Vom Pufferspeicher zum Schichten Speicher_V

Was ist grundsätzlich zu beachten
wenn wir einen Wärmespeicher,
der mehrere Aufgaben übernehmen soll,
in unsere Energietechnik einbinden?

A:) Warmwasserbereitung
B.) Einbindung in das Wärmeverteilsystem des Hauses
C:) Schutz vor Erkrankungen zum Beispiel Legionellen
D:) Was sollte man sonst noch wissen

Grundsätzlich gilt, dass bei der Trinkwassererwärmug und hierzu wird Leitungswasser benutzt, Kalk ausfällt. Und zwar über einer Temperatur von 55°C. Sofern Grundwasser von den Stadtwerken als Trinkwasser eingesetzt wird, ist ein hoher Kalkanteil sicher. Wenn die Stadtwerke Oberflächenwasser, zum Beispiel aus Talsperren oder Seen als Trinkwasser zuführen, ist der Kalkgehalt niedriger. Es gibt auch Stadtwerke die ein Gemisch aus Grundwasser und Oberflächenwasser in das Trinkwassernetz einleiten.

Es ist praktisch immer Kalk im Trinkwasser. Kalk hat die Eigenschaft bei der Erwärmung über 55°C, sich aus dem Trinkwasser zu lösen (es fällt aus). Und so kommt es, dass Speicher verschlammen.
Aufgrund der Bauform des Speichers ist dann keine Reinigung möglich, wie in dem unteren Beispiel. Hier dient der eingehängte kleinere Speicher als Wärmetauscher und gleichzeitig als Warmwasser Vorratsbehälter

Die Reinigung in diesem Beispiel läßt sich problemlos bewerkstelligen. Hinzu kommt, dass die Oberfläche des Wärmetauschers weniger hohe Temperaturen verlangt, da sie größer ist.

Das soll aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass wir bei solchen Einhängespeichern höhere Temperaturen über der gewünschten Trinkwassertemperatur benötigen! In der Regel wird solch eine Trinkwassertemperatur auf 50-55°C eingestellt. Ungefähr bis zur Mitte des Speichers muß das Heizungswasser mindestrens 20°C wärmer sein, um eine schnelle Wärmeübertragung zu gewährleisten. Das heißt, dass das Speichervolumen (Heizungsseitig) 75°C heiß sein muß!

Das trifft auch auf das obere System mit den Rippenrohrwärmetauschern zu!
Um die Situation zu verdeutlichen, muß das in dem Speicher befindliche Heizungswasser 75°C heiß sein, dass eine Wärmeübertragung auf den Trinkwasserteil erfolgen kann. Das heißt aber auch, dass der Wärmeerzeuger dem Speicher 95°C heißes Wasser  zur Verfügung stellt, ob wir das wollen oder nicht.

Ich mache hier mal einen Sprung zu einem anderen Thema. (Wie funktioniert ein Heizkessel) Dadurch wird auch das obere Bild klar. Ein Wärmetauscher kann für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden.

Der Heizkessel als Wärmeerzeuger nimmt die Aufgabe wahr, im Winter das Haus mit Wärme zu versorgen und dabei das warme Trinkwasser zu bereiten. Wird der Kessel mit einer Witterungsgeführten Regelung gefahren, kann es passieren, dass er durch ständiges Starten eine Kesseltemperatur von 60°C (gleitender Betrieb) für die Beheizung des Hauses zur Verfügung stellt.
Wenn jetzt aber der Speicher  der Regelung eine Anforderung zum Nachheizen   übermittelt, geht der Kessel sofort auf Vollast  (90°C), erreicht dadurch die optimale Verbrennung und belädt den Speicher, bis dieser die eingestellte Temperatur von 55°C erreicht hat.
In dieser Situation ist der in dem Speicher eingebaute Wärmetauscher in der Lage, sehr viel Kalk aus dem Wasser zu lösen.

Besonders viel Kalk wird ausfallen, wenn das Speichervolumen über 300 Liter groß ist und der Wärmetauscher unten im Speicher angebracht ist.
Besonders extrem ist die Situation in dem unten dargestellten sogenannten Frischwasserstationen. Hier ist nur der Austausch des vorgeschalteten Plattenwärmetauschers möglich.

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In vielen Bereichen wird auf die Krank machenden Legionellen hingewiesen. Aus Unkenntnis wurden vor vielen Jahren große Speichervolumen eingebaut, die Speichertemperatur aber sehr niederig gehalten, um Wärmeverluste zu minimieren. Das war in Hallenbädern zum Beispiel der Fall. Von der Grundüberlegung war das auch klug, nur waren die Speicher mehrere 1000 Liter groß und das Dusch- bzw. Trinkwasser befand sich direkt im Speicher der nur auf 38°C aufgeheizt wurde, halt gerade warm genug für die Dusche in der Badeanstalt um seinen Zweck zu tun. In diesen großen Speichervolumen, die genauso wie oben beschrieben von einem Heizkessel aufgeladen wurden, gab es immer Zonen, die nicht über 40°C warm wurden obwohl der Heizkessel 90°C in den Wärmetauscher gab. Und in einem Bereich von 25°C bis 40°C vermehren sich Legionellen nun mal besonders gut. Und wenn dann das Wasser über die Duschköpfe versprüht wurde, konnten über das Einatmen in die Lungen, diese Legionellen Leben vernichten. Deswegen hat man Speichervolumen auf 300 Liter begrenzt, die ohne eine sogenannte Legionellenschaltung auskommen. Weil hier der Wasserdurchsatz genügend hoch ist und die Speichertemperatur immer über 50°C beträgt.Wie kann man denn nun bei größeren Speichervolumen einen Legionellen Schutz erreichen ohne den Speicher in Intervallen ständig über 70°C aufzuheizen.

Ganz klare Ansage, in dem man das Speichervolumen unter 300 Liter einstellt.
Das funktioniert bei den oben vorgestellten Speichern.
Und besonders gut bei dieser Wärmetauscheranordnung.

B.) Einbindung in das Wärmeverteilsystem des Hauses , ist ein ebenso komplexes Thema, und wird zu gegebener Zeit veröffentlicht.