PU Logalux - Buderus

3 Speicher dimensionieren3.5.2 Konstruktion eines einfachen WärmeschaubildesKurzzeitiger SpitzenbedarfAusgehend von dem Bedarfsfall des Wannenbades( Seite 81) und der Notwendigkeit der vollständigenBevorratung lässt sich das Wärmeschaubild Bild 51,Seite 86 entwickeln. Daraus ist zu entnehmen, dass derSpeicher rund 28 Minuten nach Zapfbeginn wieder mitseiner vollen Kapazität zur Verfügung steht. Es könnensomit in diesen Zeitintervallen die gleichen Bedarfebeliebig häufig wiederholt werden. Sie benötigen allerdingsjeweils die volle Kesselleistung.Deshalb ergibt sich als Forderung für die meisten praktischenAnwendungsfälle, bei denen nicht die Heizlinie,sondern die Bedarfslinie vorgesehen ist, den kurzzeitigenSpitzenbedarf Q Sp zu puffern.Brauchbare SpeicherkapazitätZum Zeitpunkt A ( Bild 51, Seite 86) besteht eine positiveSpeicherkapazität, wobei aber nicht erkennbar ist, obsie auch von brauchbarer Temperatur ist.Das von unten eintretende Kaltwasser nimmt einen Großteilder abgegebenen Heizleistung auf und erwärmt sichdabei im „Durchlauf“ gemäß:Q HΔϑ WW= ----------------c ⋅ V SpDie Zapfrate (Durchströmung) des Speichers V Sp ergibtsich aus der Mischungsgleichung:V SpV WWϑ Sp– ϑ WWϑ WW– ϑ KW= ---------------------------------------------------------------------- + 1Bei gegebener Warmwasser-Zapfrate für die BadewannenfüllungV WW = 15 l/min mit ϑ WW = 40 °C und derangenommenen Speichertemperatur ϑ Sp =55°C( Seite 83) ergibt die Berechnung:V SpV Sp15 l/min= ---------------------------------------------55 ----------------------------------- °C – 40 °C+40°C – 10°C1= 10 l/minBei 100 Liter Volumen ist der Speicher nach 10 Minutenvollständig entladen. Das nun austretende Warmwasserhat die Temperatur 30 °C, falls die Heizleistung sofort zuBeginn der Zapfung verfügbar war. Sie ist entsprechendniedriger, wenn eine Totzeit t 1 wirksam ist ( Bild 51).Bild 51Q [kWh]121086Q HA4Q Sp50 % Q2Sp00 10 20 30t 1 t 1Q NBErmittlung der theoretischen Speicherkapazitätbei gegebener HeizleistungQ WärmemengeQ H Theoretische Heizleistung des Wärmeerzeugers fürWarmwasserbereitungQ NB Wärmekapazität der BadewannenfüllungQ Sp Theoretisch erforderliche Speicherkapazität(Bedarfsdefizit)t Zeitt 1 Totzeit SpeicherMinimale SpeicherkapazitätDie positive Kapazität von ca. 1,2 kWh zum Zeitpunkt A( Bild 51, Seite 86) entspricht einer Temperaturerhöhungum Δϑ WW = 10 K und damit einer Zapftemperaturϑ WW = 20 °C. Im vorliegenden Fall ist das ohne Nachteil,da nach der Spitzenentnahme kein Bedarf vorliegt undder Speicher wieder geladen wird.In allen anderen Fällen sollte der Speicher zu keinem Zeitpunktunter die Minimalkapazität Q’ Sp absinken. In Anlehnungan die Grundformel 10, Seite 159 sind das imbetrachteten Fall ( Bild 51, Seite 86):Q′ Sp= V Sp⋅ ( ϑ Sp– ϑ Kw) ⋅ c100 l ⋅ ( 40 – 10)K⋅kWhQ′ Sp= --------------------------------------------------------------860 l ⋅ KQ′ Sp= 3,5 kWhBQ Sp50 % Q Sp40 50t [min]6 720 644 970-48.1il866 720 644 970 (2011/05) – Planungsunterlage Logalux