[ Heizung ] - Speicher
Nicht die gesamte erzeugte Wärme wird immer sofort in das Heizungs-
oder Wassersystem eingespeist, sondern häufig in Speichern "zwischengelagert".
Man unterscheidet zwischen Brauchwasserspeichern (Boiler)
(Trinkwasseraufbewahrung) und Pufferspeichern (ungenießbares
Heizungswasser). Die Größe von Boilern richtet sich nach dem täglichen
Verbrauch (Personen im Haushalt und Waschgewohnheiten), aber auch danach,
wie rasch das Boilerwasser wieder aufgewärmt werden kann.
Als Faustformel gilt: Verbrauch 50 - 75l/Person und Tag.
Eine gute Isolierung ist wichtig, um den Energieverlust durch Abstrahlung
gering zu halten.
Speziell bei größeren Puffern darauf achten, dass bei der Einbringung
die Türen breit genug sind und der Aufstellungsraum hoch genug ist. (Kippmaß!)
Brauchwasserspeicher
(Boiler): Das Heizungswasser aus dem Heizungskessel erwärmt das
Brauchwasser für Bad, Küche usw. Das Heizungswasser kommt
dabei mit dem Brauchwasser nicht in Berührung, weil es über
einen eigenen Wärmetauscher geführt wird, der in den Boiler
eingebaut ist. Man unterscheidet zwischen Rippenrohrwärmetauschern
und Glattrohrwärmetauschern (Register). Diese werden in letzter
Zeit stärker eingesetzt, weil sie nicht so rasch verkalken und
eine um 50% bessere Übertragungsleistung haben. Die Größe
der Wärmetauscher ist der Boilergröße angepasst. Größere
Register haben den Vorteil, dass die Boiler rascher erwärmt werden
können und dadurch Energie gespart wird.
Um im Boiler Trinkwasserqualität zu erreichen und Korrosion zu
vermeiden, ist der Stahlmantel innen beschichtet. Im Wesentlichen gibt
es zwei Arten der Beschichtung: Kunststoffbeschichtung oder Emaillierung.
Email ist für etwas höhere Dauertemperaturen konzipiert und
in der Regel etwas teurer. Im Laufe der Zeit kann es durch Temperaturdehnungen
zu feinen Rissen oder kleinsten Beschädigungen kommen. Deshalb
sind praktisch in jedem Boiler Schutzanoden aus Magnesium eingebaut,
die diese Beschädigungen verhindern. Allerdings wird dafür
Material von der Anode abgetragen. Für einen dauerhaften Korrosionsschutz
ist deshalb eine jährliche Kontrolle und gegebenenfalls ein Austausch
der Anode unerlässlich. Für besonders aggressives Wasser eigenen
sich Edelstahlspeicher.
Um ein verkalken zu verhindern werden die Boiler regelungstechnisch
auf maximal 60°C erwärmt. Da bei zu tiefen Temperaturen gefährliche
Legionellen (Legionärskrankheit) entstehen können, heizen
viele Kesselregler den Boiler z.B. 1x wöchentlich auf 75°C
auf.
Für
Solaranlagen ist im Solarspeicher ein weiterer Wärmetauscher
notwendig. Auch hier meist als fix eingebautes Glattrohrregister. Die
Größe ist wieder von der Personenzahl und den Gewohnheiten,
aber auch von der Kollektorfläche abhängig.
Faustformel: 4 Personen/ 6m²-8m²/ 300l; 6 Personen/ 8m²-10m²/
500l
Für die Solaranlage sollte das Register so tief wie möglich
angeordnet sein, um die Sonnenenergie besser auszunutzen. Es ist meist
ein bisschen größer als das Heizungsregister (schnellere
Erwärmung auch bei wenig Sonne).
Neben den eingebauten Wärmetauschern gibt es auch außenliegende
(externe) Plattenwärmetauscher sowohl für
die Wärmeeinbringung von z.B. Solaranlagen als auch für die
Erzeugung von Brauchwasser im Durchlaufverfahren. (Hygienische
Warmwasserbereitung)
Diese übertragen höhere Leistungen und sind schneller. Zusammen
mit der Pumpe und Ventilen aber teurer.
Pufferspeicher.
Stahlblechbehälter, bei dem kein zusätzlicher Korrosionsschutz
(Beschichtung) notwendig ist, weil immer das gleiche Heizungswasser
enthalten ist. Übliche Größen 800 l, 1000 l, 1500 l,
2000 l aber auch beliebig darüber. Abhängig von Heizanlage
und Verwendungszweck.
In Ihnen wird Energie zwischengespeichert, die momentan nicht benötigt
wird.
Die Temperaturen im Puffer können bis 95°C betragen. Auf unkontrolliertes
Rück-Zirkulieren in die Heizungsleitungen achten (Energieverlust).
Für Holzvergaser und Teilsolare Raumheizung unbedingt
erforderlich. Für alle anderen ist damit eine Systemverbesserung
erreichbar.
Bewirken bessere Energieausnutzung, Wirkungsgradsteigerung, höherer
Heizkomfort, geringerer Verbrauch, weniger Emissionen, optimale gleichzeitige
Einbindung verschiedener Heizflächen (Heizkörper, FBH, WH)
usw. durch Schichtung.
Pufferspeicher können ein Glattrohrregister eingebaut haben, oder
man kann einen Flansch für den nachträglichen Einsatz eines
Wärmetauschers einschweißen oder man kann ein Schichtladesystem
einbauen. Es gibt aber auch Kombipuffer (Hervorhebung), die den Boiler
(meist 150 - 200 l) direkt eingebaut haben.
Vorteil: weniger Platzbedarf, weniger Oberfläche und Wärmeabstrahlung,
geringerer Montageaufwand
Nachteil: Boilertemperaturen können über 60°C sein. Verkalkungsgefahr.
Hygienische
Warmwasserbereitung: In einem Boiler stehen permanent 200 - 300
l warmes Wasser zur Verfügung. Es ist eine geringe Legionellengefahr
vorhanden. Außerdem bleibt das Wasser nicht so frisch wie fließendes
Wasser. Das kann man umgehen, wenn man gerade nur soviel Warmwasser
erzeugt, wie man im Moment braucht. Wenn an der Zapfstelle (Waschbecken
etc.) warmes Wasser angefordert wird, wird heißes Heizungswasser
aus dem Puffer durch einen Plattenwärmetauscher gepumpt. Dieses
wärmt das in der Gegenrichtung in einem getrennten Kreislauf fliesende
Brauchwasser auf die gewünschte Temperatur auf. Genau soviel, wie
gerade benötigt wird. Nachteil: eigener Wärmetauscher mit
Pumpe und Regelung notwendig und dadurch teurer.
Plattenwärmetauscher:
bestehen aus feinen wasserdurchflossenen Platten, häufig aus Edelstahl,
damit sie nicht korrodieren. Übertragen die Wärme z.B. von
einer Solaranlage über einen getrennten Kreislauf z.B. in einen
Pufferspeicher. Es können sehr große Leistungen in kurzer
Zeit übertragen werden. Werden eigens für eine Anlage konzipiert
und sind dadurch optimal angepasst.
Schichtspeicher
und Schichtladesystem: Wasser hat die Eigenschaft, dass es bei höheren
Temperaturen leichter wird und dadurch gegenüber kaltem Wasser
aufsteigt. In einem Speicher ist somit eine Wasserverteilung von kalt
bis warm von unten nach oben gegeben. Dieses Prinzip macht man sich
bei der Schichtspeicherung von Pufferspeichern zu Nutze.
Die z.B. von einer Solaranlage erzeugten Temperaturen sind im Tagesrhythmus
nicht immer gleich hoch. Diese unterschiedlichen Temperaturen werden
annähernd dort in den Speicher gebracht, wo sich schon eineähnliche
Temperatur befindet. Das geschieht durch extern geregelte Ventile oder
durch im Speicher untergebrachte Lanzen mit selbsttätigen Klappen
(siehe Prinzipskizze). Dadurch gibt es durch das Einströmen des
Wassers keine Temperaturverwirbelungen im Puffer.
Vorteil: Das Wasser kann auch wieder mit einer exakten Temperatur entnommen
werden und zwar immer für den jeweiligen optimalen Bedarf. D.h.
die oberen Temperaturen z.B. für die Brauchwasserbereitung, die
mittleren für die Heizkörper und die unteren für Wand-
oder Fußbodenheizung.
Die Energiequelle (Solar, Holz etc.) wird viel besser ausgenutzt.
Nachteil: erhebliche Mehrkosten