SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
10

Nachhaltige und Effiziente Energieerzeugung

Wie funktioniert eine
Eisheizung?

Heizen mit Eis? Auf den ersten Blick klingt das paradox.
Dabei macht eine ,Eisheizung‘ bloß ein einfaches physi­
kalisches Phänomen technisch nutzbar.
Wasser kristallisiert unter Normalbedingungen bei
0°C zu Eis, es ändert seinen Aggregatzustand von flüssig
zu fest. Bei diesem Phasenübergang wird Energie freige­
setzt, die sogenannte Kristallisations- oder Erstarrungs­
wärme. Die Temperatur bleibt dabei konstant. Damit das
Eis wieder schmilzt, muss wieder dieselbe Wärmemenge
zugeführt werden.
Wer sich einen Eiswürfel auf die Hand legt, spürt, die
Hand wird kalt; dem Körper wird also Wärme entzogen,
die das Eis schmelzen lässt. Diese Schmelzwärme ent­
spricht der Kristallisationswärme, gemäß dem Energie­
erhaltungssatz.
Weniger anschaulich ist die enorme Menge an Ener­
gie, die bei dem Phasenübergang von flüssig zu fest
frei­ esetzt wird oder umgekehrt als Schmelzwärme
g
aufzubringen ist. Die Kristallisationswärme von Wasser
entspricht etwa der Wärme, die man benötigt, um
Wasser von 0°C auf 80°C zu erhitzen. (Die Schmelz­
wärme von Wasser ist um den Faktor 80 größer als seine
spezifische Wärmekapazität, also die Energie, die Wasser
pro 1°C und kg aufnehmen kann.) Der Phasenübergang
ist daher hervorragend zur Speicherung von Energie in
Form latenter Wärme geeignet. Hinzu kommt, dass sich
Wärme auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau
besser speichern lässt. – Auch Taschenwärmer sind
übrigens Latentwärmespeicher. Knickt man das Metall­
blättchen in ihrem Inneren, beginnt die Flüssigkeit zu
erstarren, und die Kristallisationswärme wird freigesetzt.
Und dieses Prinzip macht man sich bei ,Eisheiz­ ngen‘
u
technisch in größerem Maßstab zu Nutze, indem man
große Wasserzisternen mit Betonmantel in das Erdreich
einlässt, denen man mithilfe eines Wärmetauschers und

von Wärmepumpen Wärme und Kristallisationswärme
entnehmen kann. Mit geringem Aufwand an elektri­
scher Energie lässt sich über eine Wärmepumpe die im
Wasser gespeicherte Wärme auf ein technisch nutzbares
Temperaturniveau anheben, um es zur Beheizung von
Gebäuden einzusetzen.
Der Eisspeicher regeneriert sich über die selbst­
ständige Aufnahme oberflächennaher geothermischer
Energie (8 bis 12°C) sowie Wärme aus Luft und Sonne,
die über Solar-Luft-Kollektoren und einen weiteren
Wärmetauscher dem System zugeführt wird. Damit wer­
den über den Eisspeicher quasi drei regenerative Ener­
giequellen effektiv miteinander verknüpft: Geothermie,
Luft und Sonne. Der Eisspeicher selbst sammelt die
Energie und dient der Wärmepumpe als primäre Res­
source. Der Eisspeicher ist quasi ein Zwischenspeicher.
Und im Sommer wird das in der Heizperiode gebildete
Eis zur passiven Kühlung verwendet. Über einen Wärme­
tauscher wird die Wärme aus dem Gebäude abgeführt
und bringt über einen Regenerationswärmetauscher das
Eis wieder zum Schmelzen. Am Anfang der Heizperiode
ist der Tank wieder vollständig mit flüssigem Wasser
gefüllt.
Wenn man bedenkt, dass ein Liter Heizöl benötigt
wird, um 126 l Eis zu schmelzen, kann man sich vor­
stellen, welche enorme Menge an Energie in Form von
Latentwärme gespeichert werden kann. Der 55.000 l
fassende Eisspeicher der Kinderkrippe beispielsweise
kann so viel Kristallisationswärme wie rund 436 l Heizöl
bereitstellen.
Mit den innovativen Eisspeicher-WärmepumpenSystemen lassen sich je nach Anwendung bis zu 50 %
Heizkosten und 99 % Kühlkosten einsparen.
Das ist nachhaltige Energieeffizienz!
—
Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert.

11

Oben
Bau des unterirdischen Eisspeichers
Mitte
Wärmetauscher im Inneren des
Eisspeichers
Unten
Blick in einen Eisspeicher: Durch die
Entnahme von Wärme kühlt das Wasser
ab und vereist entlang des spiralförmig
im Tank liegenden Wärmetauschers.
12

Schema Eisspeicherheizung -Infectopharm

Solar-Luft-Kollektor

TI

TI
PI
PI

M
LT

P

TI

TI
M

TI

Eisspeicher

Erdwärme

PI
TI
Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert.

13

TI

M

TI
TI

TI

PI

PI

F

PI

PI

F

PI

LT PI

A
M

M

TI

TI TI

TI TI

TI TI

TI TI

Zweistufige Wärmepumpe

Pufferspeicher
Heizwasser

TI

TI

TI

TI

PI

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

Seminario 16 controles y fracasos
Seminario 16 controles y fracasosSeminario 16 controles y fracasos
Seminario 16 controles y fracasos
Sebastián Meneses
 
Unidad didáctica 1
Unidad didáctica 1Unidad didáctica 1
Unidad didáctica 1
LUZMARIAGONZALEZRODRIGUEZ
 
Law4you
Law4youLaw4you
Law4you
Gero2000
 
Copia de y despues de la eso 2015
Copia de y despues de la eso 2015Copia de y despues de la eso 2015
Copia de y despues de la eso 2015
Maite Adbeitia
 
Pasos para crear su box
Pasos para crear su boxPasos para crear su box
Pasos para crear su box
Edgar0622
 
Túnez - De los años 90 a la Actualidad
Túnez - De los años 90 a la ActualidadTúnez - De los años 90 a la Actualidad
Túnez - De los años 90 a la Actualidad
Eliano Marques
 
Introduccion a la informática
Introduccion a la informáticaIntroduccion a la informática
Introduccion a la informática
leopt
 
Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!
Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!
Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!
PHINEO gemeinnützige AG
 
Web-Performance-Optimierung mit varnish
Web-Performance-Optimierung mit varnishWeb-Performance-Optimierung mit varnish
Web-Performance-Optimierung mit varnish
SpeedPartner GmbH
 
Manual modulo de registro de fichas catastrales
Manual modulo de registro de fichas catastrales Manual modulo de registro de fichas catastrales
Manual modulo de registro de fichas catastrales
Glenan Gora Porras
 
Presentación wiki agregar elementos a nuestra wki
Presentación wiki agregar elementos a nuestra wkiPresentación wiki agregar elementos a nuestra wki
Presentación wiki agregar elementos a nuestra wki
Edgar0622
 
Suchmaschinen-Optimierung
Suchmaschinen-OptimierungSuchmaschinen-Optimierung
Suchmaschinen-Optimierung
SpeedPartner GmbH
 
Presentación wiki
Presentación wikiPresentación wiki
Presentación wiki
Edgar0622
 
Active directory.docx
Active directory.docxActive directory.docx
Active directory.docx
peterete8
 
MOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVA
MOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVAMOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVA
MOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVA
farallones47
 
Proyecto uniminuto carvajal versión 2
Proyecto uniminuto carvajal versión 2Proyecto uniminuto carvajal versión 2
Proyecto uniminuto carvajal versión 2
Edgar0622
 
(Notas 2013 14 castellano 6º)
(Notas 2013 14 castellano 6º)(Notas 2013 14 castellano 6º)
(Notas 2013 14 castellano 6º)
Maite Adbeitia
 
System-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeas
System-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeasSystem-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeas
System-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeas
SpeedPartner GmbH
 
Efectos a largo plazo del uso de videojuegos
Efectos a largo plazo del uso de videojuegosEfectos a largo plazo del uso de videojuegos
Efectos a largo plazo del uso de videojuegos
Edgar0622
 

Andere mochten auch (20)

Seminario 16 controles y fracasos
Seminario 16 controles y fracasosSeminario 16 controles y fracasos
Seminario 16 controles y fracasos
 
Unidad didáctica 1
Unidad didáctica 1Unidad didáctica 1
Unidad didáctica 1
 
Law4you
Law4youLaw4you
Law4you
 
Copia de y despues de la eso 2015
Copia de y despues de la eso 2015Copia de y despues de la eso 2015
Copia de y despues de la eso 2015
 
Pasos para crear su box
Pasos para crear su boxPasos para crear su box
Pasos para crear su box
 
Schulterblick
SchulterblickSchulterblick
Schulterblick
 
Túnez - De los años 90 a la Actualidad
Túnez - De los años 90 a la ActualidadTúnez - De los años 90 a la Actualidad
Túnez - De los años 90 a la Actualidad
 
Introduccion a la informática
Introduccion a la informáticaIntroduccion a la informática
Introduccion a la informática
 
Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!
Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!
Ratgeber Katastrophenhilfe - im Notfall besser helfen!
 
Web-Performance-Optimierung mit varnish
Web-Performance-Optimierung mit varnishWeb-Performance-Optimierung mit varnish
Web-Performance-Optimierung mit varnish
 
Manual modulo de registro de fichas catastrales
Manual modulo de registro de fichas catastrales Manual modulo de registro de fichas catastrales
Manual modulo de registro de fichas catastrales
 
Presentación wiki agregar elementos a nuestra wki
Presentación wiki agregar elementos a nuestra wkiPresentación wiki agregar elementos a nuestra wki
Presentación wiki agregar elementos a nuestra wki
 
Suchmaschinen-Optimierung
Suchmaschinen-OptimierungSuchmaschinen-Optimierung
Suchmaschinen-Optimierung
 
Presentación wiki
Presentación wikiPresentación wiki
Presentación wiki
 
Active directory.docx
Active directory.docxActive directory.docx
Active directory.docx
 
MOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVA
MOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVAMOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVA
MOMENTO 4. APROPIACIÓN. AVA
 
Proyecto uniminuto carvajal versión 2
Proyecto uniminuto carvajal versión 2Proyecto uniminuto carvajal versión 2
Proyecto uniminuto carvajal versión 2
 
(Notas 2013 14 castellano 6º)
(Notas 2013 14 castellano 6º)(Notas 2013 14 castellano 6º)
(Notas 2013 14 castellano 6º)
 
System-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeas
System-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeasSystem-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeas
System-Management-Trio: Zentrale Verwaltung mit facter, puppet und augeas
 
Efectos a largo plazo del uso de videojuegos
Efectos a largo plazo del uso de videojuegosEfectos a largo plazo del uso de videojuegos
Efectos a largo plazo del uso de videojuegos
 

Herbert magazin eisheizung

  • 1. 10 Nachhaltige und Effiziente Energieerzeugung Wie funktioniert eine Eisheizung? Heizen mit Eis? Auf den ersten Blick klingt das paradox. Dabei macht eine ,Eisheizung‘ bloß ein einfaches physi­ kalisches Phänomen technisch nutzbar. Wasser kristallisiert unter Normalbedingungen bei 0°C zu Eis, es ändert seinen Aggregatzustand von flüssig zu fest. Bei diesem Phasenübergang wird Energie freige­ setzt, die sogenannte Kristallisations- oder Erstarrungs­ wärme. Die Temperatur bleibt dabei konstant. Damit das Eis wieder schmilzt, muss wieder dieselbe Wärmemenge zugeführt werden. Wer sich einen Eiswürfel auf die Hand legt, spürt, die Hand wird kalt; dem Körper wird also Wärme entzogen, die das Eis schmelzen lässt. Diese Schmelzwärme ent­ spricht der Kristallisationswärme, gemäß dem Energie­ erhaltungssatz. Weniger anschaulich ist die enorme Menge an Ener­ gie, die bei dem Phasenübergang von flüssig zu fest frei­ esetzt wird oder umgekehrt als Schmelzwärme g aufzubringen ist. Die Kristallisationswärme von Wasser entspricht etwa der Wärme, die man benötigt, um Wasser von 0°C auf 80°C zu erhitzen. (Die Schmelz­ wärme von Wasser ist um den Faktor 80 größer als seine spezifische Wärmekapazität, also die Energie, die Wasser pro 1°C und kg aufnehmen kann.) Der Phasenübergang ist daher hervorragend zur Speicherung von Energie in Form latenter Wärme geeignet. Hinzu kommt, dass sich Wärme auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau besser speichern lässt. – Auch Taschenwärmer sind übrigens Latentwärmespeicher. Knickt man das Metall­ blättchen in ihrem Inneren, beginnt die Flüssigkeit zu erstarren, und die Kristallisationswärme wird freigesetzt. Und dieses Prinzip macht man sich bei ,Eisheiz­ ngen‘ u technisch in größerem Maßstab zu Nutze, indem man große Wasserzisternen mit Betonmantel in das Erdreich einlässt, denen man mithilfe eines Wärmetauschers und von Wärmepumpen Wärme und Kristallisationswärme entnehmen kann. Mit geringem Aufwand an elektri­ scher Energie lässt sich über eine Wärmepumpe die im Wasser gespeicherte Wärme auf ein technisch nutzbares Temperaturniveau anheben, um es zur Beheizung von Gebäuden einzusetzen. Der Eisspeicher regeneriert sich über die selbst­ ständige Aufnahme oberflächennaher geothermischer Energie (8 bis 12°C) sowie Wärme aus Luft und Sonne, die über Solar-Luft-Kollektoren und einen weiteren Wärmetauscher dem System zugeführt wird. Damit wer­ den über den Eisspeicher quasi drei regenerative Ener­ giequellen effektiv miteinander verknüpft: Geothermie, Luft und Sonne. Der Eisspeicher selbst sammelt die Energie und dient der Wärmepumpe als primäre Res­ source. Der Eisspeicher ist quasi ein Zwischenspeicher. Und im Sommer wird das in der Heizperiode gebildete Eis zur passiven Kühlung verwendet. Über einen Wärme­ tauscher wird die Wärme aus dem Gebäude abgeführt und bringt über einen Regenerationswärmetauscher das Eis wieder zum Schmelzen. Am Anfang der Heizperiode ist der Tank wieder vollständig mit flüssigem Wasser gefüllt. Wenn man bedenkt, dass ein Liter Heizöl benötigt wird, um 126 l Eis zu schmelzen, kann man sich vor­ stellen, welche enorme Menge an Energie in Form von Latentwärme gespeichert werden kann. Der 55.000 l fassende Eisspeicher der Kinderkrippe beispielsweise kann so viel Kristallisationswärme wie rund 436 l Heizöl bereitstellen. Mit den innovativen Eisspeicher-WärmepumpenSystemen lassen sich je nach Anwendung bis zu 50 % Heizkosten und 99 % Kühlkosten einsparen. Das ist nachhaltige Energieeffizienz! —
  • 2. Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert. 11 Oben Bau des unterirdischen Eisspeichers Mitte Wärmetauscher im Inneren des Eisspeichers Unten Blick in einen Eisspeicher: Durch die Entnahme von Wärme kühlt das Wasser ab und vereist entlang des spiralförmig im Tank liegenden Wärmetauschers.
  • 4. Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert. 13 TI M TI TI TI PI PI F PI PI F PI LT PI A M M TI TI TI TI TI TI TI TI TI Zweistufige Wärmepumpe Pufferspeicher Heizwasser TI TI TI TI PI