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Pufferspeicher

Was ist ein Pufferspeicher und wo liegen die Vor- und Nachteile?

Als Pufferspeicher wird ein "Wärmespeicher" einer Heizungsanlage bezeichnet, welcher mit Wasser befüllt ist. Er dient dazu, Differenzen zwischen der erzeugten und der verbrauchten Menge an Wärme auszugleichen und Leistungsschwankungen zu mildern. Auf diese Art und Weise kann die Wärmeerzeugung weitestgehend unabhängig vom Verbrauch der Anlage betrieben werden, wodurch sich für viele verschiedene Wärme- und Energiequellen ein besseres Betriebsverhalten und ein höherer Wirkungsgrad erzielen lassen.
Anwendung findet ein Pufferspeicher häufig in Zentralheizungsanlagen mit einer Festbrennstoffverfeuerung, die ihren optimalen Wirkungsgrad unter Volllast bringen. Ein weiterer Vorteil der Speicher ist auch die Unabhängigkeit vom aktuellen Verbrauch der Anlage durch die Speichermöglichkeit. So ist beispielsweise Warmwasser auch bei der morgendlichen Dusche mehrerer Familienmitglieder vorhanden und kann zudem günstiger und energieeffizienter produziert werden. Holzfeuerungen etwa heizen zum einen den Heizkreis, als auch den Pufferspeicher auf. Der Puffer speichert die Energie während der Betriebsphase der Heizung und gibt diese anschließend bedarfsgerecht ab.
Als Nachteile gelten eine schlechtere Regelbarkeit unter weniger Heizlast und Effizienzeinbußen bei häufigeren An- und Ausschalten. Unabdingbar bei Pufferspeichern ist auch der allmähliche Wärmeverlust, welcher sich durch die Differenz der Temperatur zwischen Speicherinhalt und Umgebung ergibt. Hierbei gilt für zentrale Heizungsanlagen circa 55 - 60 Liter Pufferspeichervolumen pro installiertem Kilowatt (kW) Heizleistung als solider Ausgangswert. Dies stellt ein sinnvolles Verhältnis zwischen Puffervorrat und niedrigen Wärmeverlust dar!

Höhere Effizienz beim Heizen

Die sich in der Übergangszeit bei geringem Wärmebedarf zwangsläufig einstellende Taktung der  Wärmepumpe (Ein- und Ausschaltzeit), würde ohne Nutzung eines Speichers dazu führen, dass die Feuerungsregelung des Ofens einen effizienten Abbrand des Brennmaterials verhindert. Der Einsatz eines Speichers führt also dazu, dass der Festbrennstoff- / Holzkessel immer unter idealen Bedingungen und Betriebstemperaturen arbeitet. Überschüssige Wärme wird einfach in den Puffer eingespeist und von dort über die Wärmepumpe nach Bedarf abgerufen.

In unserem Sortiment führen wir ein breites Spektrum an Pufferspeichern:

Mehr zur Dimensionierung des Pufferspeichervolumens können Sie unserem Blog entnehmen.

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      Wärmespeicher/Pufferspeicher

      Wie funktioniert der Pufferspeicher

      Für den eigentlichen Pufferspeicherbetrieb werden zwei Wasserkreisläufe benötigt. Hierbei spricht man von Zirkulation. Der erste Kreislauf verbindet den Festbrennstoff- oder Holzkessel mit dem Wasserregister über eine Ladepumpe mit dem Speicher. Eine Temperatur-Differenzregelung steuert diese Pumpe. Diese Regelung vergleicht die Temperatur im Kessel und die des Pufferspeichers. Wenn diese Temperatur des Kessels nun um einen in der Regel einstellbaren Wert von 2 bis 20 °C höher ist, schaltet die Regelung die Ladepumpe ein und der Speicher erwärmt sich. Über den zweiten Kreislauf wird von der Heizkreispumpe, normalerweise gesteuert über ein Raumthermostat, die benötigte Wärmemenge in den Heizkörperkreislauf gepumpt. Eine weitere dritte Zirkulation ist nötig, wenn man zusätzlich einen separaten Warmwasserspeicher verbaut hat. Dieser wird dann ebenfalls über ein Regelthermostat und eine weitere Ladepumpe bei Bedarf mit warmen Wasser eingespeist.
      Bei der elektrischen Regelung kommt dabei eine Vorrangschaltung zum Einsatz. Das bedeutet: Die elektrische Schaltung ist so konzipiert, dass für die Dauer des Ladevorgangs die Heizkreispumpe abgeschaltet wird – also während des Betriebs der Ladepumpe für das Warmwasser. Dadurch wird gewährleistet, dass stets warmes Wasser im Haushalt zur Verfügung steht.
      Als Richtwerte für den durchschnittlichen Bedarf an Warmwasser kann folgender Bedarf angenommen werden:

      • - Sparsamer Wasserverbrauch:  Bedarf von 25 Litern Wasser pro Tag und Person, inklusive einer Dusche.
      • - Bei einem Vollbad pro Woche erhöht sich der tägliche Verbrauch auf 50 Liter.
      • - Ein nicht sparsamer Wasserverbrauch: Wasserbedarf von 75-90 Liter pro Tag und Person.

       

       

      Kreislauf/Zirkulation

      Bild 1: Beispiel für einen Heizkreislauf (Zirkulation). Hygienespeicher mit Wärmetauscher für Solarkollektor und Brauchwasseranbindung. Wärme kommt von Holzkessel (od. Wärmepumpe) + Solarkollektor und wird im Puffer eingespeichert. Wird danach, je nach Bedarf, an Heizkörper und Dusche, Waschbecken etc. abgegeben.

      Wann ist ein Pufferspeicher sinnvoll?

      Die optimale Bauform eines Pufferspeichers ist schmal und hoch, dadurch kann das Wasser gut geschichtet werden, weil das warme Wasser sich dann oben, und das kalte Wasser unten befindet. Die Isolierung von eines Pufferspeichers ist sehr wichtig, um erhebliche Wärmeverluste zu vermeiden. Sinnvoll ist die Verwendung eines Pufferspeicher dann, wenn das Angebot und die Nachfrage vom Warmwasser zeitlich auseinanderliegen. Die Wärme wird gespeichert und kann so kontinuierlich aus dem Speicher entnommen werden. So geht auch frühmorgens im Familienbad das warme Wasser nicht zur Neige! Auch in Kombination mit Solaranlagen sind Puffer sinnvoll und vor allem ökologisch. Mit Kollektoren wird tagsüber die Wärme der Sonnenstrahlen absorbiert, gespeichert wird die Wärme dann im Puffer und nach Bedarf wird die Wärme auch bei Nacht im Haushalt abgegeben. Diese Variante von Wärmespeicherung im Puffer kommt speziell bei Niedrigenergiehäusern häufig zum Einsatz.

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