Heizungsspeicher

Heizungsspeicher (Warmwasser)

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.

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.

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

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 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.

Solaranlagen

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.