Kaltwasserspeicher

Kaltwasserspeicher bezeichnet eine Art von thermischen Energiespeichern, in denen Wasser als Speichermedium bei geringen Temperaturen und ohne Phasenwechsel verwendet wird. Entsprechend der hydraulischen Anbindung an das umliegende System kann das Wasser gleichzeitig das Transportmedium für die thermische Energie sein. Bei niedrigem Temperaturniveau des Speichers unterhalb der Umgebungstemperatur spricht man von Kaltwasserspeichern. Das Speichermedium und Transportmedium wird bei niedrigen Speichertemperaturen Kälteträger genannt. Kältespeicher werden genutzt, um einen möglichen Ausfall von Kältemaschinen zu überbrücken und die Lastspitzen der Kälteanlagen zu reduzieren. Der Kaltwasserspeicher besteht aus einem Behälter in dem Wasser auf unterschiedlichen Temperaturniveaus gespeichert wird. Der Behälter besteht meist aus Stahl oder glasfaserverstärktem Kunststoff. Um den Wärmeverlust zu minimieren wird ein Kaltwasserspeicher mit einer Wärmedämmung versehen. Um Kondensation an der Behälteroberfläche zu verhindern müssen entsprechende Vorkehrungen bei der Wärmedämmung getroffen werden.

Bei Kaltwasserspeicher kann je nach Bauart als Schichtenspeicher oder als Kaltwasserspeichertank mit Membranen ausgeführt werden um eine Durchmischung von wärmerem und kälterem Wasser im Speicher zu vermeiden.

Bei Kaltwasserschichtenspeicher findet eine Schichtung im Speicher zwischen kaltem Vorlauf und warmem Kaltwasserrücklauf aufgrund der Dichteunterschiede zwischen warmem und kaltem Wasser statt. Kaltwasserschichtenspeicher stellen aufgrund der einfachen Gestaltung das zurzeit am häufigsten eingesetzte Kaltwasserspeicherverfahren dar. Bei der Auslegung von Kaltwasserschichtenspeichern ist auf eine geeignete Gestaltung der Rohranschlüsse zu achten, um eine Vermischung von kaltem und warmem Wasser zu verhindern. Aufgrund der geringeren Temperaturdifferenzen zwischen Vorlauf und Rücklauf ist die Temperaturschichtung bei Kaltwasserspeichern fragiler als bei Warmwasserspeichern in Heizungsanlagen. Daher sind die Eintrittsgeschwindigkeiten in den Behälter kleiner als bei Warmwasserspeichern zu wählen. Anstelle von Kaltwasserspeichertanks mit Membranen wird heute meistens ein Schichtenspeicher aufgrund der einfacheren Gestaltung eingesetzt. Kaltwasserspeicher können auch als hydraulische Weiche eingesetzt werden. Neben der Speicherung thermischer Energie dient der Speicher dann auch zur hydraulischen Entkopplung mehrerer Kreisläufe.

Neben Kaltwasserspeichern kann thermische Energie bei geringen Temperaturen z. B. auch in Eisspeichern gespeichert werden. Eisspeicher nutzen neben der sensiblen Wärmespeicherkapazität auch die latente Wärme des Wassers beim Phasenwechsel aus. Die Speicherkapazität von Eisspeichern ist daher bei vergleichbarem Speichervolumen größer als die von Kaltwasserspeichern.

Englische Übersetzung(en):

cold water storage facility