Im Speicherladebetrieb wird das Heizungswasser von der Speicherladepumpe im Kreislauf zwischen dem Wärmeerzeuger und Sekundärwärmetauscher des WW-Speichers gefördert. Eine temperaturgeregelte Schichtladepumpe fördert das kalte Wasser unten aus dem Trinkwasser-Speicher in den Sekundärwärmetauscher, wo es auf eine konstante, vom Benutzer am Regler einstellbare Solltemperatur aufgeheizt wird.
Das erwärmte Wasser wird dann wieder in den Trinkwasser-Speicher eingeleitet. Durch eine entsprechend gestaltete Einlaufgeometrie wird bewirkt, dass das erwärmte Wasser eine weitestgehend homogene Schicht ausbildet, die sich oberhalb des kalten Wassers befindet. Dazu ist im Speicher direkt am Ladekreisvorlauf eine Halbkugel eingebaut. Die Schicht vergrößert sich im Laufe des Aufheizvorganges bis der komplette Speicher auf Solltemperatur aufgeheizt ist.
Durch Öffnen einer Warmwasser-Zapfstelle wird erwärmtes Trinkwasser aus dem oberen Bereich des Speichers entnommen, gleichzeitig strömt aufgrund des Netzdruckes kaltes Trinkwasser in den unteren Bereich des Speichers nach.
Der Aufladevorgang wird erneut gestartet, wenn der im Speicher eingesetzte Temperaturfühler die Unterschreitung der eingestellten Solltemperatur meldet.
Legende
1 Speicherrücklauf
2 Speichervorlauf
3 Prallblech
4 Warmwasseranschluss
5 Fremdstromanode
6 Zirkulationsleitung
7 Kaltwasseranschluss
P1 Schichtladepumpe (Temperaturgeregelt)
P2 Speicherladepumpe
ZP Zirkulationspumpe
T1 Schichtladefühler
T2 Speicherfühler
T3 Vorlauffühler Wärmeerzeuger
T4 Sekundär Wärmetauscher-Einlauffühler
Temperaturregelung des Schichtladespeichers
Vorbemerkung:
Zur Temperaturregelung bei Ladung des Schichtladespeichers wird als Eingangssignal die Speichertemperatur, gemessen im unteren Drittel des Speichers, und die Warmwassertemperatur am Ausgang des SWT im Ladekreis gemessen. Die Taktung der Schichtladepumpe sowie die der Speicherladepumpe (Zubringerpumpe) dienen als Stellgrößen für die Regelung. Die Vorgabe der Speichersolltemperatur erfolgt am externen Regler. Der Regler schaltet den Wärmeerzeuger ein und legt dessen Vorlaufsolltemperatur fest.
Ladebeginn:
Wenn die Speichertemperatur gemessen am Speicherfühler (T2) den eingestellten Warmwassersollwert Wert um 5 K unterschreitet, wird eine Wärmeanforderung generiert.
Phase 1: Aufheizen des Primärkreises
Zunächst werden der Wärmeerzeuger und die Speicherladepumpe (P2) eingeschaltet. Erst wenn die gemessene Temperatur am Vorlauffühler (T3) um 5 K höher ist, als der eingestellte Speichersollwert, wird die Schichtladepumpe eingeschaltet. Die Aufladung des Schichtladespeichers beginnt.
Phase 2: Speicherladung
Es gibt zwei verschiedene Betriebszustände mit denen der Schichtladespeicher geladen wird.
a) Regelung mit der Schichtladepumpe
Bei Ladebeginn eines kalten Speichers wird die Ladetemperatur durch das Takten der Schichtladepumpe geregelt, damit die eingestellte Warmwassertemperatur gehalten werden kann. Die Periodendauer für die getaktete Schichtladepumpe beträgt ca. 2 Sekunden. Innerhalb der 2 Sekunden kann die Pumpenlaufzeit 5 % bis 100 % betragen. Steigt die Ladetemperatur, wird die Laufzeit der Pumpe verlängert. In dieser Phase läuft die Speicherladepumpe (Zubringerpumpe)
mit 100 %.
b) Regelung mit der Speicherladepumpe
Die Speicherladung über „Regelung mit der Speicherladepumpe“, erfolgt dann, wenn so wenig Energie benötigt wird, dass trotz durchlaufender Schichtladepumpe das Warmwasser überhitzt würde. Das ist der Fall, wenn das Wasser aus dem Speicher unten bereits vorgewärmt ist. Sobald die Schichtladepumpe zu 100 % durchläuft, beginnt die Leistungsreduzierung auf der Wärmeerzeugerseite durch Takten bzw. Ausschalten der Speicherladepumpe (P2). Die Ansteuerung erfolgt in gleicher Weise wie die der Schichtladepumpe.
Ladeende:
Die Speicherladung wird beendet, wenn die Warmwassertemperatur am Ausgang des SWT (T1) den Speichersollwert um 2 K für 4 Sekunden überschreitet. Gleichzeitig muss der Speicherfühler einen Referenzwert aufweisen der dem Sollwert abzüglich max. 3 K entspricht. Nach einer Nachlaufzeit (Schichtladepumpe 20 Sekunden) schalten beide Pumpe aus.
