Heizungs-, Lüftungs-
und Klimatechnik
Technische Anlagen zur Erwärmung, Luftversorgung, Luftreinigung sowie zur vollautomatischen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsregulierung.
1. EINLEITUNG
In Räumen wird die Temperatur von Heizungen, die Luftbewegung, Luftreinheit und Luftfeuchtigkeit von Lüftungen beeinflusst; Klimaanlagen regeln alle Faktoren zusammen und sorgen obendrein für eine konstant angepasste Luftfeuchtigkeit.2. HEIZUNGSTECHNIK
Heizungen sind zentrale oder dezentrale Anlagen, deren Hauptzweck es ist, durch Erwärmung kühler Räume (oder anderer Medien: Wasser etc.) die Temperatur so zu regulieren, dass sich die im Raum aufhaltenden Personen behaglich fühlen.Heizungsanlagen lassen sich unterscheiden nach der Lage ihrer Feuerstätten (örtliche und zentrale Heizung, Fernheizung), nach dem für ihren Betrieb notwendigen Brennstoff oder nach der Art der Nutzung von Wärmequellen (Öl-, Gas-, Kohle-, Elektro-, Solar-, Wärmepumpenheizungen), nach dem Wärmeträger (Warmwasser-, Dampf-, Luftheizung) und nach der Art ihrer Wärmeabgabe (Konvektions-, Strahlungs-, Luft-, kombinierte Heizungen). Siehe Wärmeübertragung.
2.1. Örtliche Heizungen
Bei der örtlichen Heizung befindet sich die Feuerstätte in dem zu beheizenden Raum selbst. Hierzu gehören offene Kaminfeuer (Strahlungswärme, geringer heiztechnischer Wirkungsgrad) ebenso wie Kachelöfen (kaum regulierbare Wärmespeicheröfen mit Wirkungsgraden bis zu 90 Prozent), Warmluft-Kachelöfen (kachelummantelte Dauerbrandöfen aus Gusseisen), die sich über Luftkanäle (teilweise mit Ventilatoren) auch zum Beheizen mehrerer Räume eignen, eiserne Öfen (durch Luftdrosselung nur bedingt regulierbar), Gasöfen (als regulierbare Strahlungsöfen oder Konvektions-/Luftumwälzungsöfen), Ölöfen und elektrische Raumheizgeräte (Direktstromheizungen wie Heizstrahler oder -lüfter, Heizkörper, Speicheröfen, Fußbodenspeicherheizungen).2.2. Zentralheizungen
Bei der Zentralheizung befindet sich die Heizquelle eines Gebäudes in einem separaten Raum. Die Wärme wird von dort über einen Wärmeträger (Wasser, Dampf oder Luft) den einzelnen Räumen zugeführt. Moderne vollautomatische Zentralheizungen arbeiten wirtschaftlich und sind sehr bedienerfreundlich. Hohe Energieausnutzung bei der Verbrennung wird durch niedrige Abgas- und geringe Oberflächen- und Auskühlverluste erreicht. Neuartige Nieder- und Tieftemperatur-Heizkessel passen sich automatisch an die jeweilige Außentemperatur an und schalten sich automatisch ab, wenn keine Wärme benötigt wird.In Wohnhäusern ist häufig eine Warmwasserheizung (Schwerkraft- oder Pumpenwarmwasserheizung) installiert. Stark vereinfacht gelangt bei dieser Heiztechnik das im Kessel erhitzte Wasser über eine Zirkulationsrohrleitung zu den Heizkörpern, um dann von dort nach der Wärmeabgabe zum Kessel zurückzufließen. Gleichzeitig wird erwärmtes Brauchwasser in einem isolierten Wasserboiler auf konstanter Temperatur gehalten. Alternativ zu den Heizkörpern kann Warmwasser auch durch Heizschlangen im Fußboden, in der Wand oder in der Zimmerdecke zirkulieren (Flächenheizungen mit Strahlungswärme), wobei wesentlich niedrigere Vorlauftemperaturen notwendig sind.
Bei der Dampfheizung wird den Heizkörpern durch die Rohrleitungen verdampftes Wasser zugeführt, das nach seiner Kondensierung wieder zum Kessel zurückfließt. Wegen ihrer zwar schlecht zu regulierenden, aber überdurchschnittlichen Heizleistung kommen Dampfheizungen überwiegend in großen Hallen (Industrie, Messen), Schwimmbädern oder in Gebäuden, die kurzfristig und schnell beheizt werden (Kirchen etc.) müssen, zum Einsatz.
Bei den in Deutschland seltenen Warmluftheizungen wird den Räumen entweder über Warmluftrohre direkt erwärmte Luft zugeführt (Feuerluftheizung), oder die Luft wird indirekt von einem Zwischenwärmeträger (Warmwasser- oder Dampfluftheizungen) aufgeheizt.
2.3. Fernheizung
Bei der Fernheizung gibt es für Siedlungen und ganze Stadtteile nur eine Feuerstelle, die Unterverteilern in den einzelnen Gebäuden über Rohrleitungen Wärme in Form von Dampf, Warm- oder Heißwasser zuführt. Fernheizungen funktionieren wie überdimensionale Zentralheizungen. Ihre Wärme wird zumeist in kleineren Blockheizkraftwerken und in kommunalen Fernheizkraftwerken erzeugt.3. LÜFTUNGSTECHNIK
Lüftungen sind physikalische Luftzirkulationssysteme sowie ventilationsgesteuerte Anlagen zur Be- und Entlüftung von Räumen, wobei die Luft gleichzeitig erwärmt – oder gekühlt – und mit Filtern gereinigt werden kann.Unterschieden wird zwischen so genannten freien Lüftungen, Belüftungsanlagen, Entlüftungsanlagen, Be- und Entlüftungsanlagen, Luftheizanlagen, Luftkühlanlagen, Luftheiz- und -kühlanlagen, Luftbefeuchtungsanlagen, Luftentfeuchtungsanlagen, Luftbe- und -entfeuchtungsanlagen, industriellen Absauganlagen und lüftungstechnischen Sonderanlagen (Lufttüren zur Verhinderung des Kaltlufteinfalls bei offener Tür, Entnebelungsanlagen etc.).
3.1. Freie Lüftung
Im Gegensatz zur maschinell erzeugten Zwangslüftung werden bei der freien Lüftung die natürlichen Eigenschaften der Luft bei Temperatureinwirkung und Strömung genutzt. Bei der Schacht- und Dachaufsatzlüftung wird z. B. zur besseren Raumentlüftung ergänzend zur Fugen- und Fensterlüftung die Schornsteinwirkung genutzt, die bei kälterer Außenluft durch Unterdruck entsteht, wenn die Entlüftungsöffnung oberhalb des Raumes liegt. Diese Lüftungsart funktioniert vor allem bei so genannten Warmbetrieben (Kraftwerke, Stahlwerke, Gießereien etc.) auch im Sommer.3.2. Be- und Entlüftung
Reine Entlüftungsanlagen (Sauglüftungen), die die Luft mittels eines Lüfters aus dem Raum blasen, während durch den entstehenden Unterdruck durch andere Öffnungen Frischluft nachströmt, werden überwiegend zur Luftverbesserung in kleinen Räumen genutzt (Küche, Bad, WC, Garderobe etc.). Reine Belüftungsanlagen (Drucklüftung), bei denen Luft aus dem Freien hereingefördert wird, wobei überschüssige Luft durch den entstehenden Überdruck entweicht und den Zustrom unerwünschter Luft verhindert, eignen sich nur für Räume ohne starke Luftverschlechterung (Büros, Verkaufsräume, Ausstellungsräume etc.). Optimal für große, viel bevölkerte Räume (Säle, Theater, Gaststätten, Sporthallen) ist die Koppelung von Be- und Entlüftungsanlage.3.3. Luftheizung und -kühlung
Die Luftheizungsanlage fördert stark erwärmte Außenluft, Umwälzluft oder Mischluft (bei Hochdruckluftheizungen bis zu 200 °C) in einen Raum, um den Wärmeverlust (etwa bei häufigem Öffnen der Außentüren) zu decken. Sie kommt vor allem in Fabrikwerkstätten, Montagehallen, Lagerräumen etc. zum Einsatz. Ihr Gegenstück ist die Luftkühlanlage etwa für Hallen mit großen Fensterflächen, die sich bei Sonneneinstrahlung stark erwärmen.3.4. Luftbe- und -entfeuchtung
Befeuchtungsanlagen arbeiten je nach Raumgröße mit verdunstetem Wasser, Dampfgebläsen oder Wasserzerstäubern. Befeuchtungsanlagen werden in Form von Luftbefeuchtungsgeräten oder im großen Maßstab vor allem in hygroskopische (Wasser an sich ziehend) Stoffe verarbeitenden Industriebetrieben eingesetzt. Entfeuchtungsanlagen, bei denen der Luft durch Kühlung und Kondensierung oder durch hygroskopische Stoffe Wasser und Dampf entzogen wird, finden sich in vielen Spezialbetrieben der Chemie, Pharmazie und Elektrotechnik.4. KLIMATECHNIK
Klimaanlagen vereinigen mehrere der oben genannten Luftbehandlungsmethoden in sich und haben die Aufgabe, Temperatur und Luftfeuchtigkeit innerhalb beliebig vorgegebener Grenzen zu halten. Sie enthalten Einrichtungen zur Erwärmung, Kühlung, Befeuchtung, Entfeuchtung und Reinigung der Luft sowie eine selbst regelnde Mess- und Steuerungstechnik.Verfasst von:
Roland Detsch(© cpw)