Bachelor-Studiengang, Module FSB 7 und FSW 7, Kurs Anlagentechnik in Gebäuden Prüfungstag: Donnerstag, , Prüfungsdauer: 90 Minuten

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1 Bachelor-Studiengang, Module FSB 7 und FSW 7, Kurs Anlagentechnik in Gebäuden Prüfungstag: Donnerstag, , Prüfungsdauer: 90 Minuten Zur Bearbeitung der Klausur sind ausschließlich Taschenrechner, die Vorlesungsskripte und Ihre Vorlesungsmitschriften zugelassen. Mobile Endgeräte sowie alte Klausuren und Fachliteratur sind ausdrücklich nicht zugelassen. -à Schreiben Sie nicht mit Bleistiften, sondern mit gut lesbaren dauerhaften Stiften (Kuli, Fineliner, Füller) -à Reicht Ihnen der vorgesehene Platz nicht aus, benutzen Sie bitte die Rückseite und vermerken dies! -à Ergänzen Sie fehlende Werte für Berechnungen durch sinnvolle Annahmen. -à Berechnungen, welche den Rechengang und die zu Grunde gelegte Formel nicht erkennen lassen, werden nicht bewertet. -à Benennen Sie immer die gewählten Faktoren oder Werte aus Tabellen, z.b. gewählter Korrekturfaktor aus Tabelle bei gegebener Normaußentemperatur -20 C: f temp = 1,4 -à Beschriften Sie Skizzen nachvollziehbar und leserlich -à Berechnungen auf vorbereiteten Formularen werden nicht bewertet. Gutes Gelingen! Name Vorname Matrikelnummer Aufgabe Σ Note maximale Punkte erreichte Punkte Seite 1/7

2 Aufgabe 1 11 Punkte Ein Wohngebäude am Standort Münster (Norm-Außentemperatur θ e = -12 C) hat eine Bruttogrundfläche (BGF) von m 2 und ein Volumen (V e ) von m 3. Die wärmeübertragende Hüllfläche (A) beträgt m 2. a)wie hoch ist die spezifische Heizlast W/m 2 des Gebäudes, wenn die überschlägige Heizlast des Kessels 97 kw beträgt? (4 Punkte) b) Welchem Baualter können Sie das Gebäude in etwa zuordnen? (4 Punkte) c) Wie hoch wäre die überschlägige Heizlast des Kessels (in kw), wenn das Gebäude am Standort Obertsdorf (Norm-Außentemperatur θ e = -20 C) läge? (3 Punkte) Seite 2/7

3 Aufgabe 2 20 Punkte a) Benennen und skizzieren Sie das Prinzip von zwei grundsätzlich unterschiedlichen Systemen zur indirekten Trinkwarmwasserbereitung mit den wesentlichen Komponenten. Beschriften Sie die Komponenten. (14 Punkte) 1. System: Skizze: 2. System: Skizze: b) welches System empfiehlt sich aus hygienischen Gründen für den Einsatz im Mehrfamilienhaus? (3 Punkte) c) wie muss das System aussehen bzw. durch welche Komponenten ergänzt werden, damit durch eine Solaranlage erzeugte Energie mit eingesetzt werden kann? (3 Punkte) Seite 3/7

4 Aufgabe 3 (20 Punkte) Eine Heizungsanlage zeichnet sich u.a. durch folgende Größen aus: Verteilverluste: 286 kwh Länge der Rohrleitung: 130 m Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient der Dämmung: U = 0,4 W/mK Umgebungstemperatur: 20 C Monatliche rechnerische Laufzeit: 200 h a) Wie hoch ist die mittlere Heizkreismedientemperatur? (12 Punkte) b) Welche üblichen Vor- und Rücklauftemperaturen können der Heizkreismedientemperatur zugeordnet werden? Gehen Sie stark vereinfachend davon aus, dass die Heizkreismedientemperatur den Mittelwert aus Vor- und Rücklauftemperatur darstellt? (4 Punkte) c) Welcher von folgenden Kombinationen aus Wärmeerzeuger und Wärmeüberträger kommt auf Grund der berechneten Temperaturen sinnvoller Weise zum Einsatz? Begründen Sie Ihre Auswahl. (4 Punkte) 1) Brennwertkessel, Erdgas, Fußbodenheizung 2) Brennwertkessel, Erdgas, Heizkörper vor Außenwand 3) Niedertemperaturkessel, Fußbodenheizung 4) Niedertemperaturkessel, Heizkörper vor Außenwand 5) Wasser-Wasser-Wärmepumpe, Fußbodenheizung 6) Wasser-Wasser-Wärmepumpe, Heizkörper vor Außenwand Seite 4/7

5 Aufgabe 4 20 Punkte Die Wohnungsgesellschaft eines Mehrfamilienhauses mit 10 Wohneinheiten wünscht sich ein einfaches Lüftungssystem zur Sicherstellung der Raumluftqualität, welches in der Lage ist, sich an unterschiedliche Quantitäten von vorhandener Raumluftfeuchte anzupassen. Schlagen Sie ein Lüftungssystem vor, skizzieren Sie alle Bestandteile der Lüftungsanlage beispielhaft in den Grundriss des insgesamt 5-geschossigen Gebäudes (2 Wohnungen / Etage) benennen Sie die Komponenten in der Legende und beschreiben Sie die Betriebsweise und die Vorteile der von Ihnen gewählten Anlage. Typ: Skizze: Legende: 3,80 2,50 3,76 3,76 2,50 2,50 3,80 2,50 Wohnen Kinder Kinder Wohnen Essdiele Essdiele Bad Flur Flur Bad Eltern Küche Küche Eltern 1,22 1,18 1,19 1,84 2,41 Betriebsweise und Vorteile (10 Punkte): Seite 5/7

6 Aufgabe 5 24 Punkte Solaranlagen zur Trinkwarmwasserbereitung und Heizungsunterstützung sind heute weit verbreitet. Dabei existieren verschiedene Systeme und Kollektorarten. Die Leistungskennzahlen von Kollektoren werden durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Unter anderem durch den Transmissionsgrad τ (tau) der Kollektorabdeckung den Absorptionsgrad α (alpha) des Absorbers a) In welchem Bereich sollte der Konversionsfaktor η 0 eines effizienten Vakuumröhrenkollektors liegen? Grenzen Sie ihren Wert bitte mit einer Spreizung von max. 0,05 ein. (2 Punkte) b) Wie wird er berechnet? Nennen Sie die Formel (2 Punkte) c) Der thermische Verlustfaktor eines Kollektors liegt bei 3,3 W/m 2 C. Um was für einen Kollektor handelt es sich? (2 Punkte) d) Benennen Sie jeweils die Art und beschreiben Sie das Wirkprinzip, die Funktionsweise und Anbindung an den Solarkreislauf der unten abgebildeten Kollektoren. Ergänzen Sie die Legende der Skizzen (18 Punkte) Kollektor 1: Aufbau Wirkprinzip, Anbindung: Seite 6/7

7 Kollektor 2: Aufbau Wirkprinzip, Anbindung: Aufgabe 6 5 Punkte Zu welcher Anlagentechnik gehört ein Unterschubbrenner? Beschreiben Sie die Funktionsweise sowie mögliche Vor- und Nachteile. Seite 7/7