Als erfahrener Installateur wissen Sie, dass der Einbau eines Pufferspeichers in ein Wärmepumpensystem für die Effizienz und Lebensdauer des Systems von entscheidender Bedeutung sein kann. Bei Edo Stille BV glauben wir, dass der Einsatz von Pufferspeichern ein wesentlicher Bestandteil hochwertiger Wärmepumpenanlagen ist. In diesem umfassenden Artikel behandeln wir alle Aspekte von Ausgleichsbehältern, einschließlich Definitionen, Kosten, Nutzen und detaillierte Berechnungen zur Bestimmung der optimalen Größe eines Ausgleichsbehälters.
Definition eines Puffergefäßes
Bevor wir näher auf die technischen Aspekte eingehen, klären wir zunächst die Definition eines Pufferspeichers. Ein Pufferspeicher ist ein Speicher, in dem überschüssige Wärme gespeichert wird, die von der Wärmepumpe erzeugt wird, wenn im Haus kein direkter Wärmebedarf besteht, also zum Heizen des Hauses. Durch die Speicherung dieser Wärme kann die Wärmepumpe effizienter arbeiten und unnötiges Ein- und Ausschalten (Pendeln) wird verhindert.
Ein Pufferspeicher unterscheidet sich daher von einem Leitungswasserspeicher. Ein Leitungswasserspeicher dient der Warmwasserversorgung, beispielsweise zum Duschen. Hierbei handelt es sich um einen separaten Behälter, der bei vollelektrischen Wärmepumpeninstallationen separat vom Pufferbehälter hinzugefügt wird.
Kosten eines Pufferschiffs
Eines hinzufügen Puffertank Die Anbindung an eine Wärmepumpenanlage ist mit zusätzlichen Kosten verbunden, die berücksichtigt werden müssen. Ein Pufferspeicher von ca. 50 Litern kann zwischen 500 und 1.000 Euro kosten, inklusive Mehrwertsteuer und Installation. Bei größeren Modellen von 100-200 Litern können die Preise zwischen 700 und 1200 Euro variieren. Auch wenn dies wie eine erhebliche Investition erscheint, werden wir später in diesem Artikel sehen, dass die Vorteile die Kosten überwiegen.
Vorteile eines Puffergefäßes
Das Hinzufügen eines Pufferspeichers zu einem Wärmepumpensystem bietet erhebliche Vorteile, und vier entscheidende Gründe werden im Folgenden ausführlich erläutert:
1. Verlängerung der Lebensdauer der Wärmepumpe
Ein Pufferspeicher trägt wesentlich dazu bei, die Lebensdauer einer Wärmepumpe zu verlängern, indem er das Pendelverhalten reduziert. Durch häufiges Ein- und Ausschalten der Wärmepumpe kommt es zu Oszillationen, was zu einem beschleunigten Verschleiß führt. Jeder Start-Stopp-Zyklus zählt als Betriebsstunde und die Lebensdauer einer Wärmepumpe wird anhand der Anzahl der Betriebsstunden pro Jahr bestimmt.
Eine Wärmepumpe hat in der Regel eine Lebensdauer von mindestens 15 Jahren, ohne Pufferspeicher kann diese jedoch deutlich auf nur 8 Jahre verkürzt werden. Dies liegt daran, dass das Klimasystem eine bestimmte Menge Wasser enthält und bei unzureichendem Systeminhalt die Wärmepumpe in Betrieb geht.
Der Pufferspeicher vergrößert das Anlagenvolumen, sodass die Wärmepumpe seltener pendeln muss. Dies führt zu weniger Verschleiß und einer längeren Lebensdauer. Beispielsweise würde eine 7-kW-Wärmepumpe ohne Pufferspeicher einen Rohrdurchmesser von 32/30 mm benötigen, während mit Pufferspeicher 28/26 mm ausreichend sind.
2. Optimale Nutzung der Wärmepumpenleistung
Für den optimalen Betrieb der Wärmepumpe ist ein geringer Temperaturunterschied (Delta T) unerlässlich. Der höchste Wirkungsgrad wird bei einem Delta T von etwa 5 Grad Celsius erreicht. Ein Pufferspeicher ermöglicht die Nutzung der vollen Leistung der Wärmepumpe, indem ein Parallelkreislauf geschaffen wird, in dem das Wasser der Wärmepumpe schnell und mit einem kleinen Delta T zirkuliert.
Dadurch wird das Wasser mit höherer Geschwindigkeit durch den Pufferspeicher gepumpt, während der Temperaturunterschied gering bleibt. Anschließend wird das Wasser mit geringerer Geschwindigkeit durch das Fördersystem gepumpt. Dadurch kann das Wasser mehr Wärme abgeben und mit einer niedrigeren Rücklauftemperatur zur Wärmepumpe zurückkehren.
3. Verbesserung der Effizienz der Wärmepumpe
Auch ein Pufferspeicher trägt zu einem effizienteren Betrieb der Wärmepumpe bei, insbesondere bei kalten Bedingungen. Wenn die Außentemperatur unter 4 °C sinkt, kann sich am Außengerät Eis bilden, was die Effizienz der Wärmepumpe verringern kann.
In solchen Situationen kann eine Wärmepumpe ohne Pufferspeicher die zum Abtauen des Außengeräts benötigte Wärme aus dem Haus abführen, was zu geringerem Komfort und einem geringeren Wirkungsgrad (COP) führt. Eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher kann jedoch die zum Abtauen benötigte Wärme aus dem Speicher entnehmen, ohne dass die Raumbehaglichkeit beeinträchtigt wird.
4. Reduzierung der Lärmbelästigung
Eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher sorgt für eine deutlich geringere Lärmbelästigung im Vergleich zu einer Anlage ohne Pufferspeicher. Durch das Pendelverhalten schwankt der Lärmpegel, was oft störender ist als ein konstanter Lärmpegel.
Durch den Einbau eines Pufferspeichers wird das Zyklenverhalten reduziert, sodass der Geräuschpegel konstanter bleibt. Dies führt zu einem verbesserten Wohnerlebnis für die Nutzer.
Wann ist ein Puffergefäß notwendig?
Für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpenanlage ist in den meisten Fällen ein Pufferspeicher erforderlich. Ausnahmen bilden Hybrid-Wärmepumpen und vollelektrische Systeme, bei denen das Fördersystem immer geöffnet und gut genug ist, um Pendelverhalten zu verhindern.
Aber selbst in diesen Fällen kann der Einbau eines parallelen Ausgleichsbehälters aufgrund der hydraulischen Entkopplung dennoch von Vorteil sein, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Störungen im Systembetrieb verringert wird. Der Einbau eines Pufferspeichers kann die Gesamtleistung und Lebensdauer des Wärmepumpensystems verbessern, was zu mehr Komfort und Effizienz für den Benutzer führt.
Berechnung der Größe des Puffergefäßes
Um die optimale Größe eines Ausgleichsbehälters zu bestimmen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Im Folgenden finden Sie die Formeln, die zur Berechnung der Größe eines Ausgleichsbehälters verwendet werden können, sowie Beispielrechnungen:
Formel 1: Gewünschter Systeminhalt Das gewünschte Systemvolumen kann mit der folgenden Formel berechnet werden: Gewünschtes Systemvolumen [L] = 25 * (minimale modulierende Wärmepumpenleistung [kW])
Beispielrechnung: Angenommen, die minimale Modulationsleistung der Wärmepumpe beträgt 2 kW. Gewünschte Systemkapazität = 25 * 2 = 50 Liter
Formel 2: Systeminhalt-Liefersystem Das Systemvolumen des Klimasystems lässt sich nach folgender Formel berechnen: Systemvolumen Klimasystem [L] = 1,5 * (immer offen bleibende Fläche der Fußbodenheizung [m²] + (2,4 * 70 * 0,0088 * (Boden Fläche, die stets durch Heizkörper beheizt wird [m²]))
Fußbodenheizung Wasserinhalt in Liter/m² abhängig vom Rohrdurchmesser und Mittenabstand:
| Herz-zu-Herz-Distanz | 16 x 2 mm | 17 x 2 mm | 18 x 2 mm | 20 x 2 mm |
|---|---|---|---|---|
| 10 cm | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 2,0 |
| 15 cm | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,3 |
| 20 cm | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 1,0 |
| 25 cm | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
| 30 cm | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,7 |
Beispielrechnung: Angenommen, die Fläche der Fußbodenheizung, die immer offen bleibt, beträgt 20 m² und die Bodenfläche, die immer durch Heizkörper erwärmt wird, beträgt 30 m². Systemvolumen Fördersystem = 1,5 * (20 + (2,4 * 70 * 0,0088 * 30)) = 1,5 * (20 + 18,48) = 1,5 * 38,48 = 57,72 Liter
Inhalt des Puffergefäßes: Die erforderliche Kapazität des Puffertanks kann berechnet werden, indem das Ergebnis der Formel 2 vom Ergebnis der Formel 1 subtrahiert wird: Puffertankkapazität [L] = Gewünschter Systeminhalt – Systeminhalt des Fördersystems
Beispielrechnung: Kapazität Puffertank = 50 Liter – 57,72 Liter = -7,72 Liter
Da das Ergebnis negativ ist, ist kein Puffergefäß erforderlich.
Abschluss Buddhistische sprüche
Das Hinzufügen eines Pufferspeichers zu einem Wärmepumpensystem kann die Effizienz und Lebensdauer des Systems erheblich verbessern. Obwohl die anfänglichen Kosten hoch erscheinen mögen, werden sie durch die langfristigen Vorteile mehr als ausgeglichen. Als erfahrener Installateur empfehlen wir von Edo Stille BV dringend, Ihrem Wärmepumpensystem einen Pufferspeicher hinzuzufügen, um optimale Leistung und Haltbarkeit zu gewährleisten.
1 Reaktion
Ich habe eine Fußbodenheizung (offenes System) von ca. 70 m2, die immer offen ist. Leider kenne ich den Mittenabstand der 18 mm Schläuche nicht, ich glaube 15 cm.
Ich möchte eine Vaillant Wärmepumpe vom Typ Vaillant aroTHERM Plus VWL 75/6 A mit einem Innengerät vom Typ Vaillant VWZ MEH 97/6 kaufen.
Ich werde kein Warmwasser anschließen, sondern einen Wärmepumpenkessel verwenden.
Brauche ich einen Kesseltank? Wenn ja, wie viele Liter.