Die eXergiemaschine optimiert die Temperaturschichtung im Wärmespeicher. So lassen sich Wärmequellen besser nutzen und z.B. Fernwärmeanschlussbedingungen einhalten. Wie gut das funktioniert, zeigen die Unterkünfte einer Bildungseinrichtung, die das Staatliche Hochbauamt Heidelberg betreut. Als stellvertretender Leiter der Abteilung Technik kämpfte Dieter Herrmann jahrelang mit dem Problem, dass der FernwärmeRücklauf dort häufig über den geforderten 50 °C lag. Heute ist sein Problem gelöst: Seit etwa einem Jahr sorgt ein Prototyp der „eXergiemaschine“ (eXm) von varmeco in der Bildungseinrichtung für eine optimale Temperaturschichtung im Pufferspeicher.
Die eXergiemaschine macht Schluss mit lauwarmen Sachen: Sie stellt eine optimierte Temperaturschichtung im Speicher her und sorgt so für hohe Vorlauf- und niedrige Rücklauftemperaturen. Auch nach stundenlanger Warmwasserzirkulation sorgt die eXergiemaschine für eine optimale Temperaturschichtung. Trotz geringer Warmwasserzapfung am Wochenende klappt’s mit dem Rücklauf zum Fernwärmeanschluss. Denn die eXergiemaschine senkt die Rücklauftemperatur auf ca. 32 °C und verringert zugleich die Anzahl der Nachladungen. Ob 5 oder 40 kW Wärmeleistung – die eXergiemaschine ist so schlank wie ein Kühlschrank und passt daher auch in bestehende Technikzentralen.
Bilder: Varmeco Wie wirkungsvoll die eXergiemaschine arbeitet, zeigt ein Vergleich: In der Bildungseinrichtung stehen zwei fast identische Unterkünfte. Beide beziehen Energie zur Warmwasserbereitung aus Fernwärme; die Anlage des einen Gebäudes arbeitet mit der eXergiemaschine, die andere Anlage ohne.
Nachweislich höhere Temperaturspreizung und weniger Ladezyklen
Herrmann erklärt die Wirkung: „Die leistungsfähige Wärmepumpe der eXergiemaschine stellt die gewünschte Temperaturschichtung im Pufferspeicher wieder her, auch bei einem reinen Zirkulationsbetrieb. Dadurch haben wir oben im Speicher stets hohe Temperaturen für eine hygienische Warmwasserbereitung und im unteren Bereich stellt sich eine ausreichend niedrige Temperatur ein, um die Fernwärmestation mit einem Rücklauf weit unter 50 °C zu bedienen.“
Rücklauftemperatur zur Fernwärmestation wird jederzeit eingehalten
Der Vergleich zeigt: Mit eXergiemaschine wird die Anzahl der Nachladungen an Werktagen beinahe halbiert, die Rücklauftemperatur von durchschnittlich 51 auf ca. 33 °C gesenkt. Zugleich hebt die eXm die Vorlauftemperatur zum Bereitstellen von Warmwasser um etwa 7 K an. Herrmann ist zufrieden: „Die eXergiemaschine arbeitet so gut, dass sie sogar die zu hohe Rücklauftemperatur des Nachbargebäudes mit kompensiert. So können wir die Anschlussbedingungen des Fernwärmeanbieters endlich jederzeit einhalten, sogar an den Wochenenden, wenn die meisten Besucher der Bildungseinrichtung zuhause sind.“
So funktioniert die eXergiemaschine
Möglich ist die optimierte Temperaturschichtung dank der Wärmepumpe, die varmeco und ihr Schweizer Partner BMS-Energietechnik in die eXergiemaschine eingebaut haben. Die einstufige Wasser-Wasser-Wärmepumpe (mit Nennwärmeleistungen Qth von 5 bis 40 kW) ist für eine äußerst große Temperaturspreizung von etwa 50 K im Pufferspeicher ausgelegt. Die beiden Wasserkreisläufe der eXergiemaschine entnehmen dazu Wasser aus der Mitte des Speichers. Ein Kreislauf leitet das Wasser zum Kondensator der Wärmepumpe, wo es erhitzt wird, bevor es in den oberen Teil des Speichers gelangt. Der andere Kreislauf führt über den Verdampfer und leitet das dort heruntergekühlte Wasser anschließend in den unteren Speicherbereich. Da die eXergiemaschine unabhängig vom Heizwärme- oder Warmwasserverbrauch eine optimierte Temperaturschichtung im Pufferspeicher herstellt, steigert sie oft auch die Effizienz. Zum Beispiel weil Quellen mit geringem Temperaturniveau teure Energieträger substituieren können. Oder weil das Nachheizen des Pufferspeichers effizienter erfolgt und gestreckte Ladezyklen die Quelle schonen. Mithilfe der eXergiemaschine lässt sich auch mehr Energie mit dem gleichen Volumenstrom transportieren. Bei Neuanlagen dürfen die Leitungen daher kleiner ausfallen.
www.exergiemaschine.com
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