Der Wärmepumpenspeicher ohne Wärmetauscher bzw. Lastausgleichsbehälter (LAB) wird zur Ansammlung bzw. Pufferung von warmen, heißen oder kalten Wärmeträger, der von einer Wärmepumpe oder einen Öl-Niedertemperaturkessel erzeugt wird, eingesetzt. Er kann auch in Heizsystemen als kleiner Pufferspeicher eingesetzt werden und wirkt auch als hydraulischer Ausgleich und verhindert das häufige Ein- und Ausschalten (Takten -Kuhschwanzheizung) der Wärmepumpe oder des Ölkessels durch die Vergrößerung des Anlagenvolumens (z. B. bei einer Systemtrennung im Primärkreislauf).
Die ThermoFlux Wärmepumpen-Pufferspeicher WPPS 30/50/80/100 bieten eine hervorragende Lösung zur Wärmespeicherung und Volumenvergrößerung in Heizungsanlagen. Sie können sowohl an der Wand als auch am Boden montiert werden.. Die ~25 mm starke PU-Dämmung sorgt dafür, dass die Wärme effizient gespeichert bleibt, bis sie benötigt wird, was die Energieeffizienz der gesamten Heizungsanlage maximiert. Der robuste Stahlmantel des Speichers ist pulverbeschichtet und bietet in Kombination mit der hochwertigen PVC-Verkleidung nicht nur eine ansprechende Optik, sondern auch Langlebigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Die Montage kann sowohl an der Wand als auch am Boden erfolgen, und die kompakten Maße erleichtern den Einbau selbst in kleinen Räumen. Durch die flexible Muffenanordnung und die abnehmbare Hartschaum-PU-Isolierung wird die Installation zusätzlich vereinfacht.
Wärmepumpen benötigen einen möglichst konstanten Durchfluss und LWWP einen Energiespeicher zum Abtauen, der bei der Auslegung festgelegt wird. Deswegen bestehen viele Wärmepumpenhersteller auf den Einbau eines Pufferspeichers. Und die meisten Installationsfirmen halten sich daran. Aber sind die Pufferspeicher für einen effizienten Betrieb wirklich immer notwendig?
Da viele Heizungs- und Kühlsysteme an den Heizflächen (Heizkörper, Ventilatorkonvektoren, Deckenpanele, Flächenheizungen [FBH, WH, DH]) mit Einzelraumregelungen (ERR) ausgestattet sind, ist es logisch, dass sich die Volumenströme ständig ändern können. Dadurch hat auch die Wärmepumpe einen ständig wechselnden Durchflusss.
Aber ein Thermischer Abgleich ermöglicht, dass Fußboden- und Wandheizungen keine Einzelraumregelungen benötigen, weil der konstante Durchfluss und die Energie, die im Estrich gespeichert ist, für eine evtl. notwendige Abtauung ausreicht.
Leider wollen das die Hersteller und Heizungsbauer nicht empfehlen, weil eine ERR gesetzlich vorgeschrieben ist. Nur mit einem Antrag können sich die Bauherren von der Einbaupflicht befreien lassen, was immer wieder zu Problemen führt. Aber im Gebäudeenergiegesetz (GEG § 102 "Befreiungen") ist das vorgesehen. Entweder verstehen die Bauämter nicht, dass eine Einzeraumregelung nicht notwendig ist und bestehen auf die Einbaupflicht. Sicherlich haben die auch noch nichts vom Selbstregeleffekt gehört oder gelesen.
Trennpuffer
Der Trennpuffer übernimmt die Aufgabe einer hydraulische Weiche, der es der Wärmepumpe ermöglicht, ihr Wasser am Verbraucherkreis vorbei zu führen. Inwieweit hierbei eine Durchmischung stattfindet, hängt stark vom inneren Aufbau des Pufferspeichers ab. Sofern die Anschlüsse für Wärmepumpenvorlauf (rot) und Verbrauchervorlauf (orange) direkt nebeneinander liegen, gelangt (bei gleicher Pumpenleistung von Primär- und Sekundärpumpe) nur wenig (kühleres) Wasser aus dem Pufferspeicher in den Verbrauchervorlauf. Sofern die Anschlüsse aber auf jeweils entgegengesetzten Seiten des Puffers liegen und sogar (wie im Beispiel) die Anschlüsse gegenläufig sind (d.h. Rücklauf und Vorlauf fließen in entgegengesetzte Richtungen), so ist eine Durchmischung ebenfalls unvermeidlich. Dieser Aufbau ist die häufigste Variante; sofern der Pufferspeicher vom Hersteller durch einen entsprechenden inneren Aufbau (z.B. Trenngitter zwischen Vor- und Rücklauf) und optimale Position der Anschlüsse für diesen Zweck gebaut wurde, sind die Verluste meist tolerierbar.
Reihenpuffer
Die energetisch günstigste Lösung ist die Einbindung als Reihenpuffer (manchmal auch Gleitpuffer oder 3-Punkt-Anbindung genannt). Hierbei wird der Pufferspeicher nur in den Rücklauf eingebunden, der Vorlauf kann ungehindert in den Verbraucherkreis strömen. Sofern der Durchfluss im Verbraucherkreis reduziert ist, öffnet graduell ein Differenzdruckventil, welches den Wärmepumpenkreis kurzschließt und es somit ermöglicht, dass die Pumpe das warme Wasser in den Pufferspeicher drücken kann. Für diesen Aufbau wird nur eine Pumpe benötigt, sie spart also Stromkosten. Aber natürlich muss die eingebaute Primärpumpe stark genug für den Verbraucherkreis sein. Dieser Aufbau ist insbesondere für Häuser mit reinen Fußbodenheizungen zu empfehlen. Auch ist diese Art der Einbindung die einzige, bei der der innere Aufbau des Pufferspeichers irrelevant ist, weil das Wasser im Speicher auf jeder Höhe die gleiche Temperatur hat.
Parallelpuffer
Ist der Pufferspeicher allerdings nur ein "großer Topf" (was z.B. oft der Fall ist, wenn ein vorhandener Solarthermie-Pufferspeicher verwendet werden soll), so können die Verluste minimiert werden, indem er als Parallelpuffer eingebunden wird. Hierbei werden außerhalb des Puffers T-Stücke verbaut, welche das Wasser aus dem Vorlauf und Rücklauf jeweils in den Pufferspeicher abzweigen. Auch hier schließt der Pufferspeicher den Wärmepumpenkreis kurz, allerdings muss das Wasser nur dann durch den Pufferspeicher, wenn die Leistung der beiden Pumpen tatsächlich unterschiedlich ist. Wasser aus dem Pufferspeicher gelangt nur dann in den Verbraucherkreis, wenn die Wärmepumpe abgeschaltet ist.
Hydraulische Weiche
Die energetisch schlechteste Lösung ist, einen sehr kleinen (15 Liter) Speicher oder direkt eine sogenannte hydraulische Weiche zur Trennung von Wärmepumpenkreis und Verbraucherkreis zu realisieren. Diese ermöglicht es der Wärmepumpe bei reduzierten Verbrauchern, ihr Wasser direkt zurück in den größeren Pufferspeicher zu drücken (hier violett). Durch das geringe Volumen ist dabei allerdings eine Durchmischung des Wärmepumpenvorlaufs (rot) mit dem Verbraucher-Rücklauf (blau) nahezu unvermeidlich. Dadurch senkt sich die Temperatur des Verbraucher-Vorlaufs (orange) ab, d.h. die Wärmepumpe muss mehr Wärme erzeugen als die Verbraucher benötigen. Es ist eine sehr sorgfältige Anpassung der beiden Pumpenleistungen notwendig, um diesen Effekt zu reduzieren. Da eine solche Weiche ja aber eingebaut wird um unterschiedliche Pumpenleistungen zu kompensieren, wird diese Angleichung in der Praxis kaum gemacht.
quelle: Thomas Rinneberg, Europaeische Energiewende Community e. V.