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Solarspeicher

Da die Sonne nicht ununterbrochen und auch nicht mit konstanter Leistung scheint, Wärmeenergie aber immer auf Abruf zur Verfügung stehen soll, ist es nötig, die solar erzeugte Wärme zu speichern. Ein zu großes Speichervolumen erhöht allerdings die Verluste über die Speicheroberfläche und treibt zudem die Investitionskosten in die Höhe. In der Regel stellt der Solarspeicher auch das Bindeglied zwischen der konventionellen Heizungsanlage und der Solaranlage dar.

Speichertypen

Grundsätzlich unterscheiden sich die Solar-Speichertypen auf Grund ihrer Anwendung. Die Bauform (ihre Geometrie) und die Funktion ist allerdings identisch. Im Folgenden werden die unterschiedlichen Systeme erläutert. Die Qualitätsmerkmale sind im Anschluss an die Erläuterungen für alle Speichertypen zusammen gefasst.

 

Solarspeicher

Der klassische Brauchwasser Solarspeicher zur Trinkwassererwärmung besteht, vereinfacht erklärt, aus zwei konventionellen, aufeinander gestellten und verbundenen Brauchwasserspeichern. Diese Speicher werden auch Bivalentspeicher genannt, d.h., dass der Speicher von unterschiedlichen Wärmequellen beladen werden kann. Der untere Wärmetauscher ist für die Einspeisung der Solarenergie verantwortlich. Der obere Wärmetauscher ist für die konventionelle Nachheizung vorgesehen. Die Nachheizung des Speichers ist auf das obere Drittel des Speichers reduziert, dieses wird als Bereitschaftsteil bezeichnet. Die restlichen zwei Drittel sind ausschließlich für die Sonne reserviert. Wichtig für die Wärmeschichtung ist, wie bei allen Solarspeichern, die hohe und schlanke Bauform. Der Kaltwasserzulauf muss beruhigt in den Solarspeicher eintreten. Hierzu ist ein Prallblech über dem Kaltwasseranschluss angeordnet. Hierdurch wird eine direkte Durchmischung der eingeschichteten Wärme beim Zapfvorgang unterbunden.

 

Pufferspeicher

Pufferspeicher sind ebenfalls aus der konventionellen Heizungstechnik bekannt. In Verbindung mit der innovativen modernen Holz- und Pelletsheizung oder der veralteten Koks- oder Kohleheizung werden sie zur Pufferung der erzeugten Wärmeenergie benutzt. Überschussenergie aus dem jeweiligen Heizsystemen wird in diese Speicher eingelagert und zeitversetzt an das Wärmeabgabesystem (die Heizkörper) abgegeben oder zur Brauchwassererwärmung benutzt. In der Solartechnik wird die Solarenergie über interne oder externe Wärmetauscher in den Speicher übertragen. Wichtiges Kriterium ist wiederum die hohe und schlanke Bauform. Die oberste Zone wird zur Brauchwassererwärmung mit den höchsten Temperaturen gefahren z.B. 60 °C. Die mittlere Zone ist für die Heizung zuständig und wird abhängig von der Heizkennlinie betrieben. Die Beladung des Pufferspeichers durch den Heizkessel mindert die Verluste des Kessels. Hierdurch werden die Brennerstarts massiv verringert.

Die dritte, untere Zone ist der kälteste Bereich und wird ausschließlich solar beheizt. Die Höhenanordnung der Speicheranschlüsse für den Heizungsrücklauf und den Rücklauf der Brauchwassererwärmung ist besonders wichtig. Der Heizungsrücklauf muss in die untere zweite Zone eingespeist werden, um nicht zu große Temperaturvermischungen zu erzeugen. Für den Rücklauf der externen Brauchwassererwärmung wird von einigen Herstellern eine temperaturabängige Drehzahlregelung der Pumpe eingesetzt. Diese gewährleistet dauerhaft niedrige Rücklauftemperaturen und passt sich automatisch der Zapfleistung an. Aus diesem Grund kann dieser Rücklauf sehr tief in die unterste Speicherzone erfolgen.

 

Tank in Tank Speicher

Der Speicher beinhaltet den Puffer- und Brauchwasserspeicher. Die Zonenaufteilung ist der des Pufferspeichers identisch. Auch hier muss der Anschlussstutzen des Heizungsrücklaufs oberhalb des Solarwärmetauschers liegen, damit der verhältnismäßig warme Heizungsrücklauf nicht die unterste Solarzone aufheizt. Sehr wichtig ist, dass der Brauchwasserspeicher über die gesamte Höhe des Kombispeichers reicht. Kombispeicher, die diese Geometrie nicht aufweisen und nur in der oberen Speicherzone einen Brauchwasserspeicher besitzen, haben Probleme, bei größeren Zapfmengen die Wärmeschichtung aufrecht zu erhalten. Hierbei kommt es zu unerwünschten Temperaturverwirbelungen im Speicher.

   
   
   
   
 
   
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