Bookmarken bei: Mr. WongBookmarken bei: WebnewsBookmarken bei: YiggBookmarken bei: LinkarenaBookmarken bei: Del.icio.usBookmarken bei: Google   Information
Web heiz-tipp
Login

Ratgeber
» Heizung
» Warmwasserbereitung
  » Zentralversorgung
    » m. Speicher
      » Grundlagen
         › Übersicht
         › Aufbau und Funktion 
         › Größe und Art der Wärmetauscher
         › Notwendigkeit von Sicherheitseinrichtung
         › Vor- und Nachteile
         › Wirtschaftlichkeit
         › Legionellengefahr
         › Beheizung mit Nachtstrom
» Erneuerbare Energien
» Lüftung
» Wärmedämmung
» Wasser sparen
» Strom sparen
» Heizkosten

E-Cartoon
Cartoons auf heiz-tipp.deCartoons auf heiz-tipp.de

Lexikon
ABCDEFGHIJKLMNO
PQRSTUVWXYZÄÖÜ

Interaktive Ratgeber
 Zu viel, zu teuer geheizt?
 Verbrennen Sie gerne Geld?
 Lohnt sich Modernisierung?
 Gibt's Zuschuss oder Kredit?
 Welches Heizsystem ist o.k.?
 Beispiele in meiner Nähe?
 Stromfresser Pumpen
 Wirklich sparsam gekühlt?
 Nur Wärme, wenn's nötig ist?
 Welcher Energieausweis?
 Stromverbrauch einschätzen
 Belastung durch Urlaubsflieger?

Zuletzt im Forum
 Wie kann ich ins Thema Trading einsteigen?
 Urlaub 2020 - Schon Pläne?
 Flüssiggas günstig bestellen? Tipps?
 Lager umbauen
 Wo Edelstahlseilen kaufen?

Umfrage
Ich wünsche mehr
Produktinformationen
konkrete Arbeitsanleitungen
praktische Beispiele
zu Preisen und Kosten
zu neuen Technologien
Fördermittelinformationen

Externe Nachrichten
 IWR-Kalender
 Nachrichten diverser Seiten

einen Schritt zurück  Hilfe  einen Schritt vorheiz-tipp.de: Ratgeber    
» Warmwasserbereitung » Zentralversorgung » m. Speicher » Grundlagen 

Aufbau und Funktion

 
...das passt zum Thema  
 Service:
-Beratung per eMail
 Forum: Zentralversorgung

 

Warmwasserspeicher - Aufbau und Funktion

Zentrale Warmwasserbereitung mit direkt erwärmten Speicher, Quelle:ASEW Mit eigenem Brenner erwärmter Speicher, Hersteller: Vaillant

Direkt erwärmte Speicher erzeugen die Heizwärme zur Wassererwärmung unmittelbar im Speicher. Sie haben dazu eine eigene Brennkammer und einen eigenen Abgasanschluss. In der Vergangenheit hat man direkt erwärmte Speicher gern eingesetzt, um im Sommer den Heizkessel außer Betrieb nehmen zu können. Mit Beginn der Ära der Niedertemperatur- und BrennwertheizgeräteBrennwertheizgerät
Ein Brennwertheizgerät ist ein Heizkessel bzw. eine Therme, das bzw. die in der Lage ist, den Brennwert, also den vollständigen Energieinhalt eines Brennstoffes zu nutzen. Die dazu erforderliche Rückgewinnung der Verdampfungswärme des bei der Verbrennung entstehenden Wasserdampfes wird durch besondere konstruktive Maßnahmen im Gerät realisiert. Diese haben eine maximale Kondensation des Wasserdampfes zum Ziel. Die Energieeinsparung liegt je nach Brennstoff gegenüber Niedertemperatur-Heizkesseln bei 10 % bis 15 %.
hat diese Betriebsweise und damit diese Speicherart jedoch keinen Sinn mehr. Direkt erwärmte Speicher sollten wegen der geringen Energieeffizienz und höheren WartungskostenWartungskosten
Wartungskosten sind Betriebskosten und entstehen bei Anlagen, z.B.  für Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung, Solarenergie- und Regenwassernutzung im Zusammenhang mit der Kontrolle der Betriebsbereitschaft und -sicherheit sowie der Einstellung der Anlage. Reparaturkosten sind keine Wartungskosten! Für die regelmäßig entstehenden Wartungskosten sollte der Vermieter eine Rechnung des Wartungsbetriebes vorlegen können.
also heute nicht mehr geplant werden.

Zentrale Warmwasserbereitung mit indirekt erwärmten Speicher, Quelle:ASEW

Bei einem indirekt erwärmten Warmwasserspeicher erfolgt die Erwärmung des Speicherwassers durch das Heizungswasser. Dazu benötigt man den Heizkessel bzw. das Heizgerät , welches auch für Raumheizung zuständig ist. Ein eigener Schornsteinanschluss ist für die indirekte Wassererwärmung daher nicht erforderlich.

Eine Pumpe fördert das heiße Heizungswasser durch eine im Warmwasserspeicher eingebaute wendel- bzw. spiralförmig gebogene Rohrschlange. Das im Rohr befindliche Heizungswasser gibt seine Wärme an das umgebende, zu erwärmende Wasser im Speicher und kühlt sich dabei ab - es kommt also zum Temperaturausgleich. Die Wärme wird "getauscht", weshalb die Spirale auch WärmetauscherWärmetauscher
Ein Wärmetauscher (auch Wärmeübertrager) ist ein Gerät, das Wärme eines Mediums an ein anderes oder das gleiche Medium übertragen kann, ohne dass sich die Medien dabei vermischen. Wärmetauscher findet man u. a. in Warmwasserspeichern in Form von gewickelten Rohren oder Rohrbündeln zur Übertragung der Heizwasserwärme an das Trinkwasser. In Be- und Entlüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung werden z. B. Kanalwärmetauscher zur Entwärmung der Abluft und Übertragung der Wärme an die kältere Zuluft eingesetzt.
genannt wird.  Der "Wärmetausch" funktioniert demnach nur, wenn das zuvor im Heizgerät (Kessel oder ThermeTherme
Die Therme ist ein Heizgerät, bei der das Heizungswasser umhüllt von einem führenden Rohr direkt durch die Brennerflamme geführt und dabei erhitzt wird. Thermen werden daher auch als Durchlaufwasserheizer bzw. Umlaufwasserheizer bezeichnet. Im Gegensatz zu einem Heizkessel, in dem eine vergleichsweise große Menge Heizungswasser relativ langsam erwärmt wird, ist der Wasserinhalt einer Therme sehr gering. Der geringe Wasserinhalt verlangt eine Mindestwassermenge bzw. eine Modulation der Brennerleistung.
) erhitzte Heizungswasser eine höhere Temperatur besitzt, als das zu erwärmende Speicherwasser.  

Im Grunde stellt der indirekt erwärmte Warmwasserspeicher also nichts anderes dar, als einen Heizkörper, um den sich warmes Trinkwasser in einem gut wärmegedämmten Gehäuse befindet. Nicht zu verwechseln ist das Trinkwasser im Speicher, auch Speicherwasser genannt, mit dem Heizungswasser in der Heizanlage. Im Gegensatz zum Heizungswasser, welches einmal in das Rohrsystem der Heizungsanlage eingefüllt und dabei nicht verbraucht wird durchläuft den Speicher immer wieder frisches Trinkwasser . 

Sie können sich die Funktionsweise dieser Art der Wassererwärmung auch an Hand der Arbeitsweise eines Tauchsieders vorstellen. Allerdings wird in einem indirekt erwärmten Warmwasserspeicher die ins Wasser eintauchende Rohrschlange nicht vom elektrischen 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.
erhitzt, sondern von heißem Heizungswasser durchflossen. Die metallische Rohrschlange, meist aus Kupfer oder Edelstahl, erhitzt sich bei dieser Durchströmung. Die Wärme des Heizungswassers wird an das umgebende noch kühlere Speicherwasser solange weitergegeben bis sich die Temperaturunterschiede ausgeglichen haben. 

Die beschriebene Erwärmung des Speichers wird oft auch als Beladung oder Ladung ("mit Wärme beladen") bezeichnet. Daher kommt auch die Bezeichnung LadepumpeLadepumpe
Eine Ladepumpe (auch Brauchwasser- oder Boilerladepumpe genannt) wird benötigt, um in Heizungsanlagen mit Warmwasserbereitung heißes Heizkesselwasser durch den Wärmetauscher eines Warmwasserspeichers (Boiler) zu fördern. Sie schaltet sich auf Anforderung ein und wieder aus, wenn die Zieltemperatur im Wasserspeicher erreicht ist.
für jene Pumpe, die das Heizungswasser durch den Wärmetauscher fördert.

Eine andere Art der Beheizung nutzen die indirekt beladenen Doppelmantelspeicher. Dies ist sozusagen eine "Speicher-im-Speicher-Konstruktion, bei der das im inneren Speicher befindliche Brauchwarmwasser vom umgebenden Heizungswasser erwärmt wird. Der Wärmetausch vollzieht sich über die große Fläche der inneren Speicherwand. Doppelmantelspeicher sind vor allem kostengünstig. Ein Preisvorteil von 20 bis 50 % ergibt sich aus dem weniger aufwendig konstruierten Wärmetauscher. Nachteilig wirkt sich eine geringere TemperaturschichtungTemperaturschichtung
Die Temperaturschichtung ist eine Folge des Dichteunterschiedes von unterschiedlich warmem Wasser oder warmer Luft. Wärmeres Wasser bzw. wärmere Luft ist leichter als kälteres Wasser bzw. kältere Luft. Unterschiedlich temperiertes Wasser befindet sich z.B. in einem Speicher auf verschiedenen Ebenen (in Schichten), sofern es nicht auf mechanische Art und Weise vermischt wird. Um möglichst hohe Erträge einer Solaranlage zu erzielen, ist eine Schichtung im Solarspeicher anzustreben (spezielle Schichtenspeicher).
im Speicher auf den WirkungsgradWirkungsgrad
Der Wirkungsgrad stellt das Verhältnis von nutzbarer zu aufgewendeter Energie bzw. Arbeit oder Leistung dar. Bei Wärmeerzeugern, die Brennstoffe wie Öl, Gas, Holz oder Kohlen verbrennen, unterscheidet man: Feuerungswirkungsgrad, Normnutzungsgrad, Jahresnutzungsgrad. Bei Wärmepumpen wird der Wirkungsgrad mit der Leistungszahl ausgedrückt.
bei der Wärmerzeugung aus. Für Brennwertheizgeräte und für Solaranwendungen ist diese Speicherart nicht empfehlenswert.

Das erzeugte und gespeicherte warme Wasser wird bei allen Speichern oben entnommen, während kaltes Wasser von unten in den Speicher geleitet wird. Wird der Warmwasserhahn, z.B. in der Küche geöffnet, strömt das unter Druck stehende Kaltwasser unten in den Speicher und "schiebt" das warme Wasser oben aus dem Speicher, bis es zur Mischbatterie austritt.

Warmes Wasser steigt nach oben, da es leichter ist als kaltes Wasser. Sie haben diesen Zusammenhang sicher schon einmal beim Baden in einem See erlebt.

Um eine möglichst hohe Entnahmeleistung bei gleichbleibender Temperatur zu erzielen, ist daher die Aufrechterhaltung der Temperaturschichtung des Wassers vorteilhaft. Eine Verwirbelung sollte durch geeignete konstruktive Maßnahmen vermieden werden. Die Beibehaltung einer Schichtung verringert auch das häufige Ein- und Ausschalten des WärmeerzeugersWärmeerzeuger
Ein Wärmeerzeuger ist ein zentrales Element einer Heizungsanlage. Hier wird meist durch Verbrennung eines Energieträgers Wärme in der gewünschten bzw. benötigten Menge erzeugt und an das Wärmeverteilungssystem übergeben. Moderne Wärmeerzeuger wie z.B. Brennwertgeräte, Holzvergaserkessel oder Pelletskessel besietzen einem hohen Wirkungsgrad. Auch die Wärmepumpe, bei der mit Hilfe einer speziellen Kompressionsmaschine aus niedrig temperierter Umweltwärme höher temperierte Nutzwärme erzeugt wird, ist ein Wärmeerzeuger.
schon bei geringer Entnahme. Horizontal liegende Speicher sind daher weniger gut geeignet.

Speicher werden neben, über oder unter das Heizgerät gestellt bzw. gehängt. Fast alle Hersteller haben verschiedene Varianten im Programm.

Reglungstechnisch üblich ist heute eine sogenannte VorrangschaltungVorrangschaltung
Die Vorrangschaltung (oder Warmwasser-Vorrangschaltung) räumt der Aufheizung von Warmwasser gegenüber dem Heizbetrieb Vorrang ein, d. h., zuerst wird warmes Wasser bereitet, danach geheizt. Realisiert wird diese gebräuchliche Schaltungsart mit einem Thermostatschalter oder Temperaturfühler am Warmwasserspeicher und einem Zwei-Wege-Ventil bzw. durch das Einschalten der Brauchwasserladepumpe und Abschalten der Heizungsumwälzpumpe.
für Brauchwasser. 

Die Warmwassertemperatur lässt sich am Regelgerät der Heizungsanlage oder an einem ThermostatThermostat
Ein Thermostat, genauer ein Thermostatschalter, schaltet bei einer am Thermostat eingestellten Temperatur einen Kontakt oder ein Ventil. Thermostate werden in der Heizungstechnik als mechanische Thermostate mit einem Bimetall, mit Dehnstoff oder als elektronische Thermostate mit einem Temperaturfühler und einem Schaltltrelais eingesetzt. Bei einem Warmwasserspeicher z.B. schaltet ein Anlagethermostat, wenn die eingestellte Solltemperatur von 60°C unterschritten wird, die Speicherladepumpe ein, wodurch eine Erwärmung des Speicherwassers erfolgt. Thermostatventile am Heizkörper sorgen für eine Konstanthaltung der Raumtemperatur.
am Speicher vorwählen. Wird die voreingestellte Temperatur des Warmwassers im Speicher unterschritten, z.B. nach einer Warmwasserentnahme, erhält das Heizgerät den Befehl zur Wärmerzeugung.

  • Durch die Vorrangschaltung steht die gesamte Kesselleistung für die Warmwasserbereitung zur Verfügung
  • Die Konstanz einer einstellbaren Warmwassertemperatur wird gesichert
  • Eine Sommerschaltung bewirkt, dass das Heizgerät nur für die Warmwasserbereitung in Betrieb geht
  • Der Erwärmungszeitpunktes des Speichers ist programmierbar
  • Die Regelung schafft Vorraussetzungen für eine einwandfreie hygienische Qualität des Wassers durch thermische Desinfektion (Anti-Legionellen-Schaltung)
  • Eine Nachheizregelung bei solarunterstützten Anlagen ist oft integriert

Eine besondere Situation entsteht, wenn der Speicher durch Solarenergie geladen wird. Dann kann die voreingestellte Temperatur, von z.B. 55°C, leicht überschritten werden. Es wäre nicht im Sinne höchster Erträge, die Speichertemperatur zu begrenzen, wenn die Sonne noch EnergieEnergie
Energie ist die Fähigkeit eines Energieträgers eine physikalische Arbeit zu verrichten. Sie kann die Wohnung oder Wasser erwärmen, Licht erzeugen, einen Motor drehen, einen Zug bewegen usw.. Angegeben wird die Energiemenge in kWh oder Joule.
liefern könnte. Allerdings muss die maximal mögliche Speichertemperatur aus Sicherheitsgründen bei 80 bis 90 °C begrenzt werden. Damit eine Verbrühung ausgeschlossen ist, muss am Ausgang des Speichers eine Kaltwasserzumischung erfolgen. Diese Funktion übernimmt ein einstellbares, thermostatisches Ventil.

siehe auch

»› Welche Bedeutung haben Größe und Art der Wärmetauscher?
»› Benötigt eine Anlage zur Warmwasserbereitung mit Speicher Einrichtungen zur Sicherheit?
»› Vor- und Nachteile
»› Wie hoch dürfen Wärmeverluste von gut gedämmten Speichern sein?
»› Wo stellt man den Speicher am besten hin?
»› Möglichkeiten energiesparender Betriebsweise von Warmwasserspeichern

© by f.nowotka | zuletzt geändert am: 03.02.2005 | 161287 x gelesen


Druckbare Version Druckbare Version    Diesen Ratgeber empfehlen Diesen Ratgeber empfehlen
Geben Sie hier ein Stichwort zur Suche nach ergänzenden Informationen ein:
  

  heiz-tipp.de gibt Ihnen auch gern individuelle Tipps und beantwortet konkrete Fragen. Nutzen Sie dazu unseren Service, z.B. die Beratung per eMail

[ Zurück ]
Preise vergleichen für
StromGas