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Wärmespeicher: Funktionsweise und Anwendung

Ein Trägheitsspeicher speichert thermische Energie und gibt sie an den Generator ab, wenn sie am meisten benötigt wird. Hier erfahren Sie, was das ist und wie es verwendet wird

Um eine Heizungsanlage mit hoher Energieeffizienz zu optimieren, ist oft die Installation eines Trägheitsspeichers erforderlich, der eine höhere Energieeinsparung gewährleistet, da er die produzierte Energie speichert und sie dann verwendet, wenn die Anlage nicht in Betrieb ist.

Um herauszufinden, was mit einem Trägheitsspeicher gemeint ist und wie seine Funktionsprinzipien sind, lesen Sie weiter in diesem Artikel und vertiefen Sie alle Details und Vorteile eines Trägheitsspeichers!

Was bedeutet Trägheitsspeicher?

Ein Trägheitsspeicher – oder Puffer – ist ein Behälter, mit technischem, nicht trinkbarem Wasser, um die thermische Energie vorübergehend zu speichern, die vom Wärmesystem erzeugt wird und sie dem System zur Verfügung zu stellen, wenn es benötigt wird.

Ein Speicherbehälter besteht in der Regel aus einem Stahlgehäuse, das thermisch isoliert ist. Die Isolierung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass die gespeicherte Wärme nicht nach außen abgegeben wird.

Trägheitsspeicher können mit Wärmetauschern ausgestattet sein, d.h. eingetauchten Wärmetauschern, die es ermöglichen, Energie von verschiedenen Wärmequellen zu erhalten, ohne die verschiedenen verwendeten technischen Flüssigkeiten zu mischen.

Das technische Wasser im Inneren neigt daher dazu, sich zu schichten, tatsächlich verteilt sich das kalte Wasser im unteren Teil und das warme Wasser im oberen Teil, was die Effizienz der Systeme gewährleistet, da vermieden wird, dass sie unnötig vermischt werden und so einen Energieverlust verursachen.

Wie wird ein Trägheitsspeicher verwendet?

Ein Trägheitsspeicher kann in Kombination mit einem Solarwärmesystem oder einem Wärmesystem wie einer Wärmepumpe verwendet werden.

Im Falle der Verwendung eines Trägheitsspeichers mit einem Solarwärmesystem kann ein Behälter verwendet werden, der dazu dient, Warmwasser zu speichern, das dann entsprechend den Anforderungen erwärmt wird.
Diese Lösung ist vorteilhaft, da sie nicht nur die hygienische Aufrechterhaltung des Wassers gewährleistet, indem sie die Proliferation von Krankheitserregern vermeidet, sondern auch, weil das gespeicherte Wasser auch zur Versorgung des Wärmesystems verwendet werden kann.

Im Falle eines Trägheitsspeichers, der mit einer Wärmepumpe kombiniert wird, ermöglicht seine Verwendung, die Leistung zu optimieren, da sie es ermöglicht, sie mit voller Leistung und konstanter Last arbeiten zu lassen, wodurch eine Menge thermischer Energie bereitgestellt wird, wenn sie benötigt wird, und die Anzahl der Ein- und Ausschaltzyklen reduziert wird.

Wofür dient ein Trägheitsspeicher?

Ein Trägheitsspeicher dient dazu, die Effizienz einer Heizungsanlage zu maximieren. Die Verwendung eines Trägheitsspeichers ermöglicht Wärmepumpen:

  • Ein- und Ausschaltzyklen zu reduzieren: Durch die Bereitstellung thermischer Trägheit für die Wärmepumpe kann ihr Betrieb optimiert werden, da sich der COP der Wärmepumpe bei Ein- und Ausschaltzyklen verringert. Ohne die Verwendung eines Speichers wäre die Wärmepumpe ständigen Anforderungsschwankungen des Gebäudes ausgesetzt, was mit dem Speicher nicht passiert, da die Maschine weiterhin für ausreichende Zeitintervalle arbeitet und das Verteilungssystem unterstützt, wenn es nicht aktiv ist;
  • Abtauphasen zu steuern: Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen erfolgen die Abtauphasen in der Regel durch Entnahme von Energie vom Kondensator und Übertragung zum Verdampfer. Wenn es keinen Trägheitsspeicher auf der Kondensatorseite gibt, sondern direkt das Verteilungssystem des Gebäudes, wird thermische Energie direkt vom Gebäude entnommen, was den thermischen Komfort beeinträchtigt. Die Anwesenheit eines Trägheitsspeichers vermeidet dies, da er die notwendige Energie für das Abtauen des Verdampfers bereitstellt;
  • die Ströme zwischen Wärmepumpe und Verteilungssystem zu trennen: Die Verwendung eines Trägheitsspeichers ermöglicht es, die Ströme, die an das System oder die Wärmepumpe gesendet werden, zu trennen und die Arbeit der Wärmepumpe zu optimieren.

Wie dimensioniert man einen Trägheitsspeicher?

Die Dimensionierung eines Trägheitsspeichers bedeutet, seine Kapazität zu definieren, d.h. das Volumen des technischen Wassers, das für den optimalen Betrieb der Anlage erforderlich ist.

Die korrekte Kapazität eines Trägheitsspeichers zu berechnen, ermöglicht eine bessere Anlageneffizienz, eine höhere thermische Stabilität und eine schnellere Reaktion auf Laständerungen.

Die Kapazität muss in Abhängigkeit vom Wärmeerzeuger und der Art des versorgten Systems definiert werden: Durch Kenntnis der Leistung und des Typs der Anlage sowie der Verteilungsart ist es möglich, den Behälter zu dimensionieren und zu identifizieren:

  • Abmessungen;
  • Materialien;
  • technische Eigenschaften;
  • hydraulische Anschlüsse;
  • elektrische Anschlüsse.
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