Pufferspeicher

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Ein Pufferspeicher ist im Bereich der Heizungstechnik ein großer Wassertank zur Speicherung der Wärmeenergie beispielsweise eines Holzkessels. Technisch fortschrittlicher sind Pufferspeicher in der Bauform eines Latentwärmespeichers. Die Energieerzeugung kann über einen längeren Zeitraum an einem Stück erfolgen, ohne dass sich die Heizungsanlage überhitzt. Hierdurch wird ein häufiges Ein- und Ausschalten (Taktung) der Heizung vermieden und ihr Wirkungsgrad erheblich verbessert. Insbesondere im noch kalten Zustand sind die Abgaswerte einer Holzheizung nicht optimal. Der Pufferspeicher ermöglicht hier eine längere Befeuerungsdauer und vermindert so die Zeitanteile mit suboptimaler Verbrennung im zu kalten Brennraum. Bei richtiger Dimensionierung muss ein Pufferspeicher in Kombination mit einer Holzheizung nur einmal pro Woche vollständig aufgeladen werden und speichert danach den Wärmebedarf für die nächsten Stunden. Bei ungenügender Wärmedämmung können die Wärmeverluste des Pufferspeichers die Vorteile der Wärmespeicherung wieder zunichte machen. Komplexe Anschlusskonstruktionen sind nötig, um Konvektion in den Rohranschlüssen zu verhindern, da sonst der Pufferspeicher über diese Kältebrücken Energie verlieren würde. Pufferspeicher mit integrierter Trinkwassererwärmung werden auch Kombispeicher genannt (Tank in Tank-Lösung). Pufferspeicher Wärmespeicher Solarspeicher Schichtenspeicher Erfolgt die Trinkwassererwärmung im Durchflussprinzip, spricht man auch von einem Frischwasserspeicher. In der Praxis sind Bauformen zwischen 500 und 2.000 Litern üblich, die durch Parallelschaltung nahezu beliebig erweitert werden können. Als Faustregel gilt, dass ca. 60-70 Liter Pufferspeichervolumen pro installiertem Kilowatt Heizleistung ein sinnvolles Verhältnis zwischen großem Puffervorrat und niedrigen Abstrahlverlusten darstellen. Ein Latentwärmespeicher speichert thermische Energie latent (= verborgen) durch die Änderung des Aggregatzustandes eines Speichermediums. Beim Aufladen kommerzieller Pufferspeicher Wärmespeicher Solarspeicher Schichtenspeicher Latentwärmespeicher werden meist spezielle Salze oder Paraffine als Speichermedium geschmolzen, die dabei sehr viel Wärmeenergie aufnehmen (Schmelzwärme), welche sie beim Erstarren wieder abgeben können (Entladen). Genutzt werden also die Phasenübergänge flüssig zu fest sowie flüssig zu kristallin. Der Vorteil dieser Wärmespeichertechnik beruht hauptsächlich darauf, in einem (je nach Material) genau festgelegten Schmelztemperaturbereich möglichst viel Wärmeenergie in möglichst wenig Masse zu speichern. So wird beispielsweise beim Schmelzen von Eis zu Wasser (Phasenübergang bei 0 °C) ungefähr soviel Schmelzwärme benötigt, wie beim Erwärmen der selben Menge Wasser von 0 °C auf 80 °C. Pufferspeicher Wärmespeicher Solarspeicher Schichtenspeicher Die Phasenumwandlungsenthalpie beim Phasenübergang von Wasser ist also im Vergleich zur spezifischen Wärmekapazität relativ hoch (Die spezifische Phasenumwandlungsenthalpie von Wasser ist ca. 330 kJ pro kg, wogegen die spezifische Wärmekapazität ca. 4,19 kJ pro kg und Kelvin Temperaturunterschied ist). Pufferspeicher Wärmespeicher Solarspeicher Schichtenspeicher Für technische Anwendungen flüssig-kristalliner Latentwärmespeicher ist in der Regel eine Rekristallisation kurz unterhalb der Schmelztemperatur erwünscht. Dafür müssen dem Material geeignete Keimbildner zugesetzt werden, die eine Unterkühlung der Schmelze verhindern. Moderne Latentwärmespeichermaterialien auf Salz- oder Paraffinbasis haben für verschiedenste Anwendungsbereiche speziell entwickelte physikalische Eigenschaften und sind für nahezu alle Temperaturbereiche erhältlich. Pufferspeicher Wärmespeicher Solarspeicher Schichtenspeicher Sie finden Einsatz in Warmhalteplatten für die Gastronomie, in Latentwärmespeichern für Kraftfahrzeuge, in denen überschüssige Motorwärme abgespeichert wird, um sie beim Kaltstart wieder frei zu setzen, oder auch in der Heizungs- und Baustoffindustrie als Temperatur puffernde Baustoffe, z.B. Micronal. Der Einsatz von Latentwärme zur Saisonspeicherung der Heizenergie für ein ganzes Jahr ist sorgfältig abzuwägen. Pufferspeicher Wärmespeicher Solarspeicher Schichtenspeicher Zur ganzjährigen Beheizung eines Passivhauses benötigt man das Speichervermögen eines ca 20m³ großen Paraffintanks. Man kann allerdings durch Verbrennung der gleichen Menge des anzuschaffenden Paraffins das gleiche Haus mehrere Jahre lang beheizen. Pufferspeicher Wärmespeicher Solarspeicher Schichtenspeicher

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