Warmwasserspeicher
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Warmwasserspeicher


Die zur Wassererwärmung produzierte Energie wird oft nicht direkt verbraucht. Gerade bei der Nutzung von Solarthermie wird Wärme nicht immer zu Zeiten der größten Nachfrage bereitgestellt. Um Phasen auszugleichen, in denen die Anlage einen Überschuss oder Mangel an Wärme produziert, sind Pufferspeicher notwendig. Im Pufferspeicher, auch Brauchwasserspeicher, ist das Wasser selbst das Speichermedium. Um das erwärmte Wasser möglichst lange und mit wenig Wärmeverlusten zu speichern, gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen monovalenten und bivalenten Speichern. Nutzt man seine Solarthermieanlage nur zur Brauchwassererwärmung (warmes Wasser zum Baden, Duschen, Waschen), kommt ein monovalenter Speicher zum Einsatz, „monovalent“, weil hier nur ein Wärmeerzeuger Energie in den Pufferspeicher einspeist. Das Heizungswasser, von einem weiteren Heizsystem erzeugt, wird in einem zweiten Speicher bereitgehalten.
Pufferspeicher für Solaranlagen, sollen möglichst bivalent betrieben werden. Hier speisen zwei Wärmeerzeuger gemeinsam in einen Solarspeicher ein: die Solarthermieanlage und in sonnenarmen Zeiten ein konventionelles System wie z.B. ein Gasbrennwertkessel. Ein Kombispeicher kann die Wärme aus der Solarthermie-Anlage oder Wärmepumpe für das Brauchwasser wie auch das Heizungswasser speichern.

Das Nutzwasser im Wasserbehälter wird über einen Wärmetauscher erwärmt. Bei der Solarthermie-Anlage und bei Wärmepumpen-Systemen gelangt die gewonnene Wärme im Arbeitsmittelkreislauf bzw. mittels Wärmeträgerflüssigkeit über einen Wärmetauscher in den Brauchwasserspeicher. Ein interner Wärmetauscher ist meist nichts anderes als ein Kupferrohr, das spiralförmig im Speicher verläuft. Die Spiralform dient dazu, eine möglichst große Oberfläche für den Austausch der Wärme zu erzielen. Externe Wärmetauscher befinden sich nicht im Speicher, sondern an den Zuleitungsrohren. Vorteile externer Wärmetauscher sind die deutlich geringere Verkalkung und die leichte Zugänglichkeit, falls einmal ein Austausch erforderlich sein sollte.

Warmwasserspeicher werden in verschiedenen Versionen angeboten, von technisch einfachen Brauchwasserspeichern bis zu komplizierten Schichtenspeichern. Bei einfache Pufferspeichern gelangt die Wärme über einen Wärmetauscher in den unteren Teil des Speichers und erhitzt das Wasser von unten nach oben. Schichtenspeicher dagegen machen sich die physikalische Eigenschaft zu Nutze, dass Wasser je nach Temperatur eine unterschiedliche Dichte hat, also schwerer oder leichter ist. Warmes Wasser ist leichter und steigt nach oben, kaltes Wasser bleibt unten. Verglichen mit einer gleichmäßigen Wärmeverteilung einfacherer Speicher, weist ein Schichtspeicher im oberen Bereich eine höhere Temperatur auf, im unteren eine niedrigere. Das ermöglicht es, sowohl die Zuführung als auch die Entnahme von Wärmeenergie effektiver zu gestalten. Besonders effektiv sind Schichtladespeicher, die das Wasser in genau der Höhe zuführen, in der die passende Temperatur im Speicher herrscht. Das geschieht über ein Rohr mit mehreren Verschlüssen in unterschiedlicher Höhe, die sich abhängig von der Temperatur öffnen oder schließen.


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