mini|Einfacher, brenngasbetriebener Warmwasserbereiter für Warmwasser um 60 °C, bei dem sich der Brennraum, ebenso wie beim klassischen Badeofen im Inneren des Behälters befindet.
Ein Speichererhitzer, Speicherwassererwärmer,Lajos Joos: Energieeinsparung in Gebäuden: Stand der Technik; Entwicklungstendenzen. Vulkan-Verlag, 2004, S. 260ff. Warmwasserspeicher etc., oft auch nur kurz Speicher (Hängespeicher, Kleinspeicher, Unter-Tisch-Speicher etc.), ist ein Wärmespeicher zur Erzeugung und Bereitstellung von erwärmtem Brauch- oder Trinkwasser, typischerweise im Temperaturbereich zwischen 50 und 100 °C. Speicher sind ständig gefüllt und sollten über eine Wärmedämmung verfügen, deren Effizienz wird in Energieeffizienzklassen (EEK) unterteilt im Energielabel dargestellt.
Demgegenüber werden Boiler (engl. to boil = kochen) wie wandhängende Kochendwassergeräte und Badeöfen in der Regel erst kurz vor der Warmwasserentnahme beheizt und benötigen deshalb keine Wärmedämmung.
Die in kurzer Zeit entnehmbare Warmwassermenge hängt vorrangig von der Speichergröße und Speichertemperatur ab, während die Anschlussleistung über die dauerhaft entnehmbare Wassermenge entscheidet.
Die Bezeichnung „Heißwasserbereiter“ ist für das beschriebene Gerät gebräuchlich, obwohl ein Heißwasserbereiter kein Heißwasser im definierten Sinne bereitstellt.
Begriffe und Varianten mini|Das Innere eines Tanks mit Wärmespiralen aus Edelstahl-Wellschlauch mini|Schnitt durch einen Wärmespeicher. Die thermische Schichtung ist durch die rot-blaue Lackierung farblich dargestellt.
Im Gegensatz zu den hier behandelten Wärmespeichern dient ein Pufferspeicher nicht zur direkten Entnahme von erwärmtem (Trink-)Wasser, sondern zur Zwischenspeicherung von Wärmeenergie in geschlossenen Kreisläufen, etwa in der Heiztechnik. Ein Saisonalspeicher ist ein Pufferspeicher, der so groß angelegt ist, dass er Wärmeenergie über Monate hinweg speichern kann.
Pufferspeicher, die einen integrierten Wärmetauscher zur direkten Entnahme von erwärmten Wasser enthalten, und somit zugleich auch als Warmwasserspeicher dienen, werden meist als Kombi-Wasserspeicher oder Hygiene-Speicher bezeichnet.
Die Bezeichnungen Heißwasser(auf)bereiter und Warmwasser(auf)bereiter sind nicht eindeutig. Sie können verschiedene Systeme zur Warmwasserbereitung bezeichnen.
Bezeichnungen wie Speicher, Warmwasserspeicher, Hängespeicher, Kleinspeicher, Unter-Tisch-Speicher lässt sich nicht entnehmen, dass diese Geräte das Wasser häufig nicht nur speichern, sondern auch erwärmen können. Zur elektrischen Beheizung ist hierfür lediglich ein Heizstab erforderlich. Die vergleichsweise treffende Bezeichnung Speichererhitzer ist dagegen bei Herstellern und im Handel kaum gebräuchlich. Erfolgt die Beheizung durch Gas, so wird dies demgegenüber stets kenntlich gemacht, etwa durch die Bezeichnung gasdirektbeheizte Speicherwassererwärmer bzw. Vorratswasserheizer, da hierfür eine aufwändigere technische Ausrüstung erforderlich ist.
Ein Warmwasserspeicher, der das Trinkwasser nicht selbsttätig erwärmt, kann durch eine Warmwasserheizung aufgeheizt werden, wenn er eine zu diesem Zweck eingebaute Rohrwendel zur Wärmeübertragung besitzt oder ein externer Wärmeübertrager montiert wird und eine kleine Pumpe den Speicher "auflädt", indem sie das Trinkwasser durch den Wärmeübertrager zirkulieren lässt, während dieser zugleich von der Pumpe des Heizkreislaufs mit Heizungswasser beschickt wird. Ist eine eingebaute Rohrwendel vorhanden, so wird das Heizungswasser entweder durch ein Dreiwegeventil vom Heizkreislauf abgezweigt, oder eine zusätzliche Pumpe lässt das Heizungswasser bei Bedarf durch den Rohrwärmeübertrager zirkulieren. Ein Heizkessel, in den eine Vorrichtung zur Beschickung des Speichers bereits integriert ist, wird auch als Umlaufwasserheizer bezeichnet. Umlaufwasserheizer mit integrierter Pumpe besitzen in der Regel ein als Umschaltventil bezeichnetes Magnetventil, welches bei Abkühlung des Warmwasserspeichers das im Kessel erhitzte Wasser in den Wärmetauscher des Speichers leitet. Der Heizkreis wird dann vorübergehend nicht durchströmt. Die Steuerung von Kesseln ohne integrierte Pumpe besitzt häufig die Möglichkeit zum Anschluss des Speicherfühlers und einen Ausgang zur Ansteuerung des Umschaltventils bzw. alternativ der Speicherladepumpe.
Der Ausdruck Boiler ist aus dem britischen Englisch entlehnt, wo boiler nicht nur die Kurzform für einen industriellen steam boiler (Dampfkessel) ist, in dem Wasser zum Kochen gebracht wird (to boil „kochen, sieden“), sondern auch für storage water heater oder hot water tank steht, dem Speichererhitzer im häuslichen Bereich, der unterhalb der Wassersiedetemperatur arbeitet.Eintrag Boiler in Dict.cc
Durchlauferhitzer speichern dagegen kein Warmwasser. Sie werden mitunter trotzdem als Boiler bezeichnet. Elektrische Klein-Durchlauferhitzer für Waschbecken können jedoch wegen der höheren Leistungsaufnahme für die kurzzeitige Erwärmung der Wassermengen im Altbau nicht ohne weiteres angeschlossen werden. Kleine Gasgeräte arbeiten meist nach diesem Prinzip, genauso wie Kombithermen, die nur einen kleinen, nicht isolierten Wasserspeicher haben.
Kleinspeicher Kleine elektrisch beheizte Warmwasserspeicher mit 5 bis 30 Litern Inhalt werden für die Warmwasserversorgung bei Spülbecken und Waschbecken oder zum Duschen eingesetzt, wenn eine zentrale Warmwasserversorgung nicht vorhanden ist oder sich der Anschluss an diese nicht lohnt. Dies kann der Fall sein, wenn die Wasserentnahmestelle weit abseits liegt oder selten oder unregelmäßig genutzt wird und es daher energetisch ungünstig erscheint oder bei länger andauernden niederen Temperaturen hygienisch problematisch ist (wg. möglicher Legionellen-Bildung). Ausführungen gibt es für Unter-Tisch- oder Über-Tisch-Montage, die Anschlussleistung beträgt meist 2.000 Watt. Es wird unterschieden in druckfeste oder drucklose Geräte, die Auslaufarmatur ist passend zu wählen. Kleine gasbetriebene Geräte gibt es auch für Wohnmobile und Campingwagen; bei heute üblichen Geräten meist mit einer Warmluft-Gebläseheizung kombiniert.Andreas Weingand: ABC rund ums Wohnmobil: Wohnmobiltechnik verständlich erklärt. 5. Ausgabe, BoD – Books on Demand, 2012, ISBN 978-3-8370-3736-4 ()
Mittelgroße Speicher Mittelgroße Warmwasserspeicher mit 50 bis 200 l werden oft für die Warmwasserversorgung einer Wohneinheit verwendet. Bei einer Aufheiztemperatur von 60–80 °C kann ein Speicher mit 80 l durch Zumischung von Kaltwasser für die Füllung einer Badewanne ausreichen. Bei ausreichender Dimensionierung genügt eine einmalige Aufheizung pro Tag. Dies kann mit Niedertarifstrom (Nachtstrom) relativ günstig geschehen. Es wird unterschieden in Ein-Kreis und Zwei-Kreis-Geräte; Zwei-Kreis-Geräte bieten eine Anschlussmöglichkeit für Niedertarifstrom. Ausgeführt sind sie für Wandmontage, als Standgeräte oder Liegespeicher. Seit einiger Zeit werden Flachspeicher mit geringer Bautiefe angeboten, welche die Form eines gestauchten Rohrrings haben.Hängespeicher - Komfort-Flachspeicher, Austria Email Die elektrische Anschlussleistung beträgt meist 2.000 bis 4.000 Watt. In dieser Größenordnung gibt es auch einige Modelle mit Gasbetrieb.
Große Speicher Speicher mit einigen hundert bis mehreren tausend Litern werden verwendet in größeren Mehrfamilienhäusern und gewerblich genutzten Gebäuden mit Erwärmung durch den zentralen Heizkessel in Gebäuden jeder Größe zur Speicherung zyklisch anfallender Solarwärme, entweder mit bivalenter Beheizung oder mit nachgeschalteten Durchlauferhitzern; alternativ Beheizung durch Nachtstrom oder durch zyklisch angeheizte Stückholzkessel in Niedrigenergie- und Passivhäusern zur Erwärmung durch Abluft-Wärmepumpen oder durch Wärmepumpen oder Blockheizkraftwerke mit geringer Leistung, die ansonsten zur (gelegentlichen) Beheizung des Gebäudes dienen Wassergefüllte Saisonalspeicher enthalten häufig deutlich mehr als zehn Kubikmeter Wasser. Zur Nutzung mit Solarthermie werden sie bevorzugt in Säulenform hergestellt und erstrecken sich über mehrere Geschosse.
Beheizung Kleine Warmwasserspeicher werden meist elektrisch beheizt, früher auch mit Gas; größere Speicher meist ebenfalls mit Strom oder Gas, sowie indirekt durch Heizungswasser (Heizeinsatz oder Doppelmantel), früher auch mit Festbrennstoffen (Badeofen). Neuere Modelle verfügen über weitere Heizeinsätze für die zusätzliche Beheizung durch Sonnenenergie oder andere Wärmequellen, z. B. eine Wärmepumpe.
Die Aufheiztemperatur des Speichers hängt von der verwendeten Energiequelle ab. Bei Temperaturen über der typischen Zapfhahntemperatur von 40 °C kann mit dem gleichen Speicherinhalt durch Zumischung von kaltem Wasser (im thermostatischen Mischventil für den Verbrühschutz oder in der Mischarmatur) länger handwarmes Wasser entnommen werden.
Je höher die Speichertemperatur, desto höher liegen auch die Verluste über Wärmeabstrahlung und -leitung des Speichers. Bei Temperaturen von dauerhaft unter 60 °C können sich gesundheitsgefährdende Legionellen vermehren, die vor allem durch fein versprühte Wassertropfen beim Duschen in die Lunge gelangen.Legionellenvermehrung: Temperaturen höher als angenommen; abgerufen im November 2020. Beruft sich auf R. Lesnik, I. Brettar & M.G. Höfle 2015: Legionella species diversity and dynamics from surface reservoir to tap water: from cold adaptation to thermophily. The ISME (International Society for Microbial Ecology) Journal (2015), 1–17; doi:10.1038/ismej.2015.199 So ist nach dem DVGW Arbeitsblatt W 551 vom April 2004 eine Temperatur von mindestens 60 °C bei Warmwassererzeugungsanlagen vorgesehen. Es gibt auch Legionellenschaltungen, bei denen einmal wöchentlich bis mehrmals täglich die Speichertemperatur kurzzeitig angehoben wird. Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme können aerosolarme Duschköpfe verwendet werden, die weniger Sprühnebel verursachen.
Im Unterschied zu Boilern verwenden reine Wärmespeicher (Warmwasserspeicher) Energie aus externen Wärmequellen. Es gibt auch kombinierte Systeme, die mit bivalenter Beheizung arbeiten, also einer externen Quelle und einem Elektro-Heizeinsatz. So gibt es beispielsweise bei Sonnenkollektoren trotz unzureichender Sonneneinstrahlung warmes Wasser oder wenn mehr Warmwasser verbraucht wird, als die Wärmepumpe leistet, es entfallen die Bereitschaftsverluste des Heizkessels außerhalb der Heizperiode und ein Holzkessel muss nicht extra angeheizt werden.
Elektrisch beheizte Warmwasserspeicher Bei elektrisch beheizten Warmwasserspeichern sind die Investitionskosten relativ gering, dafür die Betriebskosten höher. Bei Anlagen für einzelne Wohnungseinheiten entfällt eine aufwendige Kostenverteilung nach Verbrauch. Die Aufheiztemperatur liegt (zur Legionellenprävention) meist bei 60–82 °C, seltener bis 95 °C. Sie wird je nach benötigter Heißwassermenge meist fix eingestellt.
Aufbau Im elektrisch beheizten Warmwasserspeicher befindet sich ein elektrisches Heizelement. Es besteht aus einem Heizleiter (Widerstandsdraht) in einem schützenden, korrosionsbeständigen Metallrohr. Neben dem Heizelement befindet sich das Fühlrohr eines temperaturgesteuerten Schalters zur Temperaturregelung. Dessen Sollwert kann mit einem Drehknopf verstellt werden. Der Schalter ist meist ein elektromechanisches System, bei dem unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten verschiedener Materialien (z. B. Glasstab in einem Metallrohr) zum Betätigen eines Sprungschalters genutzt werden. Oft wird auch eine Flüssigkeit verwendet, die über ein Kapillar-Rohr auf eine Membran wirkt. In der Nähe des Heizelementes befindet sich regelmäßig ein Sicherheitstemperaturwächter oder Sicherheitstemperaturbegrenzer, der bei Versagen des Reglers durch eine allpolige elektrische Trennung der Versorgungsspannung Überhitzung und Zerstörung vorbeugt.