Wieviel Pufferspeicher?
Die richtige Größe eines Pufferspeichers – per Simulation ermittelt.
Ein Pufferspeicher ist das Herzstück vieler Heizungsanlagen, insbesondere bei Holzheizungen, Wärmepumpen oder Solaranlagen. Er speichert überschüssige Wärme und stellt sie bedarfsgerecht zur Verfügung. Doch wie groß sollte ein Pufferspeicher sein, um effizient zu arbeiten?
Die optimale Größe hängt von mehreren Faktoren ab: Heizsystem, Gebäudedämmung, Nutzerverhalten und Art der Wärmequelle. Die grobe Faustregel als übliche Empfehlung ist meistens unpassend. Die Planung muß detaillierter erfolgen.
Die hier zur freien Nutzung angebotene Simulation zeigt direkte Auswirkungen auf veränderte Parameter. Der Effekt des Komforts wird bei den pauschalen Empfehlungen nicht bedacht.
Ein zu kleiner Pufferspeicher führt dazu, dass überschüssige Energie nicht gespeichert werden kann – das senkt die Effizienz. Ein überdimensionierter Speicher hingegen verursacht unnötige Kosten und Energieverluste durch Wärmeabstrahlung.
Ein besonderer Augenmerk ist zu richten beim Anschluß von Festbrennstoffkesseln: Einmal befeuert ist der Abbrand fast nicht zu stoppen.
Deshalb ist eine sorgfältige Planung entscheidend. Mit dem Ergebnis dieser Simulation, abgestimmt auf Ihre Bdürfnisse, kann ein Fachbetrieb ein entsprechendes Angebot ausarbeiten. So wird sichergestellt, dass der Pufferspeicher effizient arbeitet, Energiekosten spart und den Wohnkomfort erhöht.
Pufferspeicher richtig laden
Das richtige Laden eines Pufferspeichers ist von vielen Faktoren abhängig.
Die hier vorgestellte Simulation soll helfen, eine Antwort zu finden.
Die Einstellungen erfolgen einfach durch Verschieben der Stellglieder mit der “Maus”. Die Auswirkungen sind umgehend in den unteren Feldern zu sehen.
Heizlast Gebäude: Hier wird die Heizlast eingestellt. Einmal das Maximum im Winter und durch verschieben nach links die Heizlast in der Übergangszeit Frühjahr/Herbst.
Die Bedeutung und Auswirkungen der 3 Temperaturangaben.
Temperatur Puffer: Diese sollte sehr hoch sein, da das Speichervolumen der nutzbaren Energie mit sinkender Temperatur abnimmt. Die Temperaturdifferenz zwischen VL und Puffer sollte maximiert werden. Nur diese Energie kann auch genutzt werden!
Hier kommt der Vorteil des 2-Zonenbetriebes zur Geltung: Es muß lediglich der oberste Bereich des Puffers (10%) auf 80C gehalten werden. Der Entladevorgang kann den Puffer bis an diese Temperaturgrenze auf die RL-Temperatur entladen!
Auch wenn das Warmwasser aus dem Puffer für einen Warmwasserboiler erwärmt wird, wird per 2-Zonenmodell vom bivalenten 4-Wegemischer in der Anschluß-Pumpengruppe dem kalten Wasser etwas heißes beigemischt. Eine gute Frischwasserstation entnimmt immer heißes Wasser und mischt intern kaltes bei, um den VL des internen Wärmetauschers auf 60C zu halten.
Temperatur VL: Diese wird bestimmt vom Energiebedarf des Hauses und der Art der Wärmeverteilung. Sie ist höher bei Heizkörpereinsatz und niedriger bei Flächenheizungen.
Selbst wenn Warmwasser bereitet wird, kann der Puffer bis auf rund 90% des Puffervolumens auf die RL-Temperatur entladen werden. Die finale VL-Temperatur wird per bivalentem 4-Wegemischer Mischer der Anschluß-Pumpengruppe eingeregelt.
Der Schieber der Simulation kann somit auf eine niedrige RL-Temperatur eingestellt werden!
Temperatur RL: Diese wird ausschließlich von den Temperaturen der versorgten Heizkreise bestimmt und schwankt entsprechend auf niedrigem Niveau.
Das Zusammenwirken dieser 3 Temperaturen hat einen direkten Einfluß auf die Lade- und Entladezeiten des Puffers. Die Simulation verdeutlicht das sehr eindrucksvoll durch Änderungen der Schiebereinstellungen.
Durch reduzieren des VL-Reglers nach links werden sowohl Lade- als auch Entladezeiten verlängert und der Bedienungskomfort mit längeren Zykluszeiten deutlich erhöht.
Simulation Pufferspeicher
Erläuterungen
Die linke Abbildung stammt aus einer Studie, die den tatsächlichen Energieinhalt eines Pufferspeichers gemessen hat.
Der linke Puffer wurde mit der üblichen Methode, also VL oben und RL unten beladen. Der nutzbare Energieinhalt entspricht ca. 17 kWh und sei zum Vergleich als 100% Basis benannt. Rund 2/3 des Brutto Puferinhalts sind energetisch nicht nutzbar!
Der rechte Puffer wurde mit dem 2-Zonenprinzip geladen. Er weist einen um den Faktor 2,4 grösseren Energieinhalt auf, rund 40 kWh! Rund 22% des Bruttovolumens sind nicht energetisch nutzbar.
Der Wirkungsgrad des Puffers beträgt rund 80%. Links wären somit nur knapp 40% des Bruttovolumens nutzbar! Das kann in der o.a. Simulation zum Vergleich beider Systeme mit dem Schieber eingestellt werden, und zeigt die entsprechenden Auswirkungen.
