Elektrische Warmwasserbereitung
Versorgungsarten
Im Folgenden werden die wichtigsten Anlagen zur Warmwasserbereitung und Versorgung im Überblick beschrieben und die Vorteile, Möglichkeiten und Grenzen der einzelnen Systeme dargestellt.
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen:
Zentraler Warmwasserbereitung z. B. eines Hauses mit mehreren Wohneinheiten,
Dezentraler Wasserversorgung d. h. Einzel- oder Gruppenversorgung.
Zentrale Warmwasserbereitung
Bei der zentralen Warmwasserbereitung wird das Wasser an einer zentralen Stelle, z. B. im Kellerraum des Gebäudes, in einem Warmwasserspeicher erwärmt und über Versorgungsrohre an die entsprechenden Entnahmestellen geleitet.
Solche Warmwassergeräte stehen unter ständigem Wasserdruck. Darum eignen sich für diesen Anwendungsfall nur druckfeste (geschlossene) Geräte. Es können mehrere Entnahmestellen vorgesehen und parallel betrieben werden.
Aufgrund der Wärmeverluste in den Leitungen sollten lange Verbindungsleitungen zwischen dem zentralen Warmwasserspeicher und den Entnahmestellen möglichst vermieden werden.
Zusätzlich zum Warmwasserbedarf müssen Verluste bei der Speicherung berücksichtigt werden. Dennoch bieten zentrale Warmwasserbereitungen folgende Vorteile:
Bereitstellung/Speicherung großer Wassermengen
hoher Warmwasserkomfort
geringere Anschlussleistung für Wärmeerzeuger
Kombinationsmöglichkeit mit unterschiedlichen Energieträgern.
Besonders geeignete Geräte sind:
Warmwasser-Wärmepumpe
Warmwasser-Standspeicher.
Zirkulationsleitungen
Zirkulationsleitungen erhöhen anlagenseitig den Wärmebedarf für die Warmwasser-Erwärmung.
Der Mehrbedarf ist abhängig von der Zirkulationsleitungslänge und der Güte der Leitungsdämmung und ist entsprechend zu berücksichtigen.
HINWEIS
Der maximale Wärmeverlust bis zur letzten Zapfstelle sollte 3 Kelvin nicht übersteigen!
Kann aufgrund von langen Leitungswegen auf eine Zirkulation nicht verzichtet werden, sollte eine Zirkulationspumpe eingesetzt werden, die sich bei Bedarf durch einen Durchfluss-Sensor aktiviert.
Der Wärmebedarf für die Zirkulationsleitung kann erheblich sein. Der flächenbezogene Wärmeverlust der Trinkwasserverteilung hängt von der Nutzfläche und Art und Lage der verwendeten Zirkulation ab.
Bei einer Nutzfläche von 100 bis 150 m² und einer Verteilung innerhalb der thermischen Hülle verdoppeln sich die flächenbezogenen Wärmeverluste gemäß EnEV von 4,2 [kWh/m²a] ohne Zirkulation auf 9,8 [kWh/m²a] mit Zirkulation.
HINWEIS
Gemäß Energieeinsparverordnung §12 (4) müssen Zirkulationspumpen in Warmwasseranlagen mit selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur Ein- und Ausschaltung ausgestattet werden.
Dezentrale Warmwasserbereitung
Bei der dezentralen Warmwasserbereitung erfolgt die Warmwassererwärmung in unmittelbarer Nähe der Entnahmestellen. Die kurzen Leitungswege zwischen Warmwasserbereiter und Entnahmestelle ermöglichen eine besonders schnelle Verfügbarkeit bei geringen Wärmeverlusten.
Der Planer einer dezentralen Warmwasserbereitung profitiert von folgenden Vorteilen:
verbrauchsnahe Wassererwärmung und kurze Leitungswege,
geringe Verluste, da kaum Bereitschaftsenergie- verbrauch anfällt,
keine Verluste durch Zirkulation,
Anschluss an bestehendem Kaltwasser-Anschluss, daher ideal für die Sanierung,
geringe Investitionskosten,
einfache Montage und geringer Platzbedarf.
Dezentrale Gruppenversorgung
Bei der Gruppenversorgung erfolgt die Warmwassererwärmung für mehrere Entnahmestellen an einer Stelle. So können z. B. eine Dusche und ein Waschbecken im Bad gemeinsam versorgt werden.
Besonders geeignete Geräte sind:
Durchlauferhitzer ab 18 kW,
geschlossener Warmwasser-Wandspeicher.
Einzelversorgung
Jede Entnahmestelle wird von einem separaten Warmwasserbereiter versorgt. Für diese Versorgungsart werden häufig offene Warmwasserbereiter eingesetzt, z. B. drucklose Kleinspeicher.
HINWEIS
Offene Warmwasserbereiter sind ständig mit der Atmosphäre verbunden und stehen somit nicht unter dem Wasserleitungsdruck. Solche Geräte dürfen nur mit speziellen, offenen Armaturen betrieben werden.
Besonders geeignete Geräte sind:
Klein-Durchlauferhitzer,
Drucklose Kleinspeicher als Untertisch- oder Übertisch-Ausführung.
Selbstverständlich kann eine Einzelversorgung auch mit einem geschlossenen Warmwasserbereiter realisiert werden. In diesem Fall ist auch die Verwendung einer handelsüblichen, druckfesten Armatur möglich.
Warmwasserbedarf
Der zu erwartende Warmwasserbedarf für den vorgesehenen Einsatzfall hängt stark von der Personenzahl und ihren täglichen Warmwasserbedürfnissen ab und bestimmt somit die Auswahl des geeigneten Warmwassererwärmers.
Es empfiehlt sich darum, auf Erfahrungswerte zurückzugreifen und die individuellen Bade- und Duschgewohnheiten zu berücksichtigen
Die Ermittlung des Warmwasserbedarfs für Einrichtungen im Haushalt und Kleingewerbe ermöglichen die nachfolgenden Tabellen.
Die angegebenen Werte beziehen sich auf eine Warmwasser-Austrittstemperatur von 60 °C bzw. 45 °C bei einer Kaltwasser-Zulauftemperatur von 10 °C.
Es handelt es sich um Richtwerte, die herangezogen werden können, wenn keine genauen Angaben vorliegen.
Tabelle: Wasserbedarf pro Entnahmestelle
Verwendungszweck/ Entnahmestelle | typische Zapfmenge | bevorzugte Auslauftemperatur | Erforderliche Warmwassermenge für Einstellung 60 °C |
Handwaschbecken | 2 bis 5 Liter | 37 °C | 1 bis 3 Liter |
Waschtisch | 10 bis 15 Liter | 37 °C | 5 bis 8 Liter |
Spülbecken | 10 bis 20 Liter | 45 °C | 7 bis 14 Liter |
Dusche | 30 bis 50 Liter | 37 °C | 16 bis 27 Liter |
Wanne | 150 bis 180 Liter | 40 °C | 90 bis 108 Liter |
Tabelle: Täglicher Warmwasserbedarf pro Person
| Eingestellte Warmwassertemperatur | benötigte Energie | |
60 °C | 45 °C | ||
Durchschnittswerte im Haushalt | 20 Liter | 30 Liter | 1,2 kWh |
Niedriger Bedarf1, z. B. Pendler | 10 bis 20 Liter | 15 bis 30 Liter | 0,6 bis 1,2 kWh |
Mittlerer Bedarf1, z. B. Familie | 20 bis 40 Liter | 30 bis 60 Liter | 1,2 bis 2,4 kWh |
Hoher Bedarf1, z. B. Kleingewerbe | 40 bis 80 Liter | 60 bis 120 Liter | 2,4 bis 4,8 kWh |
1 Werte nach VDI 2067, Blatt 4
Auswahlhilfe
Die nachfolgenden Tabellen zeigen, welches Gerät für welchen Anwendungsfall besonders geeignet ist.
Einzel- und Gruppenversorgung
| Kleinspeicher | Kleindurchlauferhitzer | Durchlauferhitzer | |||||||||
5 Liter |
10 Liter |
3,5 kW |
5,5 kW |
18-21 kW |
24-27 kW | |||||||
| Artikelnummer | 339590 | 339580 | 361850 | 361870 | 379790 | 379800 | 374430 | 374450 | 374440 | 374460 | |
Verkaufsbezeichnung | ACK 5 U Untertischmontage | ACK 5 O Obertischmontage | ACK 10 2U Untertischmontage | ACK 10 2O Obertischmontage |
IHW 35 |
IHW 55 |
DEE 1821 |
DES 1821 |
DEE 2427 |
DES 2427 | ||
Anwendung | ||||||||||||
Ein Raum |
Eine Zapfstelle | Spüle | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| ✔ |
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Handwaschbecken | ✔ | ✔ |
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| ✔ | ✔ |
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| ||
Waschtisch | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| ✔ |
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| ||
Dusche |
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| ✔ | ✔ |
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| ||
Wanne |
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| ✔ | ✔ | ||
Waschtisch, Dusche |
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| ✔ | ✔ |
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| ||
Mehrere Zapfstellen | Waschtisch, Wanne |
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| ✔ | ✔ | |
Waschtisch, Dusche, Wanne |
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| ✔ | ✔ | ||
Mehrere Räume |
Zentrale Versorgung | bis 5 Personen |
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bis 8 Personen |
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| ||
Einbindung Solarthermie |
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| ✔ |
| ✔ | ||
Einbindung Photovoltaik* |
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* Zubehör PV-Optimizer erforderlich (BFTUFMMLFOO[FJDIFO 17 015 1 C[X. 17 015 3)
Gruppen- und Zentralversorgung
| Wandspeicher | Standspeicher | Warmwasserwärmepumpe | |||||||||||||
50 Liter |
80 Liter |
100 Liter |
200 Liter |
300 Liter |
250 Liter |
300 Liter |
400 Liter | |||||||||
| Artikelnummer | 373270 | 374590 | 373280 | 374600 | 373290 | 374610 | 339640 | 339650 | 380820 | 373000 | |||||