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Solarthermie Kombispeicher

Aktuell gibt es zwei Arten von Kombispeicher.

  1. Kombispeicher mit Durchlaufverfahren
  2. Kombispeicher mit Tank im Tank System

Kombispeicher Durchlaufverfahren allgemein

Kombispeicher Durchlaufverfahren
Kombispeicher Durchlaufverfahren

Der Kombispeicher ist eine Kombination aus einem Warmwasserspeichers und einem Pufferspeicher. Er liefert gleichzeitig warmes Brauchwasser und unterstützt die Heizung in einem Speichergefäß. Hier wird wie beim Pufferspeicher im äußeren großen Tank das Heizungswasser als Speichermedium für die SolarwärmeSolarwärme
Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
genutzt.

Beim Durchlaufverfahren wird das Brauchwasser mit einen spiralartigen Wärmetauscher durch den Speicher geleitet. Dabei wird die benötigte Wärme vom solar erwärmten Heizwasser aufgenommen.  In den letzten Jahren haben Hersteller viele verschiedene neue Lösungen und Patente für eine effektive Schicht- und Ladetechnik entwickelt.

Kombispeicher mit Tank in Tank System

Kombispeicher Tank in Tank System
Kombispeicher Tank in Tank System

Das Tank in Tank System ist ebenfalls ein Kombispeicher. Er liefert gleichzeitig warmes Brauchwasser und unterstützt die Heizung in einem Speichergefäß. Hier wird wie beim Pufferspeicher im äußeren großen Tank das Heizungswasser als Speichermedium für die SolarwärmeSolarwärme
Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
genutzt. Im inneren befindet sich ein kleinerer zweiter Tank, in dem sich das Brauchwasser befindet, welches ebenfalls vom umgebenden solar erwärmten Heizungswasser erwärmt wird.

Der Innenbehälter wird in der Regel aus Edelstahl gefertigt, da bei diesem Material die Wärmeleitung besser als bei emailliertem Stahl ist.Auch hier haben in den letzten Jahren Hersteller viele verschiedene neue Lösungen und Patente für eine effektive Schicht- und Ladetechnik entwickelt.

Kombispeicher Tank in Tank

Beim Tank in Tank System benötigt der innere kleine Edelstahltank eine Magnesium- oder Fremdstromanode um Korrosion vorzubeugen.

Kombispeicher 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.

Kombispeicher Bauform

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

Kombispeicher Wärmedämmung

Damit die solar gewonnene Wärme möglichst lange im Kombispeicher 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 Pufferspeichers sollten unter 2 Watt/ Kelvin Temperaturdifferenz liegen.

Typische Dämmmaterialien für den Kombispeicher 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 Pufferspeicher 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.

Kombispeicher Speichergefäß

Da sich das sauerstoffarme Heizungswasser in einen geschlossenen Kreislauf befindet, benötigen man keinen aufwendigen Korrosionsschutz für den äußeren Tank.

Moderne Schichtenspeichertechnik,Wärmeleitrohre und Rücklaufbeimischungen sind zusätzliche Techniken um eine optimale Speichereffizienz zu erreichen.

Kombispeicher Wärmetauscher Solaranlage

Der Solarwärmetauscher im unteren Teil des Kombispeichers gibt die solar gewonnene Wärme direkt an das Heizungswasser ab. Da warmes Wasser eine kleinere Dichte als kaltes hat, steigt es im Speichergefäß nach oben. Der Solarwärmetauscher kann auch extern als Plattenwärmetauscher angebracht sein.

Kombispeicher Wärmetauscher Heizung

Hat das Heizungswasser nicht die benötigte Wärme wird mit der konventionellen Heizung nachgeheizt. Somit ist die Versorgung mit Heiz- und Brauchwasserwärme 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 Schwerkraft- 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 und 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 Kombispeichers 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 600L bis mehrere tausend Liter Volumen.

Bewährt haben sich folgende Rechenregeln:

Kolletorfläche  * 50L = Größe Pufferspeicheranteil.

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

Bei 16m² Kolletorfläche wird in der Regel entweder ein Kombispeicher mit 800-900 Litern Gesamtvolumen in Kombination mit einem inneren Edelstahltank der meistens 30% (250-300L) des Gesamtvolumens einnimmt eingesetzt. Beim Kombispeicher mit Durchlaufverfahren wird eher ein Speicher mit 800 Litern Gesamtvolumen eingesetzt.

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

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