Berechnung eines Warmwasserspeichers für Trinkwasser

Berechnung der Parameter des Warmwasserspeichers

Die Berechnung der Parameter eines Warmwasserspeichers kann auf zwei Arten durchgeführt werden. Eine Methode besteht darin, das gespeicherte Wasservolumen anzugeben und die Leistung der Wärmequelle und des Wärmetauschers zu berechnen. Die alternative Methode berechnet das Volumen des Warmwasserspeichers, das erforderlich ist, um die von einer Quelle mit einer bestimmten Leistung über einen definierten Zeitraum erzeugte Wärme zu speichern.

Unabhängig von der Berechnungsmethode ist es wichtig zu erkennen, dass die Wärmespeicherfähigkeit von Wasser durch seine spezifische Wärmekapazität von 4,187 kJ kg/°C charakterisiert wird. Das bedeutet, dass 4,187 kJ (1 kcal oder 1,163 W) zugeführt werden müssen, um die Temperatur von einem Kilogramm Wasser um 1 Grad zu erhöhen. Beispielsweise erfordert ein auf 50 Grad erhitzter 1000-Liter-Warmwasserspeicher 50.000 kcal, was 0,05 Gcal oder 58 kWh entspricht.

Die Leistung des Wärmetauschers wird durch den Wärmeübertragungskoeffizienten und die Temperaturdifferenz zwischen dem erwärmten Wasser und dem Heizwasser beeinflusst. Da der Wärmeübertragungskoeffizient für jeden Wärmetauscher spezifisch ist, gibt es keine universelle Formel; es wird empfohlen, basierend auf den technischen Eigenschaften zu wählen, die in den Spezifikationen des Warmwasserspeichers angegeben sind.

Auswahl von Warmwasserspeichern

Die Auswahl des Warmwasserspeichers hängt vom Anwendungsschema ab und erfordert verschiedene Techniken. Einige wichtige Überlegungen bei der Auswahl sind:

• Anpassung des Tankvolumens basierend auf der Differenz zwischen Spitzen- und durchschnittlichem stündlichen Wärmeverbrauch.
• Anpassung der Leistung des Wärmetauschers an die Spitzenwärmeeinspeisung unter Berücksichtigung der Dauer.
• Erkennen, dass sich die Kalkablagerung auf dem Wärmetauscher im Laufe der Zeit bildet, was die Erwärmungszeit des Speichertanks verlängert.
• Sicherstellen, dass die Kesselleistung der Leistung des Wärmetauschers im Warmwasserspeicher entspricht oder diese übersteigt.
• Speichern von Wärme aus mindestens einer Füllung eines Festbrennstoffkessels bei an Warmwasserspeicher angeschlossenen Kesseln.
• Die Kesselleistung für Häuser mit geringem Heizbedarf basierend auf einer Speichererwärmungszeit von 30 bis 45 Minuten auswählen.
• Minimierung der Kessellaufzeiten und Heizunterbrechungen, wenn derselbe Kessel sowohl für Heizung als auch für Warmwasser verwendet wird.

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