Berechnung des Pufferspeichers

Auswahl des Pufferspeichers

Der Pufferspeicher wird für eine zuvor ausgewählte Wärmequelle (Kessel) ausgewählt und so berechnet, dass er die gesamte von dieser Quelle erzeugte Wärme speichern kann, oder für einen Verbraucher, der mit der von einer Niedrigleistungsquelle erzeugten Wärme versorgt werden soll, bevor der Wärmeverbrauch stattfindet.

Die Priorität bei der Auswahl eines Pufferspeichers liegt auf der Quelle, wenn ihre Leistung oder die Wärmeproduktionszeit begrenzt ist, zum Beispiel:

• In einem System mit einem Festbrennstoffkessel zur Speicherung der Wärme aus einer einmaligen Brennstoffladung und deren anschließender Nutzung durch das Heizsystem während des Tages.
• In einem Solarkollektor zur Wärmespeicherung während der Tageslichtstunden und deren Nutzung während des Tages im Warmwasserversorgungssystem.

Die Priorität bei der Auswahl eines Pufferspeichers liegt auf dem Verbraucher, wenn eine bestimmte Wärmeleistung in einer bestimmten Zeit abgedeckt werden muss, zum Beispiel:

• In Heizsystemen, bei denen die Wärmequelle ein Elektrokessel ist, der nur während des Nachtstromtarifs arbeitet.
• In Warmwassersystemen mit einem hohen Spitzenverbrauch an Warmwasser und der Erwärmung dieses Wassers durch eine Niedrigleistungsquelle während des Tages (dieses System wird in Badeanlagen verwendet).

Berechnung des Pufferspeichers

Die Berechnung des Pufferspeichers besteht darin, die Speicherkapazität des gespeicherten Wasservolumens zu bestimmen. Die Speicherkapazität von Wasser wird durch die spezifische Wärmekapazität von 4,187 kJ * kg/°C charakterisiert. Das bedeutet, dass zum Erwärmen eines Kilogramms Wasser um 1°C eine Wärmemenge von 4,187 kJ zugeführt werden muss, was 1 kcal = 1,163 W entspricht. Wenn wir beispielsweise einen Pufferspeicher mit einem Volumen von 1000 Litern haben (weiterhin wird angenommen, dass 1 Liter Wasser 1 kg entspricht) und ihn auf 50°C erhitzen, speichert er eine Wärmeenergie von 1000 * 50 = 50.000 kcal = 0,05 Gcal = 58 kWh. Beim Abkühlen des Tanks um 50°C wird entsprechend 0,05 Gcal Wärme abgegeben.

Je nach Anwendungsschema werden unterschiedliche Methoden zur Berechnung von Pufferspeichern verwendet, aber im Allgemeinen sollten bei der Auswahl folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• Je größer der Spitzenwärmeverbrauch vom stündlichen Durchschnitt abweicht und je länger seine Dauer, desto größer sollte das Volumen des Pufferspeichers sein.


• Je höher die Spitzenwärmezufuhr und je kürzer ihre Dauer, desto größer sollte die Leistung des Wärmetauschers sein, unabhängig davon, ob er extern oder im Pufferspeicher integriert ist.


• Der Nenndruck des Pufferspeichers PN muss höher sein als der maximale Betriebsdruck an seinem Anschluss.


• Bei Pufferspeichern mit zwei oder mehr Wärmetauschern - Systeme mit höheren Temperaturen werden an die oberen Wärmetauscher angeschlossen, und Systeme mit niedrigeren Temperaturen an die unteren.


• Der Pufferspeicher, der an einen Festbrennstoffkessel angeschlossen ist, muss die durch eine Brennstoffladung erzeugte Wärme speichern können.


• Alle Systeme mit Pufferspeichern müssen über ein Ausdehnungsgefäß und ein Sicherheitsventil verfügen.

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