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Latentwärmespeicher verbindet Wärmepumpe mit Solarwärme

(18.6.2008, Intersolar-Bericht) Sowohl solarthermische Anlagen als auch Wärmepumpen sind bereits für sich genommen zwei effektive Technologien. Mit der patentierten Neuentwicklung "Therma exklusiv" zeigte die Westfa GmbH als Vertriebspartner von Consolar auf der Intersolar eine weitere Kombination aus Wärmepumpe und Solarwärmeanlage (vergleiche auch mit anderen Lösungen unter "ausgewählte weitere Meldungen").


Um bei niedrigen Außentemperaturen einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen, arbeitet der "Therma exklusiv" mit zwei unterschiedlichen Speichern:

  • Scheint die Sonne, stellt ein Kombispeicher - wie bei herkömmlichen Solaranlagen - die für Heizung und Warmwasserbereitung erforderlichen Temperaturen bereit.
  • Bei zu geringer Sonneneinstrahlung wird der Solarkreis direkt durch einen 320 Liter fassenden Latentwärmespeicher geleitet, der auf Wasser-/Eisbasis arbeitet und der Wärmepumpe (mit der Technik einer Erdwärmepume) als Wärmequelle zur Verfügung steht. Laut Westfa müsste übrigens ein normaler Speicher mit vergleichbarer Speicherkapazität 2.5000 Liter Wasser enthalten (siehe auch "Zur Erinnerung: Latentwärmespeicher")

Darüber hinaus nutzen die "Hybrid-Kollektoren" von Westfa/Consolar (Bild unten, nicht zur verwechseln mit den Hybrid-Kollektoren von Solarhybrid aus dem Beitrag vom 18.6.) nicht nur die Sonnenenergie, sondern zusätzlich die Umgebungswärme als Energiequelle mit Hilfe eines Ventilators. Die so gewonnene Wärme wird ebenfalls durch den Solarkreis zum Latentspeicher der Wärmepumpe geleitet. Da in beiden Fällen der Solarkreis als Medium genutzt wird, wird die Wärme je nach Bedarf an den Kombispeicher oder an den Latentwärmespeicher abgegeben.


"Hybrid-Kollektor" aus dem "Therma exklusiv"-System von Westfa/Consolar

Der "Therma exklusiv" wird als Komplettpaket mit drei größeren, aufeinander abgestimmten Einheiten geliefert - mit ...

  • dem Kombi-Kollektor WPK,
  • einem 80 x 80 x 205 cm großen Energiezentrum aus Wärmepumpe, Regler und Latentspeicher sowie
  • dem Kombipufferspeicher PSSF für Warmwasserbereitung und Heizung.

Idealer Einsatzort für das von Westfa angebotene solare Wärmepumpensystem sind Neubauten. Mit einem Neigungswinkel von 65 bis 90 Grad können die Kollektoren direkt in die Fassade eingesetzt werden. Alternativ ist auch das Aufständern der Kollektoren oder die Montage auf dem Dach möglich.

Zur Erinnerung: Latentwärmespeicher nutzen den Phasenübergang ihres Speichermediums (z.B. von fest nach flüssig), um möglichst viel Wärmeenergie in möglichst wenig Masse zu speichern. Beim Aufladen kommerzieller Latentwärmespeicher werden meist spezielle Salze oder Paraffine - aber auch Wasser - als Speichermedium geschmolzen, die dabei sehr viel Wärmeenergie, die Schmelzwärme, aufnehmen. Da dieser Vorgang reversibel ist, gibt das Speichermedium genau diese Wärmemenge beim Erstarren wieder ab. Das geschieht im Falle von "Therma exklusiv", wenn die Wärmepumpe dem Wasser im Latentwärmespeicher Wärme entzieht bis es zu Eis geworden ist. Die Nutzung eines Phasenübergangs ist dabei wesentlich effektiver als das bloße Erwärmen des Mediums: So wird beispielsweise beim Erstarren von Wasser, dem Phasenübergang vom flüssigen Wasser zum festen Eis bei 0°C, ungefähr soviel Wärme frei, wie zum Erwärmen der selben Menge Wasser von 0 auf 80°C benötigt wird. Die spezifische Phasenumwandlungsenthalpie (Enthalpie: bei konstantem Druck vorhandene Wärme) ist also im Vergleich zur spezifischen Wärmekapazität relativ hoch, wodurch die Energiedichte im Vergleich zu Heißwasserspeichern erheblich größer ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei geeigneter Wahl des Speichermediums die Wärme auch in einem Behälter gespeichert werden kann, dessen Inhalt die gleiche Temperatur aufweist wie die Umgebung, so dass auch bei langfristiger Speicherung keine Wärmeverluste auftreten.

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