Puffer (Heiztechnik)
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Unter einem Puffer versteht man in einer Heizungsanlage einen Wärmespeicher, der mit Wasser befüllt ist. Er dient dazu, Differenzen zwischen der erzeugten und der verbrauchten Wärmemenge auszugleichen und Leistungsschwankungen zu glätten. Auf diese Weise kann die Wärmeerzeugung weitgehend unabhängig vom Verbrauch betrieben werden, wodurch sich für viele Energiequellen eine besseres Betriebsverhalten und ein besserer Wirkungsgrad ergibt.
Nachteilig an Wärmepuffern sind die kontinuierlichen Wärmeverluste, die aber durch eine gute Wärmedämmung und Vermeidung von Wärmebrücken minimiert werden können. Als Faustregel für Zentralheizungen (siehe unten) gilt, dass ca. 60-70 Liter Pufferspeichervolumen pro installiertem Kilowatt Heizleistung ein sinnvolles Verhältnis zwischen großem Puffervorrat und niedrigen Wärmeverlusten darstellen.
Das Gegenstück zur Heizung mit Wärmepuffer ist ein Durchlauferhitzer. Bei diesem wird die Wärme "just in time", d.h. zeitgleich mit dem Verbrauch produziert. Diese Betriebsweise ist nur ökonomisch möglich, wenn die Wärmequelle sehr schnell schalt- und regelbar ist und auch in Teillast einen genügend guten Wirkungsgrad aufweist (z.B. Elektroheizung oder Gasbrenner).
Ein Spezialfall des Wärmepuffers ist der sogenannte Boiler, der die Wärmeerzeugung direkt integriert hat.
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[Bearbeiten] Anwendung
[Bearbeiten] Zentralheizungen, insbesondere mit Festbrennstoff
Anwendung findet er in Zentralheizungen mit Heizsystemen, die ihren optimalen Wirkungsgrad unter Volllast bringen, und sich schlecht auf weniger Heizleistung regeln lassen. So ist eine effizientere Verbrennung möglich. Scheitholzfeuerungen etwa heizen zum einen die Zentralheizung selbst, als auch den Puffer auf; bei grossen Anlagen wird oft nur der Puffer geheizt und die Heizungsanlage bedient sich aus dem Puffer). Ist das gesamte Holz im Kessel verbrannt, wird die Heizungsanlage aus dem Puffer gespeist. Auch Pelletsheizungen zeigen ihre Vorteil nur, wenn sie mit voller Leistung feuern. Da ihre Leistung aber darauf ausgelegt ist, auch im Tiefwinter ausreichend Energie zu liefern, ist gerade in den Übergangszeiten (Herbst, Frühling) ein Intervallbetrieb notwendig: Der Puffer speichert dann die Energie, und gibt sie langsam und verteilt ab. So können zu kurze Feuerungsintervall am Anfang nur die Heizung selbst auf Betriebstemperatur bringen, vermieden werden.
Für Einfamilienhäuser üblicher Größe sind (gut isolierte) Pufferspeicher mit 800–2000 l ausreichend.
[Bearbeiten] Gewächshäuser
Gewächshäuser verfügen oft über verhältnismäßig große Wärmespeicher zwischen 100 und 150 m3. Dabei wird tagsüber, wenn die Sonne das Gewächshaus aufheizt der Speicher erhitzt, der dann nachts die Wärme im Inneren des Gewächshauses abgibt. So kann tagsüber das CO2 der Verbrennung für das Wachstum der Pflanzen genutzt werden. Die benötigte Kesselleistung wird durch den Puffer verringert, da bei extremen Wetterlagen (kalte Winternächte) Puffer und Heizkessel Wärme zur Verfügung stellen.
Diese Stahlbehälter sind meist als Schichtspeichersysteme ausgelegt. Das bedeutet, kaltes Wasser wird am Grund des Puffers angesaugt und das erwärmte Wasser dann im oberen Bereich eingeleitet. Damit sich die Wasserschichten nicht vermischen ist der Vor- und Rücklauf als Rohr mit vielen kleinen Bohrungen über die gesamte Länge des Behälters ausgeführt.
[Bearbeiten] Solaranlagen
Üblich ist ein Puffer für die ganztägige Nutzung solarer Energie. Dabei wird mittels entsprechder Kollektoren die Wärme der Sonnenstrahlung tagsüber absorbiert, im Puffer gespeichert und bei Bedarf auch nachts im Haushalt abgegeben. Gerade bei Niedrigenergiehäusern wird so das Heizen im konventionellen Sinne überflüssig.
Eine typische Solaranlage für bivalenten Betrieb hat einen Speicher von 750 L.
[Bearbeiten] Trinkwassererwärmung
Pufferspeicher mit integrierter Trinkwassererwärmung werden auch Kombispeicher genannt (Tank in Tank-Lösung). Erfolgt die Trinkwassererwärmung im Durchflussprinzip, spricht man auch von einem Frischwasserspeicher.
