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Pufferspeicher


Große Pufferspeicher für nachhaltiges Heizen mit erneuerbaren Energien

Wärme aus Solarenergie und Biomasse effizient speichern

Wärme aus Solarenergie und Biomasse effizient speichern

Dr. Katrin Zaß, M.Sc., Dipl.-Ing. Claudius Wilhelms, Dipl.-Ing. Roland Heinzen, Co-Autor: Prof. K. Vajen, Universität Kassel
In modernen, energieeffizienten Heizungs­systemen für Wohngebäude und Industrie ist der Einsatz von großen Wärmepufferspei­chern mit 1 m³ Wasservolumen und mehr unerlässlich. Sie ermöglichen erst den effizi­enten und verbreiteten Einsatz von energie­sparenden und klimafreundlichen Techniken wie Solarthermie, Holzheizkesseln, Wärme­pumpen oder Blockheizkraftwerken.
Bis­herige Speichertechnologien stoßen dabei aber an ihre Grenzen. Oberhalb von ca. 1 m³ wird die Einbringung von Speichern konven­tioneller Bauweise in bestehende Gebäude zur logistischen Herausforderung. In der Not werden oft Speicherkaskaden installiert, mit denen aber effiziente Raumausnutzung, hochwertige Wärmeisolierung und gute thermische Schichtung nicht er­reichbar sind. An der Universität Kassel wurde, gefördert vom BMU, 2007 bis 2010 ein Mehrkomponentenspeicher entwickelt, mit dem bereits große Fortschritte bei der Bewältigung dieser Hindernisse erzielt werden konnten.

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Split-Wärmepumpe mit Inverter-Steuerung

Neue Wärmepumpentechnik für effiziente Beheizung von Wohngebäuden

Gerade bei Luft/Wasser-Wärmepumpen, welche witterungsbedingt große Leistungsunterschiede aufweisen, erfordert dies den Einbau entsprechend großer Pufferspeicher.Wärmepumpen mit Invertersteuerung passen dagegen die Kompressordrehzahl stufenlos an den tatsächlichen Wärmebedarf an.

Christian Bremer
Luft/Wasser-Wärmepumpen in Split-Bauweise mit stufenloser Regelung der Heizleistung haben sich heute zunehmend am Markt etabliert. Trotz Siegeszug dieser Technik müssen wichtige Einflussfaktoren und konstruktive Gerätedetails beachtet werden. Nur so lässt sich das gesamte Einsparpotential gegenüber konventionellen Wärmeerzeugern voll ausschöpfen. Herkömmliche Wärmepumpen werden ausschließlich über Thermostat gesteuert. Wird die eingestellte Vorlauftemperatur erreicht, schaltet sich das Gerät aus und bei Unterschreitung wieder ein. Gerade bei Luft/Wasser-Wärmepumpen, welche witterungsbedingt große Leistungsunterschiede aufweisen, erfordert dies den Einbau entsprechend großer Pufferspeicher.

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Energiekosten-Reduzierung durch hydraulische Optimierung

Verbesserung der Heizungs-Hydraulik durch Rücklaufnutzung für die Fußbodenheizung und Zwei-Zonen-Be- und Entladung des Pufferspeichers

Verbesserung der Heizungs-Hydraulik durch Rücklaufnutzung für die Fußbodenheizung und Zwei-Zonen-Be- und Entladung des Pufferspeichers

Dipl.-Ing. Hans-Georg Baunach, Wolfgang Heinl, freier Fachjournalist
Auf die Anlagenhydraulik konzentrierte sich die energetische Optimierung der Heizungsanlage in einem Gewerbeobjekt in Schweinfurt. Zielsetzungen waren die Nutzung von Wärmeüberschüssen für Niedertemperaturkreise, die Optimierung der Pufferladung, längere Laufzeiten für ein vorhandenes BHKW sowie der Betrieb eines Gas- Spitzenlastkessels mit maximaler Brennwertnutzung.
Erreicht wurde die Optimierung der Anlagenhydraulik durch den Einsatz der Mehrwege-Mischverteiler rendeMIX von HG Baunach zusammen mit einem speziellen Dreikammer- Heizungsverteiler. Ein Jahr nach der Heizungs- Hydraulik- Optimierung zeigte eine Auswertung der Energieverbrauchsdaten eine Reduzierung der Energiekosten von mehreren tausend Euro. Für den Anlagenbetreiber hat sich die Investition damit nach einem Jahr bereits zu rund einem Viertel amortisiert.

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Effektivitätssteigerung von Wärmespeichern

Mit neuer Effizienzanalyse zu größeren Speicherkapazitäten in hydraulischen Systemen

In hydraulischen Systemen spielen Pufferspeicher, in denen Wasser als Speichermedium verwendet wird, eine große Rolle. Sie werden eingesetzt, wenn die Gleichzeitigkeit von Wärmebedarf und Wärmeangebot nicht gegeben ist. Hierzu zählt der Anwendungsbereich der Solarthermie genauso wie die Reduzierung der Takthäufigkeit von Wärmeerzeugern (Heizungskessel, BHKWs)

Prof. Dr.-Ing. Alexander Floß, Hochschule Biberach, Dipl. Ing. (FH) Christian Dietrich
Nicht nur die Größe von Pufferspeichern, sondern auch deren hydraulische Einbindung in Verbindung mit der Positionierung der Regelfühler beeinflusst deren effektiv speicherbare Wärmemenge maßgeblich. Ein neues Verfahren kann die Speicherkapazität in bestehenden Systemen deutlich erhöhen. Die Zwei-Zonen-Entladung bewirkt eine wesentliche Effizienzsteigerung. An einem Pufferspeicher eines BHKWs in einem Wohnhaus wird dieser Vorgang exemplarisch gezeigt. Auf diese Weise kann ein erheblicher Anteil an Energie gespart werden.

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