Warmwasserspeicher werden in der heutigen Zeit für vielseitige Anwendungsfälle und Leistungen angeboten. Sie sorgen durch minimale Wärmeverluste und die optimierten Temperaturschichtungen für eine hohe Effizienz. Für die Erzeugung von Warmwasser werden verschiedene Systeme angewendet. Bei der zentralen Versorgung mit Warmwasser erfolgt die Erwärmung über die Heizungsanlage des Hauses.
Allerdings muss man hier mit höheren Energieverlusten durch längere Leitungswege rechnen. Diese sind bei richtiger Ausführung der Dämmung minimierbar. Ein Vorteil der zentralen Warmwasserbereitung ist in den meisten Anwendungsfällen der bessere Wirkungsgrad der Energieträger (z. B. gegenüber einem Durchlauferhitzer). Die Effizienz der Warmwasserbereitung ist bei diesem System auch von der Effizienz der Heizungsanlage abhängig.
Bei der zentralen Warmwasserbereitung können unterschiedliche Speichersysteme zum Einsatz kommen. Erfolgt die Erwärmung von Brauchwasser über ein Speichersystem, wird dieses indirekt über das Heizungswasser erhitzt. Ein solcher Kombispeicher dient neben der Speicherung und Bereitstellung von Wärme für Heizung auch der Trink- bzw. Brauchwassererwärmung. Diese Kombination aus Trinkwasser- und Pufferspeicher kommt meist bei Heizsystemen mit Anbindung einer zusätzlichen Wärmequelle zum Einsatz.
Bei der Speichervariante „Tank im Tank“ besteht der Speicher aus zwei ineinander liegenden Tanks. Bei der Erwärmung des äußeren Heizungswassers wird das Trinkwasser im inneren Tank direkt miterhitzt. Eine weitere Systemvariante kombiniert die Speicherung und das Durchlaufprinzip. Dabei wird das benötigte Frischwasser im Durchlauf auf Abruf vom gespeicherten Wasser durch Wärmeübertragung erwärmt. Die jeweiligen Kreisläufe sind jedoch getrennt, was vor Legionellenbildung schützt.
Bild: Daikin
Trinkwasserhygiene im Fokus
Konventionelle, großvolumige Warmwasserspeicher sind aus hygienischer Sicht oft nicht optimal, da sich durch die niedrige Fließgeschwindigkeit im Speicher leicht Kalk oder Sedimente oder sogar Rost ablagern können. Sofern die Temperaturen im Speicher nicht richtig eingestellt bzw. eingehalten werden, kann es zudem zur Bildung von Legionellen kommen.
Bei der Konzeption seiner Speicherprodukte hat Daikin daher ein besonderes Augenmerk auf die Trinkwasserhygiene gerichtet. Trinkwasserspeicher und Kombispeicher des Herstellers bieten durch den Puffer und die Schichtungseigenschaften sehr hohen Komfort bei der Brauchwassererzeugung und zeichnen sich auch in der Trinkwasserhygiene aus.
So verfügen alle Produkte mit dem ECH2O-Siegel über ein einzigartiges Wärmespeicherprinzip. Ihr Aufbau unterscheidet sich grundsätzlich von den üblichen großvolumigen Warmwasserspeichern und ist eine Kombination aus Warmwasserspeicher und Durchlauf-Wassererhitzer. Zudem bieten etwa bei der Serie Altherma ST die unterschiedlichen Bauformen vielfältige Möglichkeiten bei der Systemplanung.
Trennung von Speicherwasser und Trinkwasser
In Wärmespeichern von Daikin ist die Wärmeenergie nicht im Trinkwasser gespeichert, sondern im davon klar getrennten Speicherwasser. Dieses wird bei Inbetriebnahme einmalig befüllt und dient nur der Wärmespeicherung. So besteht kein Verkalkungsrisiko, da das Speicherwasser während des Betriebs weder ausgetauscht noch verbraucht wird.
Auf der Innenseite des Wärmetauschers aus Edelstahlwellrohr löst die hohe Fließgeschwindigkeit bei Wasserentnahme zudem kleinere Kalkablagerungen. Das Trinkwasser durchläuft den Wellrohr-Wärmetauscher aus langlebigem, hochwertigem Edelstahl und wird somit erst im Moment der Entnahme erwärmt. Aufgrund des sehr geringen Trinkwasserinhalts (< 30 l Trinkwasser bei einem 500-l-Wärmespeicher) wird selbst bei geringem Wasserbedarf der Speicherinhalt mehrmals täglich ausgetauscht.
Wasser, das als Erstes eingespeist wird, wird auch als Erstes wieder entnommen (First-in-first-out-Prinzip). Durch die optimale Speicherschichtung ist die Versorgung mit warmem Wasser immer gewährleistet und durch die kurze Verweildauer des Wassers im Speicher bietet dieses System einen konstruktionsbedingten Schutz vor Legionellenwachstum.
Energiesparende, wartungsfreie Konstruktion
Weiterhin ermöglichen die Wärmespeicher eine energiesparende Warmwasserbereitung. Durch die Verwendung von Edelstahl für die Wärmetauscher sowie stoß- und schlagfestem Polypropylen für die Innen- und Außenwand des Speicherbehälters bestehen keine Korrosionsprobleme. Der Zwischenraum ist hochwärmedämmend ausgeschäumt. Daraus resultieren sehr gute Wärmedämmwerte und minimale Oberflächenverluste.
Aufgrund der Konstruktion ist eine Magnesium-Schutzanode wie bei herkömmlichen großvolumigen Wärmespeichern nicht erforderlich. So entfallen die Wartungskosten für deren Prüfung und Austausch. Dadurch können die Wärmespeicher wartungsfrei betrieben werden, lediglich der Füllstand des Speicherwassers sollte regelmäßig kontrolliert werden.
Bilder: Daikin
Speichervarianten
Die Speicher Altherma ST von Daikin werden in zwei Ausführungen angeboten, jeweils mit einem Speichervolumen von 300 l oder 500 l. Die 500-l-Versionen enthalten serienmäßig einen zusätzlichen Wärmetauscher für die solare Heizungsunterstützung. Eine Variante ist für die Kombination mit einem Öl- oder Gas-Brennwertgerät entwickelt worden. Zudem lässt sich die Solarthermie zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung nutzen, etwa mit dem System Solaris von Daikin.
Die weiteren Ausführungen wurden speziell für die Kombination mit der Luft/Wasser-Wärmepumpe Altherma entwickelt. Dieser Wärmespeicher ist für niedrige Systemtemperaturen ausgelegt. Auch hier ist eine Kombination mit Solarthermie möglich.
Nutzung regenerativer Energien
Wer heute die Investition in eine neue Heizungsanlage plant, sollte die Ergänzung durch Solarthermie oder Photovoltaik von Anfang an mitberücksichtigen. Neben dem Umweltaspekt stellen hier vor allem ein verringerter Energieverbrauch und somit niedrige Kosten einen wesentlichen Vorteil der Einbindung dar.
In diesem Zusammenhang ermöglicht das Speicherportfolio von Daikin Bivalenz- und weitere Hybridlösungen. Als Hybridzentrale ist der Speicher so konzipiert, dass verschiedene Energiequellen zur Aufheizung des Speicherwassers und damit zur Aufladung des Speichers genutzt werden können. Zu diesen Energiequellen zählen die erneuerbaren Energieträger Solarwärme/-strom und Biomasse sowie als fossile Energieträger Öl oder Gas.
Die Photovoltaik ist eine ideale Ergänzung zur Wärmepumpe und wird immer häufiger nachgefragt. Im Portfolio von Daikin sind hier die Speicher der Serie Altherma ST sowie die Niedertemperatur-Wärmepumpe Altherma 3 R oder die Hochtemperatur-Wärmepumpe Altherma 3 H HT ECH2O mit einer Photovoltaikanlage kombinierbar.
Solarthermie variabel einbinden
Bei der Einbindung einer thermischen Solaranlage ist zwischen einem Druck-Solarsystem und einem drucklosen Drain-Back-System zu unterscheiden. Über den zusätzlich integrierten Wärmetauscher ist die Kombination mit einem Druck-Solarsystem jederzeit möglich. Ein weiterer Wärmeerzeuger kann dann mittels eines externen Plattenwärmetauschers eingebunden werden.
Bei der drucklosen Drain-Back-Einschichtung wird das Speicherwasser direkt in die Solarkollektoren befördert, dort erwärmt und wieder in den Speicher eingeschichtet. Daher kann ein zusätzlicher Wärmeerzeuger parallel direkt über den integrierten Wärmetauscher angebunden werden. Bei diesem Anwendungsfall entfällt der externe Plattenwärmetauscher.
Bild: Daikin
Platzsparende Kompaktgeräte
Eine Besonderheit sind Kompaktgeräte, die Wärmespeicher und -erzeuger in einem Gehäuse kombinieren. So sind etwa bei der Produktserie Altherma ECH2O die Luft/Wasser-Wärmepumpe, die Warmwasserbereitung und ein Wärmespeicher mit 300 l oder 500 l in einem Gerät untergebracht.
Über den zusätzlich integrierten Druckwärmetauscher ist die Einbindung von weiteren Wärmequellen wie dem Druck-Solarsystem Solaris möglich. Alle Systeme haben den Vorteil, dass sie sich mit ihrer geringen Stellfläche von nur 0,36 m2 bzw. 0,62 m2 (abhängig von der Speichergröße) einfach in das Haus integrieren lassen.
Bei großen Installationen wie in Pflegeheimen, Kranken- oder Mehrfamilienhäusern lassen sich mehrere Wärmespeicher zu Kaskaden mit der gewünschten Leistung zusammenschalten. Der variable Aufbau der Speicher von Daikin erlaubt es auch bei der Kaskadenschaltung, unterschiedliche Energieträger und Wärmequellen uneingeschränkt einzubinden.
Fazit
Die Wahl des Wärmespeichers ist für die Trinkwasserhygiene und den Warmwasserkomfort von hoher Bedeutung. Denn Trinkwasser soll nicht nur konstant warm sein, sondern auch sauber und hygienisch. Bei der Speichertechnik von Daikin, mit der das Trinkwasser getrennt vom Speicherwasser im Durchlaufprinzip erwärmt wird, steht die Trinkwasserhygiene im Vordergrund. Durch den stetigen Wasseraustausch ist eine hohe Trinkwasserqualität gewährleistet. Die Speicher sind darüber hinaus auch mit bestehenden Heizsystemen bzw. Wärmeerzeugern kombinierbar.
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