Wärmespeicherung ohne großen Wirbel

08.11.2012 | Veröffentlicht in Ausgabe 11-2012 | Druckvorschau

Abb 1: Oskar-10/1,5/400:<br />1: VL-Wärmeerzeuger HT,<br />2: RL-Wärmeerzeuger NT,<br />3: RL-Wärmeerzeuger HT,<br />4: RL-Verbraucher NT,<br />5: VL-Verbraucher HT,<br />6: RL-Verbraucher HT,<br />7: VL-Verbraucher NT/HT,<br />8: RL-Solar,<br />9: VL-Solar,<br />10: VL-Wärmeerzeuger NT - © ratiotherm — © ratiotherm

Abb 1: Oskar-10/1,5/400:
1: VL-Wärmeerzeuger HT,
2: RL-Wärmeerzeuger NT,
3: RL-Wärmeerzeuger HT,
4: RL-Verbraucher NT,
5: VL-Verbraucher HT,
6: RL-Verbraucher HT,
7: VL-Verbraucher NT/HT,
8: RL-Solar,
9: VL-Solar,
10: VL-Wärmeerzeuger NT

Der thermohydraulische Schichtspeicher Oskar integriert jede Art von Wärmeerzeuger. Seine Stärke liegt darin, die eingehende Wärmeenergie für den maximalen Nutzen einzuschichten und Verluste über die Anschlüsse zu vermeiden.

Kompakt informieren

Um Wärmemengen, die zeitlich und/oder in ihrer Leistung nicht steuerbar sind, zeitversetzt nutzen zu können, sind Pufferspeicher erforderlich. Gleiches gilt für Wärmemengen, die bewusst auf Vorrat erzeugt werden.
Tritt beim Be- oder Entladen eines Pufferspeichers eine Durchmischung auf, kann die eingespeiste Wärmemenge nur teilweise oder gar nicht genutzt werden.
Es gibt konstruktive Möglichkeiten, die Durchmischung beim Be- und Entladen auch bei mehreren Wärmequellen und -abnehmern zu verhindern.

Nur wenn ein Pufferspeicher den größtmöglichen Wärmenutzen aus jeder angeschlossenen Wärmequelle zur Verfügung stellen kann, wird er die Erwartungen seiner Betreiber erfüllen. Dazu müssen die Vorteile von drei physikalischen Eigenschaften des Wassers bestmöglich genutzt werden: Wasser hat eine hohe Wärmespeicherkapazität. Wasser mit höherer Temperatur hat eine geringere Dichte als Wasser mit niedrigerer Temperatur. Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter, sodass Schichten mit unterschiedlicher Temperatur auch über längere Zeiträume bestehen bleiben (können).

Der Schichtspeicher Oskar Abb. 1 macht sich diese Eigenschaften ohne aufwendige Regelungstechnik zunutze, auch in multivalenten Systemen und bei hohen Volumenströmen. Der patentierte thermohydraulische Schichteinsatz mit 3- oder 5-Kammersystem in der Mitte des Speichers gewährleistet laminare Strömungen beim Be- und Entladen. Er besteht aus einem wärmebeständigen, jedoch Wärme schlecht leitenden Kunststoff. Die Anschlüsse für Wärmeerzeuger und -abnehmer befinden sich zur Vorsortierung in unterschiedlicher Höhe am Schichteinsatz. Das einströmende Wasser verlangsamt sich in den schneckenförmig angelegten Kammern Abb. 2 des Einsatzes und sortiert sich temperaturabhängig durch den Dichteunterschied. Dann schichtet es sich impulsarm ohne Verwirbelungen in die entsprechende Temperaturzone des Speichers ein. Hier bleiben die Temperaturschichten stabil, nur ihre Höhe und die Höhenlage ändern sich durch die Verdrängung. So kann der Eintrag von jeder Wärmequelle bestmöglich genutzt werden. Der Nachheizbedarf durch Vermischungseffekte entfällt.

Bei Wärmebedarf entnehmen die einzelnen Wärmeabnehmer entsprechend ihrer Temperaturanforderung Wasser über den Schichteinsatz (außer dem Vorlauf für die Trinkwassererwärmung, VL-Verbraucher HT in Abb. 1) ohne die Temperaturschichten im Speicherinhalt zu verwirbeln. Durch die Höhe der Anschlüsse am Schichteinsatz kann der obere Bereich des Speichers für die Trinkwassererwärmung „reserviert“ werden.

Ein weiteres Merkmal der ratiotherm-Schichtspeicher ist, dass sich sämtliche Vor- und Rückläufe am Speicherboden (Sockel) befinden und somit dort, wo die Temperatur im Speicher am niedrigsten ist. Prinzipiell ist jede Anschlussleitung eine Wärmebrücke, die die Verlustleistung des Speichers erhöht. Durch die Anordnung am Speicherboden werden die Verluste begrenzt, je nach Temperaturdifferenz fließen sie sogar in den Speicher zurück. Da sich im Mantelbereich keine Durchdringungen befinden, ist eine sonst häufig beim Verrutschen der Dämmung auftretende verlustträchtige Hinterlüftung ausgeschlossen. Durch die Anschlüsse von unten, wird auch das Wasser im Speicher so wenig wie möglich verwirbelt.

ratiotherm ist sich sicher: Mit der richtigen Auslegung, können bis zu 50 % des Wärmebedarfs eines Hauses mit einem Oskar zuverlässig über eine thermische Solaranlage gedeckt werden. Die Oskar-Speicher werden in unterschiedlichen Versionen angeboten. Oskar-06 mit einem 3-Kammer-Schichteinsatz hat zwei Be- und vier Entladeanschlüsse und wird mit 400, 750 und 1000 l Nenninhalt für einen maximalen Volumenstrom von 1 m³/h (bzw. 15 kW bei 20 K Temperaturdifferenz) angeboten. Oskar-10 mit einem 5-Kammer-Schichteinsatz und sechs Be- und vier Entladeanschlüssen gibt es in zwei Baureihen: Sieben Modelle von 400 bis 4000 l Nenninhalt sind für einen Volumenstrom bis 1,5 m³/h (bzw. 30 kW, 20 K) und drei Modelle mit 2000, 3000 und 4000 l für einen Volumenstrom bis 5 m³/h (100 kW bei 20 K) ausgelegt. Das wichtigste Zubehör sind Be- und Entladebaugruppen. DR