Konstruktion des Warmwasserspeichertanks

Das Design eines Warmwasserspeichertanks kann direktes oder indirektes Erhitzen des Wassers ermöglichen.

Indirektes Erhitzen bedeutet, dass Leitungswasser durch die Abkühlung des technischen Wassers erwärmt wird, das als Zwischenwärmeträger zwischen der Wärmequelle und dem zu erhitzenden Wasser dient, durch einen eingebauten oder externen Wärmetauscher.

Direktes Erhitzen bedeutet, dass Leitungswasser mit einem eingebauten elektrischen Heizelement im Tank erwärmt wird. Warmwasserbereiter mit direkter Heizung sind in unserem Katalog nicht vertreten.

Das Funktionsprinzip eines indirekten Warmwasserspeichers ist ein Stahltank, der außen mit einer Wärmedämmung und innen mit einem für den Kontakt mit Trinkwasser geeigneten Emailleüberzug versehen ist. Je nach Anwendungsschema können Warmwasserbereiter mit folgenden Komponenten ausgestattet sein:

• Ein eingebauter Rohrwärmetauscher
• Zwei eingebaute Rohrwärmetauscher
• Externer Plattenwärmetauscher
• Magnesiumanode
• Elektrisches Heizelement

Warmwasserbereiter mit einem eingebauten Wärmetauscher werden häufig in Warmwasserversorgungssystemen mit einer Wärmequelle verwendet, wenn die Oberfläche des eingebauten Wärmetauschers das Erwärmen des Wassers in einer bestimmten Zeit sicherstellt.

Warmwasserbereiter mit einem Wärmetauscher werden in folgenden Systemen installiert:

• Einfamilienhäuser mit jeder Art von Wärmequelle.
• Mehrfamilienhäuser und Verwaltungsgebäude mit einem Gasheizraum als Wärmequelle.

Der eingebaute spiralförmige Wärmetauscher besteht aus Kupfer oder Edelstahl und befindet sich im unteren Teil des Tanks.

Ein Warmwasserspeicher mit zwei eingebauten Wärmetauschern wird in Systemen mit kombinierter Wärmeerzeugung aus zwei oder mehr Quellen verwendet. Sie werden häufig in Warmwasserversorgungssystemen für Einfamilienhäuser verwendet, bei denen die Hauptwärmequelle ein Solarkollektor ist und das Wasser auf die erforderliche Temperatur durch einen Gas- oder Elektroboiler erwärmt wird.

Die Hauptwärmequelle mit niedriger Temperatur, wie ein Solarkollektor oder eine Wärmepumpe, ist an den unteren Wärmetauscher des Warmwasserspeichers angeschlossen, während die sekundäre Hochtemperatur-Wärmequelle, wie ein Gas-, Festbrennstoff- oder Elektroboiler, an den oberen Wärmetauscher angeschlossen ist.

Ein Warmwasserspeicher mit externem Wärmetauscher wird verwendet, wenn seriell installierte Wärmetauscher nicht genügend Zeit zum Erhitzen des Wassers bieten. Vorteile von Tanks mit externem Wärmetauscher und Ladesystem:

• Einfache Reinigung
• Schnelles Erhitzen des gesamten Wasservolumens
• Niedrige Temperatur des Wärmemediums
• Schichtweises Erhitzen des Wassers (siehe Funktionsprinzip für Details)
• Das gesamte Wasserversorgungssystem wird auf die gleiche Temperatur erhitzt
• Der Wärmetauscher wird an die Betriebsbedingungen angepasst
• Mehrere Speichertanks können an ein Ladesystem angeschlossen werden
• Die Erwärmungszeit hängt von der Leistung des Wärmetauschers ab und kann während der Berechnung festgelegt werden
• Eine stärkere Abkühlung des Wärmemediums erhöht die Effizienz des Brennwertkessels und senkt die notwendigen Kosten für die Fernwärmeversorgung
• Der Betriebsmodus der Warmwasserspeicher sollte das Eindringen von kaltem Wasser vom Boden in den oberen Teil des Tanks verhindern, da ein hoher Temperaturunterschied die innere Korrosionsschutzbeschichtung beschädigen kann

Die innere Oberfläche der Warmwasserspeicher ist durch emaillierte Beschichtungen vor Korrosion geschützt, die für den Einsatz mit Trinkwasser geeignet sind, und wird manchmal durch kathodische Schutzvorrichtungen ergänzt. Das Vorhandensein einer Magnesiumanode verlängert die Lebensdauer des Tankkörpers erheblich, indem es ihn vor Korrosion schützt, aber die sich abnutzende Anode muss regelmäßig ersetzt werden.

Die Dicke der Wärmedämmung des Warmwasserspeichers bestimmt den Wärmeverlust und die Geschwindigkeit der Abkühlung. In Systemen, die eine längere Speicherung von heißem Wasser erfordern, wird empfohlen, eine dickere Wärmedämmung zu wählen. Die Wärmedämmung besteht normalerweise aus Mineralwolle oder starren Polyurethanschaumplatten.

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