Wie löse ich diese Aufgabe in der Thermodynamik, bezogen auf?
Hallo zusammen, ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik. Dabei habe ich folgende Aufgabe(n): " Quelle: https://www.t-online.de/heim-garten/energie/id_91913532/heizkostenvergleich-waermepumpe-vs-erdgas-wie-viel-geld-kostet-das-heizen-.html Der durchschnittliche Wärmebedarf eines Einfamilienhauses in Deutschland liegt bei 14000 kWh pro Jahr. Es sollen zwei Optionen der Wärmebereitstellung untersucht werden. Option 1: Propangasheizung. Der Wirkungsgrad der Heizung soll mit 95% angenommen werden. Der Gaspreis liegt derzeit bei 8 ct/kWh. Der Heizwert von Propan liegt bei 46,5 MJ/kg. Die brennwertbezogenen CO 2 -Emissionen bei der Verbrennung von Propan liegen bei 0,065 g CO2 /kJ. Option 2: Luft-Wasser Wärmepumpe. Die Leistungszahl der Wärmepumpe kann bei Heizung mit einfachen Konvektionsheizkörpern in ungedämmten Gebäuden mit 3,1 angenommen werden (Heizwassertemperatur 50°C). Der Strompreis für Heizstrom liegt derzeit bei 28 ct/kWh. Die energiebezogenen CO 2 -Emissionen des deutschen Stromes liegen im Jahr 2022 bei ca. 420 g CO2 /kWh. a. Wieviel Geld ist jährlich für die Option 1 bzw. Option 2 für die Energie zum Heizen auszugeben? b. Wieviel CO 2 entsteht bei dem Heizen mit Option 1 und Option 2? c. Beantworten Sie a. Option 2 und b. Option 2 für eine Leistungszahl der Wärmepumpe von 4,8, die bei Nutzung einer Fußbodenheizung angenommen werden kann (Heizwassertemperatur 30°C). d. Beantworten Sie a. Option 2 und b. Option 2 für eine Leistungszahl der Wärmepumpe von 2,2, die bei einem unsanierten Altbau mit sehr alten Strahlungsheizkörpern angenommen werden kann (Heizwassertemperatu 70°C). e. Was ist von der „Wärmepumpenpflicht“ zu halten? Motivation der Bundesregierung vs. Wirtschaftlichkeit der Investition " Ich würde mich über jede Art von weiteren ansätzen freuen. Das hier sind meine bisherigen Kosten=Verbrauch×Preis CO2-Emissionen=Verbrauch×CO2-Emissionsfaktor CO2-Emissionen=Verbrauch×CO2-Emissionsfaktor Für Option 1 (Propangasheizung): VerbrauchOption 1=Wa¨rmebedarfWirkungsgradOption 1 VerbrauchOption 1 =WirkungsgradOption 1 Wa ¨ rmebedarf KostenOption 1=VerbrauchOption 1×Gaspreis KostenOption 1 =VerbrauchOption 1 ×Gaspreis CO2-EmissionenOption 1=VerbrauchOption 1×CO2-EmissionsfaktorOption 1 CO2-EmissionenOption 1 =VerbrauchOption 1 ×CO2-EmissionsfaktorOption 1 Für Option 2 (Luft-Wasser Wärmepumpe): VerbrauchOption 2=Wa¨rmebedarfLeistungszahlOption 2 VerbrauchOption 2 =LeistungszahlOption 2 Wa ¨ rmebedarf KostenOption 2=VerbrauchOption 2×Strompreis KostenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×Strompreis CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×CO2-EmissionsfaktorOption 2 CO2-EmissionenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×CO2-EmissionsfaktorOption 2 Nun, lassen Sie uns diese Berechnungen durchführen: a. Option 1 und Option 2: VerbrauchOption 1=14000 kWh0,95 VerbrauchOption 1 =0,95 14000kWh KostenOption 1=VerbrauchOption 1×0,08 EUR/kWh KostenOption 1 =VerbrauchOption 1 ×0,08EUR/kWh CO2-EmissionenOption 1=VerbrauchOption 1×0,065 gCO2/kJ CO2-EmissionenOption 1 =VerbrauchOption 1 ×0,065gCO2/kJ VerbrauchOption 2=14000 kWh3,1 VerbrauchOption 2 =3,1 14000kWh KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×420gCO2/kWh b. Option 2: VerbrauchOption 2=14000 kWh4,8 VerbrauchOption 2 =4,8 14000kWh KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×420gCO2/kWh c. Option 2 mit Leistungszahl von 4,8: VerbrauchOption 2=14000 kWh4,8 VerbrauchOption 2 =4,8 14000kWh KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×420gCO2/kWh d. Option 2 mit Leistungszahl von 2,2: VerbrauchOption 2=14000 kWh2,2 VerbrauchOption 2 =2,2 14000kWh KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 =VerbrauchOption 2 ×420gCO2/kWh