Schichtspeichertechnik

Wärme zwischenspeichern mit Schichtspeichertechnik Schichtspeichertechnik Wärme zwischenspeichern mit Schichtspeichertechnik Wasser ist das Speichermedium erster Wahl für das Zwischenspeichern erzeugter Wärme. Es besitzt eine hohe Wärmekapazität, ist leicht verfügbar und preiswert. Als solches wird es dann auch in Wärmespeichern verwendet, die an die Hausheizungsanlage oder auch Solaranlage angeschlossen sind. Dabei macht man sich weitere physikalische Eigenschaften des Wassers zu Nutze. Wird Wasser erwärmt, dehnt es sich aus, seine Dichte nimmt ab und es steigt nach oben. Kaltes Wasser dagegen hat eine höhere Dichte und sinkt daher ab. Dieses physikalische Prinzip begünstigt eine stabile thermische Schichtung des Wassers, vor allem bei genügender Wassertiefe. Dieses Prinzip der Temperaturschichtung ist jedem aus dem Natur geläufig. In stehenden Gewässern wird es umso kälter, je tiefer man ins Wasser geht. Die Temperaturunterschiede sind umso größer, je tiefer das Gewässer ist. Wärmespeicher, die dieses Prinzip anwenden, setzen die sogenannte Schichtspeichertechnik ein. Statt den gesamten Inhalt des Speichers auf eine Temperatur zu heizen – was viel Heizenergie erfordern würde – nutzt man also das Prinzip der Temperaturschichtung und speichert das Wasser in unterschiedlichen Temperaturzonen und vermeidet jegliche Verwirbelungen. Weiterhin werden verschiedene Wärmequellen oder auch Wärmetauscher für das Heizen verschiedener Temperaturzonen geschaltet. So eignet sich ein Solarwärmetauscher für Temperaturzonen um die 40º und konventionelle Heizformen für höhere Temperaturzonen bis etwa 70º. Das Beladen und Entladen erfolgt immer aus der Temperaturschicht, die die gewünschte Temperatur aufweist und der Rücklauf der Heizkörper wird wieder in die jeweilige Temperaturzone zurückgeführt. Mit diesem Funktionsprinzip werden Wärmeerzeuger geschont und Heizenergie gespart. Energetisch günstig ist außerdem ein geringes Verhältnis von der Außenfläche des Wärmespeichers zu dessen Volumen. In der Praxis sind das meist zylindrische Formen, vorzugsweise schmal und hoch, denn diese garantieren auch eine gute Temperaturschichtung innerhalb des Wärmespeichers. Weiterhin sollten Wärmespeicher aus Materialien mit niedriger Wärmedurchlässigkeit gebaut sein und mit einer hohen Wärmedämmung ausgestattet sein.