Wärmeerzeuger sind zentrale Komponenten in der technischen Gebäudeausrüstung (TGA), die für die Erzeugung von Wärme zur Raumheizung, Warmwasserbereitung oder für industrielle Prozesse verantwortlich sind. Sie wandeln verschiedene Energieformen, wie elektrische Energie, fossile Brennstoffe oder erneuerbare Energien, in thermische Energie um.
Grundlagen der Prinzipien erklärt
Die Funktionsweise von Wärmeerzeugern basiert auf dem Prinzip der Energieumwandlung. In einem Gasbrennwertgerät beispielsweise wird die chemische Energie des Erdgases durch Verbrennung in Wärme umgewandelt. Die dabei entstehenden Abgase werden genutzt, um zusätzliche Wärme durch Kondensation des Wasserdampfes zu gewinnen.
Ein weiteres Prinzip ist die Wärmepumpentechnologie, die Umgebungswärme aus Luft, Wasser oder Erdreich aufnimmt und auf ein höheres Temperaturniveau hebt. Hierbei wird das physikalische Prinzip der Verdampfung und Kondensation genutzt. Ein Kältemittel wird im Kreislauf geführt, das bei niedriger Temperatur verdampft und bei höherer Temperatur kondensiert, wobei Wärme abgegeben wird.
Elektrische Wärmeerzeuger, wie Durchlauferhitzer oder Heizstäbe, nutzen den elektrischen Widerstand, um Wärme zu erzeugen. Die elektrische Energie wird dabei direkt in Wärme umgewandelt, was in der Regel mit einem geringeren Wirkungsgrad verbunden ist als bei der Nutzung von Brennstoffen.
Anwendungsmöglichkeiten
In der TGA finden Wärmeerzeuger vielfältige Anwendung. Ein Beispiel ist die zentrale Wärmeversorgung von Gebäuden. Hierbei werden oft mehrere Wärmeerzeuger kombiniert, um Effizienz und Versorgungssicherheit zu erhöhen. So kann eine Solarthermieanlage zur Unterstützung einer Gasheizung eingesetzt werden, um den Brennstoffverbrauch und die Emissionen zu reduzieren.
Formeln zur Berechnung
Die Berechnung der Leistung eines Wärmeerzeugers kann mit folgender Formel erfolgen:
![\[P = \dot{Q} \cdot \eta\]](https://www.tga-wissen.de/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a8faa0392c4dfc73e76f8197d4905ec4_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Hierbei ist 
die Leistung des Wärmeerzeugers in kW, 
der Wärmestrom in kW und 
der Wirkungsgrad des Gerätes.
Wichtige Gesetze oder Normen
In Deutschland ist die Energieeinsparverordnung (EnEV) eine wichtige gesetzliche Grundlage, die Anforderungen an die Energieeffizienz von Wärmeerzeugern stellt. Die EnEV wird ergänzt durch die DIN-Normen, wie die DIN V 4701-10, die Berechnungsverfahren für die Energieeffizienz von Heizungsanlagen definiert.