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Solarthermie Brauchwasserspeicher

Solarthermie Brauchwasserspeicher
SolarthermieSolarthermie
Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
Brauchwasserspeicher

Brauchwasserspeicher Allgemein

Brauchwasserspeicher werden bei Solaranlagen die nur Brauchwasser erwärmen eingesetzt. Beim Brauchwasserspeicher dient das Brauchwasser direkt als Speichermedium für die SolarwärmeSolarwärme
Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
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Brauchwasserspeicher Temperaturbegrenzung

Oft werden Speicher zur Verminderung von Kalkablagerungen und zur Vermeidung von Verbrühungen beim Wasserzapfen laut Heizungsanlagenverordnung auf 60°C begrenzt. Bei nicht kalkhaltigem Wasser  ist aber auch ein nachgeschalteter thermostatischer Mischer zur Temperaturbegrenzung auf max. 60°C empfehlenswert.

Brauchwasserspeicher Bauform

Die derzeit preiswerteste und technisch effektivste Lösung für einen Brauchwasserspeicher ist eine längliche und zylindrische Bauform. Dadurch kann sich in den Speichern eine Temperaturschichtung ausbilden.

Brauchwasserspeicher Wärmedämmung

Damit die solar gewonnene Wärme möglichst lange im Brauchwasserspeicher gespeichert werden kann ist eine sehr gute Wärmedämmung des Speichers nötig. Wärmeverluste entstehen durch Wärmeleitung, Konvektion und Strahlungsaustausch. Die Dämmung sollte seitlich mindestens 10 cm und oben 15 cm dick sein. Die Wärmeverluste des Brauchwasserspeichers sollten unter 2 Watt/ Kelvin Temperaturdifferenz liegen.

Typische Dämmmaterialien für den Brauchwasserspeicher sind Weichschaum, Hartschaum (PUR-Polyurethan Hartschaum), Melamin und EPS (Expandierter Polystyrol Hartschaum auch bekannt unter dem Produktnamen der BASF- „Styropor“) mit und ohne Aluminiumfolien. Das EPS hat aufgrund seiner guten ökologischen (100% Recyclebar) und physikalischen Eigenschaften gleichermaßen Vorteile.

Die Dämmschicht ist in der Regel eine separate Komponente und wird nach der Speicherinstallation um den Speicher gelegt. Alternativ dazu gibt es auch Brauchwasserspeicher mit Festeinschäumung im Kunststoff- oder Blechmantel. Diese Dämmungen sind gar nicht oder nur aufwendig demontierbar. Bei Objekten mit schmalen Zugängen zu den Räumlichkeiten erweißt es sich immer wieder als notwendig den Speicher ohne Dämmschicht durch das Objekt zu transportieren, da der Speicher ohne Dämmung bis zu 30cm schmaler ist.

Brauchwasserspeicher Speichergefäß

Beim Brauchwasserspeicher dient das Brauchwasser als Speichermedium. Da Brauchwasser sauerstoffhaltig ist und daher korrosiv wirkt, muss das Speichergefäß von innen entweder lebensmittelecht beschichtet (emailliert) sein oder aus Edelstahl bestehen. Zusätzlich benötigen sie zum Schutz vor Korrosion eine Magnesium- oder Fremdstromanode. Moderne Schichtenspeichertechnik, Wärmeleitrohre und Rücklaufbeimischungen sind zusätzliche Techniken um eine optimale Energieeffizienz zu erreichen.

Brauchwasserspeicher Wärmetauscher

Der Wärmetauscher im unteren Teil des Brauchwasserepeichers gibt die solar gewonnene Wärme direkt an den Brauchwasser ab. Da warmes Wasser eine kleinere Dichte als kaltes hat, steigt es im Speichergefäß nach oben.

Brauchwasserspeicher Wärmetauscher Heizung

Hat das Brauchwasser nicht die benötigte Wärme wird über den im oberen Speicherteil befindlichen zweiten Wärmetauscher bei Bedarf durch eine konventionelle Heizung nachgeheizt. Er befindet sich im oberen Teil um beim nachheizen kein unnötig großes Volumen erwärmen zu müssen. Somit ist die Versorgung an warmem Wasser auch bei schlechtem Wetter gesichert.

Kalt- und Warmwasserrücklauf / Konventionelles Nachheizen

Die Rohranschlüsse am Speicher entziehen dem Speicher ebenfalls Wärme. Auch diese sollten gut gedämmt sein. Um Wärmeverluste die durch Schwerkraftzirkulation oder Mikrozirkulation an den Speicherrohren entstehen zu reduzieren. Bei der Schwerkraftzirkulation strömt heißes Wasser aus dem Speicher, kälteres Wasser strömt durch den anderen Speicheranschluss in den Speicher zurück. Bei der Mikrozirkulation strömt heißes Wasser aus dem Speicher, kälteres Wasser strömt durch dasselbe Rohr in den Speicher zurück.

Mit steigendem Rohrquerschnitt steigt auch die Mikrozirkulation an. Techniken wie Federbelastete Rückflussverhinderer ohne Überströmöffnung und Thermosiphons verhindern die Mikrozirkulation und minimieren dadurch die Wärmeverluste. PP-Kunststoffrohre in den Rohranschlüssen verhindern zusätzlich Mikrozirkulation und minimieren die Wärmeleitung im Stahlrohr. Prallbleche am Kaltwasservorlauf sorgen für eine verbesserte Schichtung der Wärme.

Die Größe eines Brauchwasserspeichers hängt von vielen Faktoren ab

  1. Standort der Solaranlage
  2. Ausrichtung der Kollektorfläche
  3. Größe der Kollektorfläche
  4. Neigung der Kollektorfläche
  5. Warmwasserbedarf des Haushaltes
  6. Qualität des Brauchwasserpeichers (Wirkungsgrad, Dämmqualität)

Eine Überdimensionierung bringt kaum Jahresmehrerträge. Brauchwasserspeicher gibt es von 120L bis mehrere tausend Liter Volumen.

Bewährt haben sich folgende Rechenregeln:

Anzahl der Personen * 50L * 1,5 = Größe Brauchwasserspeicher.

Bei 5m² Kolletorfläche wird in der Regel ein 300L Speicher eingesetzt.

Für einen 2 bis 4 Personenhaushalt benötigt man in der Regel einen 300 Liter Speicher.

Für einen 5 bis 6 Personenhaushalt benötigt man einen 400 bis 500 Liter Speicher. Die so genannte Legionellenverordnung des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfachs gilt nicht für Ein- und Zweifamilienhäuser. Es können problemlos Speicher mit einem größeren Volumen als 300 Liter aufgestellt werden.

Die Nutzungsdauer solarthermischer Brauchwasserspeicher wird von vielen Herstellern mit 20 bis 25 Jahren angegeben.

 

 

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