckung:
Bestimmte Minerale beginnen zu brodeln, wenn man sie stark genug erhitzt. Er nannte diese Substanzen Zeolithe von griechisch „zeo“ (sieden) und „lithos“ (Stein). Forschungen und Weiterentwicklungen haben Zeolithe in unterschiedlichsten Einsatzgebieten als umweltfreundliche Alternativen etabliert. Darunter ist auch die Entwicklung einer Gas-Wärmepumpe. Es handelt sich dabei um eine gasbetriebene Adsorptionswärmepumpe, die mit Wasser als Kältemittel und mit Zeolith als Sorptionsmittel völlig umweltverträglich arbeitet.
Zeolithe sind kristalline Alumosilikate, die Wasser oder andere niedermolekulare Stoffe aufnehmen und bei Erhitzung wieder abgeben. Ihre Kristallstruktur bleibt bei diesen Prozessen erhalten.
Die eingesetzten Arbeitsstoffe Zeolith und Wasser sind ungiftig, nicht brennbar und in jeder Hinsicht umweltverträglich.
Die Eigenschaften des Zeoliths werden bereits seit Jahrzehnten in der Gastrennung / Gasreinigung als sogenannte Molekularsiebe genutzt. Seit Beginn der achtziger Jahre haben sie in Haushaltswaschmitteln die Polyphosphate ersetzt. Sie dienen hier zur umweltschonenden Wasserenthärtung. Zeolithe kommen in der Natur in zahlreichen Modifikationen vor, können
aber auch synthetisch hergestellt werden.
Die schnelle Erklärung für die, die keine Zeit haben:-)).
Die Aluminiumdioxid- (AlO2) und Siliciumdioxid- (SiO2) Atome bilden sogenannte Sodalithkäfige. Sehr viele von diesen Sodalithkäfigen bilden zusammen eine Makroporenstruktur.
Durch diese Makroporenstruktur erhält der Zeolith eine extreme Porösität und somit eine sehr große innere Oberfläche. Die Porengröße des Zeolithen entspricht der Größe eines Wassermoleküls.
Freie Wassermoleküle vollziehen im Raum eine Eigenbewegung die sogenannte Brownsche Molekularbewegung. Da der Zeolith sehr stark hygroskopisch ist, zieht er die Wassermoleküle an. Er lagert die Wassermoleküle in den Poren an seiner Oberfläche an (er adsorbiert die Wassermoleküle) und das Wassermolekül kann seine Eigenbewegung nicht mehr vollziehen, es wird
„abgebremst“.
Die Bewegungsenergie des Wassermoleküls wird in Wärme umgewandelt. Diese sogenannte Adsorptionswärme wird dem Heizsystem als Nutzwärme zur Verfügung gestellt. Dies ist ein vollkommen reversibler physikalischer Prozess. Bei der Aufnahme von Wasser entwickelt das Zeolith in einem thermodynamischen Prozess Wärme von bis zu 80 °C, die im Heizprozess genutzt werden kann.
Mit hoher Temperatur kann das Wasser wieder als Wasserdampf aus dem Zeolith ausgetrieben und die entstehende Kondensationswärme genutzt werden.
Der Gleichgewichtsprozess zwischen Aufnahme und Abgabe eines Stoffes wird Sorption genannt. In der Sorptionstechnik hat sich der Einsatz von Zeolith als Granulat bewährt. Die Zeolith-Kugeln werden in einen Sorber-Wärmeaustauscher als Lamellenwärmetauscher, einlagig lose in die Zwischenräume eingebracht. Diese Adsorber- / Desorber-Einheit befindet sich in einem Vakuum-
Edelstahlbehälter, dem sogenannten Zeolith Modul. Im unteren Teil des Moduls befindet sich ein weiterer Wärmetauscher, der Verdampfer / Kondensator. Eine definierte Menge Wasser, das
als Kältemittel dient, befindet sich, abhängig vom Betriebszustand des Moduls, entweder adsorbiert im Zeolith oder in flüssiger Phase im unteren Teil des Behälters. Das Vakuum-Zeolith-Modul ist hermetisch verschlossen, es arbeitet wartungsfrei über die komplette Lebensdauer des Gerätes. Desorption und Adsorption Grundsätzlich verläuft der Sorptions-Prozess in zwei Phasen, die
Desorptions- und die Adsorptionsphase. Das Funktionsprinzip der Zeolith- Gas-Wärmepumpe stellt sich auf den ersten Blick einfach dar:
Desorptionsphase (Trocknung):
Zunächst wird der im Zeolith, durch seine große innere Oberfläche, enthaltene Wasserdampf ausgetrieben. Durch den Adsorber / Desorber strömt dafür der Wärmeträger Wasser, der durch das Brennwertmodul auf ca. 120 °C erhitzt wurde und über einen internen Wasserkreislauf übertragen wird. Der dadurch erwärmte Zeolith gibt das gespeicherte Wasser ab – er desorbiert. Der so entstandene heiße Dampf strömt in den unteren Teil des Zeolith-Moduls, kühlt hier ab und kondensiert. Die freigesetzte Energie wird als Nutzwärme abgeführt. Dieser Schritt ist dann beendet,
wenn der Zeolith einen bestimmten Trocknungsgrad erreicht hat und sich das Wasser im unteren Teil des Zeolith-Moduls befindet.
Adsorptionsphase (Befeuchtung):
Der Gasbrenner wird abgeschaltet, das Zeolith-Modul kühlt ab, der Druck im Modul sinkt und die Adsorptionsphase beginnt. Sobald die Temperatur des Verdampfers unter das Temperaturniveau der Umgebungswärmequelle gesunken ist, wird die Solarpumpe eingeschaltet. Damit wird dem Verdampfer “kalte” Energie aus der Umwelt zugeführt. Das Wasser im unteren Teil des Zeolith-Moduls verdampft, der Kaltdampf strömt nach oben und wird durch den Zeolith adsorbiert. Hierbei erzeugt der Zeolith erhebliche Wärme, die ebenfalls als Nutzwärme eingebracht wird. Die
Verdampfungswärme für das Kältemittel wird durch die Solarkollektoren zur Verfügung gestellt. Dieses funktioniert selbst dann noch wenn die Außentemperatur bei -10°C liegt. Entscheidend dafür ob der Adsorptionsprozess mit Hilfe von solarer Energie gestartet werden kann ist der Kollektorfühler. Am Fühler müssen mind. 3-5°C herschen.
Wie funktioniert eigentlich Wärmeübertragung? .
Benjamin Thompson hatte die vorherrschenden Theorien des 18. Jahrhunderts zum Thema Wärme natürlich schon gelesen. Und nun hockte er vor dieser riesigen bronzenen Kanone. Sie war, wie damals üblich, an einem Stück gegossen worden. Nach der Abkühlung dieses Gusses bohrte man aufwändig ein langes Loch in diesen langen Zylinder, den späteren Lauf der Kanone. .
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