Markus Asmuth
04.11.2005

Regelung einer Wärmepumpenanlage

Mit den immer aktueller und dringender werdenden Diskussionen über Energiesparen nimmt das Interesse an Wärmepumpenanlagen zu. Lerngegenstand der Unterrichtseinheit ist die Funktionsweise einer Wärmepumpenanlage und deren Regelung.
 

Die Schülerinnen und Schüler analysieren methodisch die Funktionsweise einer Wärmepumpenanlage. Diese wird durch eine Animation veranschaulicht. Sie ziehen Kennzahlen von Wärmepumpen heran und vergleichen mithilfe von Tabellenkalkulationsprogrammen den Energieverbrauch zweier Wärmepumpen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Analyse der Regelung der Wärmepumpenanlage. Die Schülerinnen und Schüler bilden die Zweipunktregelung in das Modul BORIS des Programms WinFACT ab und lernen den Einfluss der Schalthysterese auf die Schalthäufigkeit kennen.

Kompetenzen

Methodenkompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • ihre methodischen Fähigkeiten im Umgang mit komplexen technischen Systemen weiterentwickeln.
  • die Analysemethode einüben und anwenden lernen.
  • mit Bedienungsanleitungen vertraut werden und diese einsetzen.

Fachkompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • die Funktionsweise einer Wärmepumpenanlage verstehen.
  • mit Kennzahlen von Wärmepumpenanlagen rechnen.
  • die Regelung einer Wärmepumpenanlage verstehen.
  • die Funktionsweise einer Zweipunktregelung, den Begriff Schalthysterese und die Begriffe oberer beziehungsweise unterer Schaltpunkt verstehen.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaRegelung einer Wärmepumpenanlage
AutorMarkus Asmuth
ZielgruppeHandwerkliche und industrielle Elektroberufe
LernfeldEnergie- und gebäudetechnische Anlagen in Stand halten und ändern
Zeitraum10 Unterrichtsstunden
Technische VoraussetzungenTabellenkalkulationsprogramm (MS-Excel oder OpenOffice Calc), Software WinFACT mit dem Modul BORIS
PlanungVerlaufsplan der Unterrichtseinheit

Didaktisch-methodischer Kommentar

Lerngegenstand ist eine zweipunktgeregelte monovalente Elektrowärmepumpenanlage zur Raumheizung. Aufgrund der Komplexität des Systems ist die Anforderung an die Schülerinnen und Schüler hoch. Der Lerngegenstand eröffnet ihnen die Chance, komplexe Systeme fachgerecht verstehen zu lernen. Eine geeignete fachspezifische Methode ist die Analysemethode. Zunächst wird die Funktionsweise der Wärmepumpenanlage und anschließend die Regelung der Anlage analysiert.

regelung_waermepumpe_analysemethode.rtf
 
  • Aufgabenstellung
    Das Erläutern der Aufgabenstellung steht zu Beginn des Unterrichtsverlaufs. Die Lehrkraft sollte in die Fragestellungen einführen.

Download

regelung_waermepumpen_materialien.zip
regelung_waermepumpe_projektbeschreibung.pdf
 

Zusatzinformationen

Im Web

Informationen zum Autor

Markus Asmuth unterrichtet Elektrotechnik und Informatik.

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