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Aufbau, Funktion

 
...das passt zum Thema  
 Forum: Stromheizung

 

Aufbau und Funktion von Nachtstrom-Speicherheizgeräten

NachtstromNachtstrom
Mit Nachtstrom bezeichnet man Strom für spezielle Anwendungen, wie Nachtstromspeicherheizgeräte bzw. die Warmwasserbereitung, der vertragsabhängig, z.B. in einer Zeit zwischen 22.00 und 6.00 zu günstigerem Preis bezogen werden kann. In einigen Gebieten Deutschlands wird ein Nachtstromtarif (Schwachlast) z.B. ab 22.00 Uhr auch für alle anderen Anwendungen angeboten, womit jedoch meist auch eine geringfügige Erhöhung des Strompreises im Normalzeitraum verbunden ist (Mengengrenze beachten!).
-Speicherheizgeräte zur dezentralen Aufstellung im Raum haben einen im Grunde einfachen Aufbau. Das Innere eines solchen Gerätes besteht vorwiegend aus keramischen Materialien, meist aus Magnesit. Die Steine mit guten wärmespeichernden Eigenschaften werden in der Nacht aufgeheizt. Dazu dienen mit elektrischem StromStrom
Strom ist der Fluss von Ladungsträgern in einem elektrischen Leiter. Durch einen eingeschalteten elektrischen Verbraucher, z.B. eine Glühlampe, fließt ein Strom. Der Strom wird angetrieben von der Spannung, die an den beiden Polen bzw. Kontakten des Verbrauchers anliegt. Die Höhe des Stromes (Stromstärke) ist abhängig von der Höhe der Spannung und des elektrischen Widerstandes des Leitungsnetzes und des elektrischen Verbrauchers.
durchflossene Heizdrähte, die in Kanälen der Steine verlegt sind. Der Speicherkern wird so, je nach WärmebedarfWärmebedarf
Der Wärmebedarf ist jene Nettowärmemenge in kWh, die zur Beheizung eines Raumes bzw. eines Gebäudes oder/und zur Warmwasserbereitung benötigt wird. Der Wärmebedarf ergibt sich aus dem Produkt der Heizlast und der Zeitdauer der Beheizung. Der Wärmebedarf für die Raumheizung setzt sich aus dem Transmissionswärmebedarf und dem Lüftungswärmebedarf zusammen.
, bis auf 700° Celsius erwärmt. Eine WärmedämmungWärmedämmung
Eine Wärmedämmung mindert den Wärmestrom von der warmen zur kälteren Seite eines Bauteiles. Dazu werden Stoffe mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit (Wärmedämmstoff) als Schicht zwischen Warm und Kalt eingebracht. Eine sehr gute Wärmedämmung wird mit einem Vakuum erzielt (Thermoskanne). Auch ruhende Luft dämmt den Wärmefluss sehr gut. Um eine hohe Wärmedämmwirkung zu erzielen, dürfen Wärmedämmstoff(e) nicht durchströmt werden und eine bestimmte Einbaudicke nicht unterschreiten.
umgibt die Steine, wodurch die ungeregelte Wärmeabgabe um etwa 50 % verringert wird. Zur Raumseite hin ist die Wärmedämmung des Heizgerätes meist etwas schwächer ausgeführt, wodurch sich die Vorderseite des Gehäuses stärker erwärmt. Damit wird eine Verbesserung der Wärmabgabe durch Strahlung erreicht. Etwa die Hälfte der gespeicherten Wärme wird insgesamt über die Gehäusewandung unabhängig vom Wärmebedarf abgegeben. Eine sorgfältige Dimensionierung der HeizleistungHeizleistung
Die Heizleistung ist die von einem Wärmeerzeuger, Heizkörper oder einer Flächenheizung in einer bestimmten Zeit (z. B. einer Stunde) abgegebene nutzbare Heizwärme. Sie wird angegeben in Watt bzw. kW (kiloWatt). Die Heizleistung muss mindestens der Heizlast des Raumes, einer Gebäudezone bzw. des Gebäudes entsprechen. 
und die exakte Einstellung der Lade-Regelung ist daher sehr wichtig, um eine Überhitzung der Räume zu vermeiden.

Eine Teilregelung der Wärmeabgabe am Tage ist mit Hilfe eines eingebauten Ventilators möglich. Der Ventilator fördert Raumluft durch Kanäle des Steinspeichers, die sich dabei erwärmt und mit einer Temperatur um 100°C in den Aufstellraum ausgeblasen wird. Der Ventilator ist mit einem Raumthermostat gekoppelt, wodurch eine Raumtemperaturregelung in einem bestimmten Bereich ermöglicht wird. Bei sorgfältiger Dimensionierung und Einstellung ist der individuelle Temperaturwunsch gut realisierbar. Die Raumtemperaturregelung kann selbstverständlich auch mit einer Zeitschaltuhr gekoppelt werden, wodurch ein energiesparender, zeitlich abgestimmter Heizbetrieb möglich wird. In sehr gut gedämmten GebäudenGebäude
Gebäude im Sinne der Energieeinsparverordnung sind bauliche Objekte mit mindestens einem eigenen Aufgang und einer Begrenzung des Volumens durch die wärmübertragende Umfassungsfläche.
ist die Möglichkeit einer zeitlich abhängigen Regelung der Raumtemperatur wegen der geringen Wärmeverluste jedoch prinzipiell eingeschränkt. Nachtstrom-Speicherheizgeräte verschlechtern diese Situation weiter, da die Wärmeabgabe nicht völlig eingeschränkt werden kann (WärmestrahlungWärmestrahlung
Die Wärmestrahlung ist eine Form der Wärmeübertragung, die nicht an ein Transportmedium wie Luft oder Wasser gebunden ist. Die Energie der Wärmestrahlung ist abhängig von der Oberflächentemperatur, wobei immer der höher temperierte den kälteren Körper "anstrahlt". Die Wärmestrahlung wird durch undurchsichtige (opake) Bauteile und Gegenstände unterbrochen und absorbiert. Strahlungswärme ist bei der Beheizung von Wohn- und Arbeisträumen unbedingt anzubieten, da sie wesentlich zur Behaglichkeit beiträgt.
über das Gehäuse).

Das Herz moderner Speicherheizgeräte schlägt außerhalb des Gerätes im Elektro-Zählerschrank. Hier arbeitet eine intelligente Elektronik, die die erforderliche Aufladung steuert. Sie schaltet entsprechend der Freigabezeit für den Nachtstrom bzw. Niedertarif die Geräte zu und ab. Moderne Geräte besitzen außerdem einen Aufladeregler, der mit einem RestwärmefühlerRestwärmefühler
Mit Restwärmefühler bezeichnet man einen Temperaturfühler in elektrischen Speicherheizgeräten oder elektrischen Fußbodenspeicherheizungen. Der Restwärmefühler ist ein temperaturabhängiger elektrischer Widerstand (PTC). Die vor einer erneuten Aufheizung des Speichers gemessene Temperatur gibt der Regelung einen Hinweis zur Tiefe der Entladung (Wärmeentnahme). Verglichen mit der erforderlichen Aufladung für den nächsten Tag (aus der Ist-Außentemperatur) ergibt sich die notwendige Aufheizdauer.
und einem AußentemperaturfühlerAußentemperaturfühler
Der Außentemperaturfühler ist ein Messfühler für die Außentemperatur in Heizungsregelungen.  Die Funktion übernimmt meist ein temperaturabhängiger elektrischer Widerstand, dessen momentaner Widerstand die Außentemperatur wiederspiegelt. Die so ermittelte Außentemperatur dient als Maß für die erforderliche Heizwassertemperatur (Vorlauftemperatur). Bei Anlagen mit Niedertemperatur- bzw- Brennwertkesseln ist diese meist mit der Kesselwassertemperatur identisch. Bei Anlagen mit Heizungsmischer dient die ermittelte Außentemperatur als Führungsgröße zur Mischung der Heizwassertemperatur. Außentemperaturfühler müssen so am Gebäude angebracht werden, dass eine Verfälschung des Messwertes durch Sonneneinstrahlung oder andere Wärmequellen ausgeschlossen ist.
gekoppelt ist. Entsprechend dem Bedarf wird der Speicher nur so weit aufgeheizt, wie Wärme am Tag benötigt wird. Während die Außentemperatur die maximal erforderliche Beladung bestimmt, ermittelt der Restwärmefühler vor der Aufheizung, wie viel Wärme im Speicher noch vorhanden ist, also nicht verbraucht wurde.

Fazit: Moderne Geräte der neuesten Generation haben bis auf das Prinzip der Wärmespeicherung kaum noch etwas gemeinsam mit dem Verhalten der kachelofenähnlichen Vorgänger.



© by f.nowotka | zuletzt geändert am: 11.03.2003 | 18894 x gelesen


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