Beheizung und Kühlung einer Vertriebsniederlassung. Projektierung, Varianten und Konzept.

Inhaltsverzeichnis

1. Vorwort

2. Ermittlung der Gebäudekennwerte

2.1. Berechnung der Norm-Heizlast

2.2. Jahres-Heizwärmeverbrauch

2.3. Kühllastberechnung nach VDI 2078

2.4. Berechnung des Jahreskältebedarfs

3. Systeme zur Wärmeerzeugung

3.1. Auswahl des Energieträgers

3.2. Heizwert- / Brennwertkessel

3.3. Wärmepumpe

3.3.1. Wärmequelle Grundwasser

3.3.2. Wärmequelle Erdreich

3.3.3. Wärmequelle Luft

3.4. Pellet-Kessel

3.5. Blockheizkraftwerke (BHKW)

4. Systeme der Kälteerzeugung

4.1. Kompressionskälteanlagen

4.2. Absorptionskälteanlagen

4.3. Sorptionsgestützte Kühlung

4.4. Passive Kühlung von Gebäuden

5. Vergleich Systeme der Wärme- und Kälteübertragung

5.1. Wärmeübertragung Bürogebäude

5.2. Vergleich Wärmeübertragungssysteme der Lagerhalle

5.2.1. Lufterhitzer

5.2.2. Deckenstrahlplatten

5.2.3. Torluftschleieranlagen

5.3. Verteiler

5.4. Kälteübertragung

6. Projektierung Wärmeerzeugungsanlagen

6.1. Wärmepumpe

6.1.1. Erdkollektoren

6.1.2. Erdsonden

6.1.3. Sole-Umwälzpumpe

6.1.4. Pufferspeicher

6.2. Pelletkessel

6.2.1. Kessel

6.2.2. Sicherheitstechnische Ausrüstung

6.2.3. Pufferspeicher

6.2.4. Pelletlagerraum

6.2.5. Abgasanlage

6.3. Kessel zur Beheizung der Lagerhalle

6.4. BHKW

7. Projektierung der Wärmeübertragungssysteme für die Lagerhalle

7.1. Lufterhitzer

7.2. Deckenstrahlplatten

7.3. Torluftschleieranlagen

8. Projektierung Kühlung des Bürogebäudes

8.1. Kälteübertragung

8.2. Passive Kühlung mittels Wärmepumpe

8.3. Kompressionskälteanlage

8.4. Absorptionskälteanlage

9. Energie- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

9.1. Beheizung des Bürogebäudes

9.1.1. Pelletkessel und Brennwertkessel

9.1.2. Wärmepumpe und Brennwertkessel

9.1.3. Brennwertkessel

9.2. Beheizung der Lagerhalle

9.3. Kühlung des Bürogebäudes

9.3.1. Kompressionskälteanlage

9.3.2. Absorptionskälteanlage

9.3.3. Passive Kühlung mit Wärmepumpe

10. Fazit

10.1. Beheizung des Bürogebäudes

10.2. Beheizung der Lagerhalle

10.3. Kühlung des Bürogebäude

11. Anhang Teil 1

11.1. Selbständigkeitserklärung

11.2. Literaturverzeichnis

12. Anhang Teil 2

12.1. Berechnung der Norm-Heizlast

12.1.1. Vereinfachte Berechnungsmethode

12.1.2. Meteorologische Daten

12.1.3. Innentemperaturen, Luftwechselrate und Zusatzheizleistung

12.1.4. Norm-Transmissionswärmeverluste

12.1.4.1. U-Werte

12.1.4.2. Wärmeverluste an das Erdreich

12.1.5. Norm-Lüftungswärmeverluste

12.1.6. Formblätter

12.1.7. Norm-Heizlastberechnung für hohe Räume und große Bauten

12.1.8. Heizlastbestimmung nach DVGW Arbeitsblatt 638/II

12.1.9. Ergebnisse der Heizlastberechnung

12.1.10. Berechnung der U-Werte

12.1.11. Heizlastberechnung

12.2. Jahres-Heizwärmeverbrauch

12.2.1. Bürogebäude

12.2.2. Lagerhalle

12.3. Kühllastberechnung nach VDI 2078

12.3.1. Innere Kühllast

12.3.2. Äußere Kühllast

12.3.3. Kühllastberechnung des Bürogebäudes

12.3.3.1. Gebäudedaten, Vorgabewerte

12.3.3.2. Berechnung

12.4. Berechnung des Jahreskältebedarfs

12.5. BHKW Wirtschaftlichkeitsberechnung

12.6. Dimensionierung Abgasanlage

12.7. Berechnung Raumluftzustand

12.8. Globalstrahlung in Deutschland

12.9. Zeichnungen

Zielsetzung & Themen

Diese Arbeit zielt darauf ab, ein effizientes und wirtschaftliches Energiekonzept für eine Vertriebsniederlassung, bestehend aus einer Lagerhalle und einem Bürogebäude, zu entwickeln und dabei den Einsatz regenerativer Energien zu prüfen.

• Analyse und Berechnung von Heiz- und Kühllast sowie Jahresenergiebedarf.
• Technischer und wirtschaftlicher Vergleich verschiedener Wärme- und Kälteerzeugungssysteme.
• Projektierung der optimierten Anlagen für die Beheizung der Lagerhalle und die Kühlung des Bürogebäudes.
• Untersuchung von Investitions- und Betriebskosten zur Amortisationsanalyse.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

2. Ermittlung der Gebäudekennwerte: Ermittlung der Grundlagen durch Normheizlast- und Kühllastberechnungen sowie Ermittlung des Jahresheizwärme- und Kältebedarfs.

3. Systeme zur Wärmeerzeugung: Analyse verschiedener Energieträger und Erzeugungssysteme wie Kessel, Wärmepumpen und BHKW unter Berücksichtigung regenerativer Ansätze.

4. Systeme der Kälteerzeugung: Vorstellung technischer Ansätze zur Kälteerzeugung, inklusive Kompressions- und Absorptionsanlagen sowie passiver Kühlmöglichkeiten.

5. Vergleich Systeme der Wärme- und Kälteübertragung: Gegenüberstellung verschiedener Übertragungssysteme wie Lufterhitzer, Deckenstrahlplatten und Torluftschleieranlagen hinsichtlich Effizienz und Behaglichkeit.

6. Projektierung Wärmeerzeugungsanlagen: Detaillierte Planung der ausgewählten Erzeugungsanlagen für das Bürogebäude und die Lagerhalle.

7. Projektierung der Wärmeübertragungssysteme für die Lagerhalle: Konkrete Auslegung der Beheizung der Halle unter Berücksichtigung von Lufterhitzern und Deckenstrahlplatten.

8. Projektierung Kühlung des Bürogebäudes: Planung der Kälteverteilung für das Bürogebäude unter Nutzung vorhandener Ventilatorkonvektoren oder neuer Kassettengeräte.

9. Energie- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen: Ermittlung und Vergleich von Energieverbrauch sowie Investitions- und Betriebskosten der untersuchten Varianten.

10. Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse zur Beheizung und Kühlung der Niederlassung.

Schlüsselwörter

Heizlastberechnung, Kühllast, Wärmepumpe, Brennwertkessel, Pelletkessel, BHKW, Deckenstrahlplatten, Absorptionskälteanlage, passive Kühlung, Energieeinsparung, Wirtschaftlichkeit, Amortisation, Primärenergiebedarf, Anlagentechnik, Gebäudeautomation.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der Konzeption und Optimierung der Beheizung und Klimatisierung einer bestehenden Vertriebsniederlassung, bestehend aus einer Lagerhalle und einem Bürogebäude.

Welche zentralen Themenfelder stehen im Fokus?

Die Untersuchung konzentriert sich auf die energetische Optimierung durch den Einsatz regenerativer Energien, die Senkung des Energieverbrauchs und die Steigerung des thermischen Komforts.

Was ist das primäre Ziel der Arbeit?

Das primäre Ziel ist es, unter verschiedenen technisch umsetzbaren Systemvarianten die wirtschaftlichste Lösung für Heizung und Kühlung der Niederlassung zu identifizieren.

Welche wissenschaftlichen Methoden werden angewendet?

Es werden anerkannte Berechnungsverfahren nach DIN EN 12831 (Heizlast), VDI 2078 (Kühllast) und VDI 2067 (Wirtschaftlichkeit und Energieverbrauch) angewendet.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Im Hauptteil werden verschiedene Systeme zur Wärme- und Kälteerzeugung sowie Übertragung technisch und wirtschaftlich verglichen und für das konkrete Objekt detailliert projektiert.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Die zentralen Begriffe sind Heizlastberechnung, Wärmepumpe, Brennwerttechnik, Pelletheizung, Deckenstrahlplatten, Absorptionskühlung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.

Warum ist eine Dämmung des Sockels der Lagerhalle laut Autor sinnvoll?

Aufgrund der hohen Energieeinsparpotenziale und der zu erwartenden steigenden Energiepreise ist die Sockeldämmung trotz der anfänglichen Investitionskosten aus wirtschaftlicher Sicht langfristig empfehlenswert.

Warum wird der Einsatz eines BHKW in der Niederlassung kritisch bewertet?

Ein wirtschaftlicher Betrieb ist bei dem gegebenen Strom- und Wärmebedarf sowie den aktuellen Energiepreisen nicht gegeben, da die Amortisationszeiten die Lebensdauer der Anlage überschreiten würden.