Heizung

Speicherladungsarten Für jeden Anwendungsfall bzw. Wärmequelle gibt es die passenden Pufferspeicher und Trinkwassererwärmer (TW-Speicher). Da die Speicherarten so vielfältig sind, ist die Auswahl der richtigen Art der Speicherladung, um die eingespeicherte Wärme möglichst effizient nutzen zu können, besonders wichtig. Man unterscheidet zwischen Kaskadenschaltung Parallelschaltung Schichtenspeicherung Kaskadenschaltung - Reihenschaltung Eine Kaskade ist die Anordnung gleicher Teile in Reihe ( Reihenschaltung - Kaskadenschaltung ). Das können Wärmeerzeuger (Heizkessel, Heizthermen, Wärmepumpen), Trinkwasser- bzw. Pufferspeicher, Solarkollektoren oder Heizleisten sein. Letztendlich ist eine Einrohr-Heizung auch eine Kaskade. Kaskadenspeicher Quelle: Exergy Systems Engineering In vielen Gebäuden sind die örtlichen Gegebenheiten derart beengt, dass große Speicher nicht möglich sind. Hier ist der Einsatz von Speicherkaskaden (Speicherbatterien) angebracht. Diese bestehen aus mehreren kleineren Speichereinheiten, die eng nebeneinander aufgestellt werden. Die Verbindung wird mit Gummikmpensatoren hergestellt, die nicht nur die Wärmeausdehnung der Anschlüsse aufnehmen, sondern auch Maßungenauigkeiten ausgleichen. Bei den in Reihe geschalteten Speichern sind die Temperaturen in jedem Speicher unterschiedlich . Die Kaskadenschaltung wird von einigen Herstellern auch bei unterschiedlichen Pufferspeichern (verschiedene Inhalte oder verschiedene Konstruktionen) empfohlen. Bei der in der Abbildung dargestellten Kaskadenart sind keine weiteren wärmeabgebende Anschlüsse notwendig. Kaskadenspeicher - Exergy Systems Engineering Parallelschaltung Die Parallelschaltung wird auch Neben- oder Nebeneinanderschaltung genannt. Der Begriff kommt aus der Elektrotechnik , bei der jedes Element der Schaltung an die gleiche Spannung angeschlossen ist. Seriall parallele Anschlussart (nicht abgeglichen) Quelle: Exergy Systems Engineering Parallel angeschlossene Speicher Bei der Speicherung von Wärme sind mehrere Speicher nebeneinander angeordnet und werden gleichzeitig oder nacheinander geladen. Auf gleicher Weise wird auch die Wärme entnommen . Aber auch Wärmeerzeuger (Heizkessel, Heizthermen, Wärmepumpen, Solarkollektoren) werden parallel geschaltet. Parallel geschaltete Trinkwasser- oder Pufferspeicher führen zu einer Erhöhung der Speicherkapazität bzw. Schüttleistung . Der Anschluss mehrerer Speicher mit dem Tichelmannsystems sorgt hier besonders gut zu einer gleichmäßigen Aufladung . " Normal " angeschlossene Speicher und Speicher unterschiedlicher Größe müssen hydraulisch abgeglichen werden, damit eine gleichmäßige Belandung gewährleistet ist. Auch Wärmeerzeuger (Heizkessel, Wärmepumpen, Solarkollektoren) werden zur Erhöhung der Leistung in einer Parallelschaltung betrieben. Letztendlich sind die Heizkörper in einem Zweirohrsystem parallel geschaltet, wodurch jeder angeschlossene Heizkörper mit der gleichen Vorlauftemperatur versorgt wird. Schichtenspeicherung Im Gegensatz zur Kaskadenschaltung kann eine Speicherung auch über spezielle Ventile in großvolumigen Speichern erfolgen. Dabei wird über eine Regelung der Speicher schichtweise geladen . Mit den gleichen Ventilen kann auch die Wärme schichtweise entnommen werden. Aber auch ohne Spezialventile ist eine Wärmeschichtung in Speichern möglich. Wenn ein Speicher hoch genug ist und einen größeren Durchmesser hat, dann wird sich bei einer "sanften" Ladung (geringe Fließgeschwindigkeit bei der Ladung) das warme Wasser schichtweise einlagern. Dazu muss der Volumenstrom richtig eingestellt bzw. bei mehreren Speicher hydraulisch abgeglichen werden. Eine andere Art der Schichtenspeicherung wird durch einen Thermosiphonspeicher erreicht. Aber auch durch den Einsatz von mehreren Wärmetauschern (bi- oder multivalente Speicher) in verschiedenen Höhen im Speicher und mit verschieden hohen Temperaturen kann eine Schichtung aufgebaut werden. In allen Fällen darf bei der Entnahme die Schichtung nicht durch zu hohe Fließgeschwindigkeiten zerstört werden. Mischer mit 4 oder 5 Anschlüssen Quelle: ESBE GmbH Der multivalente Mischer hat 5 Anschlüsse . Er kann handbetätigt oder automatisch mit Stellmotor und Regelung betrieben werden. Einsatzmöglichkeiten 1. Der Mischer hat 4 Auslässe , die die Wärme im Mischbetrieb aus den verschiedenen Zonen eines Pufferspeichers oder von anderen Wärmequllen beziehen. 2. Als Zonenmischer mit einem Stellmotor und einer Regelung können sie die Zonen eines Pufferspeichers beladen oder entladen. Mischer mit 4 oder 5 Anschlüssen Quelle: ESBE GmbH Bivalenter Mischer Quelle: ESBE GmbH Eine spezielle Ausführung eines 4-Wege-Mischers ist der bivalente Mischer . Dieser Mischer mit rotierendem Einsatz wurde für bivalente Heizungsanlagen ( Hybrid-Heizung ) konstruiert. Mit einem Stellmotor und einem Regelgerät kann die Wärme von 2 verschiedenen Wärmequellen verteilt bzw. gemischt werden. Einsatzmöglichkeiten 1. Der BIV-Mischer hat zwei Zuläufe , an die zwei verschiedene Wärmequellen angeschlossen werden. Hier wird zwischen einer Primär- und Sekundärwärmeqelle unterschieden wird. Zuerst öffnet der Primäranschluss. Wenn die Wärmezufuhr nicht ausreicht wird der Sekundäranschluss und über einen Mischbetrieb wird die Warme weitergegeben. Bei voller Leistungsanforderung ist nur noch der Sekundäranschluss geöffnet. Man könnte auch sagen, dass dieser Mischer die Funktion von zwei 3-Wege-Mischern übernimmt. 2. Bei dem Einsatz an einem Pufferspeicher wird der Mischer an dem oberen und mittleren Anschluss des Speichers angeschlossen. So kann entweder die höhere Temperatur, die kühlere Temperatur aus der Mitte oder eine Mischtemperatur in die Heizungsanlage gegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass die höhere Temperatur im Speicher zwischenzeitlich zur Trinkwassererwärmung genutzt werden kann. Der Heizungsrücklauf wird unten am Speicher angeschlossen. 3. Eine dritte Einbaumöglichkeit ist das Beladen eines Pufferspeichers . Die Ladung eines Warmwasserspeichers (Trinkwassererwärmung) kann herkömmlich über einen in dem Speicher eingebauten Wärmetauscher (Rohrbündel) oder durch einen externen Plattenwärmetauscher (PWT) erfolgen. Schichtladespeicher verkürzen die Aufheizzeit des Warmwassers Quelle: Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG Ein Schichtenspeicher , der über einen externen Plattenwärmetauscher geladen wird , stellt schon nach kurzer Aufheizzeit eine Nutztemperatur zur Verfügung. Bei diesem System entnimmt eine Umwälzpumpe das Wasser aus dem unteren, kälteren Speicherbereich und speist das über den PWT aufgeheizte Wasser oben in den Speicher ( Obenladung ) und schichtet entsprechend der Ladezeit das warme Wasser ein. Dadurch steht schon nach kurzer Zeit warmes Wasser in brauchbarer Temperatur zur Entnahme zur Verfügung. Die Art der Ladung ist besonders bei kleineren Heizleistungen, so z. B. bei modellierende Brennwertthermen mit geringer Maximal-Leistung, Wärmepumpen oder thermischen Solaranlagen , von Vorteil. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass gegenüber der Rohrschlangenwärmeübertragung die Speichergröße kleiner gewählt werden kann. Dadurch werden auch die Bereitschaftsverluste und Legionellenproblematik reduziert.