Wärmeverlust eines Warmwasserspeichers

Guten Tag,
ich trage mich mit dem Gedanken, mir einen Warmwasserspeicher der Größenordnung 90 Kubikmeter in die Einfahrt meines Hauses zu bauen, mit dem Zweck, die Sonnenwärme im Sommer mittels Kollektoren dort zu speichern und im Winter abzurufen. Meine Frage: Ist jemand in der Lage überschlägig zu berechnen, welche Temperatur der Speicher verliert, wenn ich ihn z.B. mit 1/2 m Styrodur wärmedämme?
Ausgangsdaten:
der Speicher soll eine Außenhülle aus Beton (ca. 15 cm) bekommen, die dann rundum mit Styrodur nochmals zum Erdreich hin gedämmt werden soll;
lichte Speicherhöhe = 3 m
lichte Speicherbreite = 3 m
lichte Speicherlänge = 10 m
Beziehen soll sich die Berechnung auf eine Warmwassertemperatur von 95°C; wie gesagt, für mich wäre interessant zu wissen, welche Temperatur der Speicher im Zeitraum von ca. 1/2 Jahr verlieren würde, ohne dass die Wärme ‚angezapft‘ wird (also reiner Verlust) …
Falls jemand mir hier weiter helfen könnten, wäre ich ihm dafür sehr dankbar!

Hi…

Frage: Ist jemand in der Lage überschlägig zu berechnen,
welche Temperatur der Speicher verliert, wenn ich ihn z.B. mit
1/2 m Styrodur wärmedämme?

Ausgangsdaten:
der Speicher soll eine Außenhülle aus Beton (ca. 15 cm)
bekommen, die dann rundum mit Styrodur nochmals zum Erdreich
hin gedämmt werden soll;

mit 0,5 m Styrodur kommst Du auf einen U-Wert um die 0,07 W/m²K

lichte Speicherhöhe = 3 m
lichte Speicherbreite = 3 m
lichte Speicherlänge = 10 m

Gibt eine Oberfläche von knapp 140 m²

Beziehen soll sich die Berechnung auf eine
Warmwassertemperatur von 95°C; wie gesagt, für mich wäre
interessant zu wissen, welche Temperatur der Speicher im
Zeitraum von ca. 1/2 Jahr verlieren würde, ohne dass die Wärme
‚angezapft‘ wird (also reiner Verlust) …

Nehmen wir eine konstante Temperatur des umgebenden Erdreichs von 10° an, ergibt sich rechnerisch eine Verlustleistung von etwa 800 W.
In der Realität ist es nicht ganz so schlimm, weil die Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs auch begrenzt ist - es sei denn, der Speicher liegt im Grundwasser :wink:

Weniger als 600 W würde ich nicht annehmen - das wären in einem halben Jahr 2,6 MWh, entsprechend etwa 300 l Heizöl. Die Wassertemperatur sinkt dabei auf ca. 70°.

Alle Angaben ohne Gewähr :wink:

genumi

Hallo und danke für die freundliche Unterstützung; ich bekam auch von anderer Stelle eine ähnliche Antwort, d.h. die von Dir hier gemachten Angaben scheinen zu stimmen; danke dafür!

Unsinn!
Hallo!

Also ich zweifele die Berechnung des Vorposters nicht an.
Ohne das jetzt nachgerechnet zu haben, hast Du dann also im Winter sagen wir mal 90m³ 80° heisses Wasser.
Wenn ich mal die Zahlen des Vorposters annehme, kannst Du damit wohl 400 Liter Heizöl einsparen. Jährlich, wenn du Fussbodenheizung hast.
Wenn das Wasser unter 40° ist, kannst Du nichts mehr damit anfangen.

ABER: Weisst Du, was für eine gewaltige Aktion das ist, so einen Behälter zu bauen?
Glaub ich nicht.
Um Baufreiheit zu haben, kann man da mal locker 120 Kubikmeter ausbaggern, das sind so 15 4-Achser Kipper, da kann man da einen Kettenbagger mit dem Tieflader anfahren lassen,
Ev. Spundwände setzen.
Man braucht Schalung ohne Ende, dann Eisenmatten und Betonpumpe,
ev. Drainage, damit das trocken bleibt.

Dann Kernbohrungen duch die Kellerwände,
Die Solaranlage, Steuerung, Pumpen,
das kostet ohne Ende.

Für ein jährliches Einsparpotential von vielleicht jährlich 250 € ein viertel Jahr lang eine komplette Baufirma zu bemühen halte ich doch sehr vermessen.

Was Du da in den ersten 2 Jahren an Heizöl einsparst, werden die Bauarbeiter wohl mit ihren LKW’s und Baggern verbrauchen.

Grüße, Steffen!

Hallo zurück,
und danke für die Mühe - und auch Deine Ansicht zu dem Thema.
Natürlich stimmt das mit dem Aufwand.
Einerseits aber: Ich wäre mit dem Speicher in der Lage, komplett übers Jahr die Heizkösten und auch die Kosten für die TW-Erwärmung zu sparen. Bei einer Heizlast von 12 kW und einer Jahres-Betriebsdauer der Heizung von ca. 2000 h wären das insgesamt 24000 kWh - was ziemlich genau 2400 l Heizöl bzw. 2400 Kubikmeter Erdgas E entsprechen würde (mehr noch, da die Kesselverluste hier nicht einberechnet sind).
Zudem wäre man (ich schreibe hier im Konjunktiv, da ich mir noch nicht sicher bin, ob ich die Maßnahme wirklich durchführen werde) unabhängig von den Preisentwicklungen - egal ob Öl, Gas oder el. Energie (z.B.Wärmepumpe)- die mit Sicherheit ansteigen werden. Und wenn man mal bedenkt, was die Russen mit ihrem Gasdiktat für eine Macht haben und wie sie damit umgehen (s. Ukraine), dann halte ich das für sehr bedenklich und keineswegs für auf Dauer kalkulierbar.
Letztlich zählt für mich auch der Umweltaspekt: Zwar müssen da eine Menge Solarkollektoren her, aber abgesehen davon wäre die Anlage über lange Zeit absolut umweltschonend - zumindest im Vergleich mit herkömmlichen Wärmeerzeugern.

Hallo!

Einerseits aber: Ich wäre mit dem Speicher in der Lage,
komplett übers Jahr die Heizkösten und auch die Kosten für die
TW-Erwärmung zu sparen. Bei einer Heizlast von 12 kW und einer
Jahres-Betriebsdauer der Heizung von ca. 2000 h wären das
insgesamt 24000 kWh - was ziemlich genau 2400 l Heizöl bzw.
2400 Kubikmeter Erdgas E entsprechen würde (mehr noch, da die
Kesselverluste hier nicht einberechnet sind).

Hi!
Also wenn Du damit komplett über den Winter Dein Haus beheizen könntest, würde ich sagen, los gehts.
Ist aber nicht so.

Ich hab Dir ja schon geschrieben, dass du durch den Speicher so 400 Ltr. Heizöl einsparen kannst.

Du brauchst aber wohl die Heizenergie von 2400 Liter Heizöl.

Ich selbst hatte auch schon genau die selbe Idee, also mein Haus mit einem von Solarwärme geladenem Wärmespeicher im Winter zu heizen.
Habe dann auch mal das Tafelwerk aus der Schule rausgesucht, und losgerechnet,
wieviel Wasservolumen als Wärmespeicher da nötig wäre.
Da kam so eine gewaltige Kubikmeterzahl raus, dass ich den Rechen-Zettel gleich zerknüllt und weggeworfen habe. Das war völlig unrealistisch.

Auch habe ich einen Freund, die haben eine Holzheizung und 2 x 2000 Liter Pufferspeicher, und auch ein Haus, was so wie jährlich 3000 Liter Heizölverbrauch aussieht,
die machen die 4000 Liter Wasser bei den derzeitigen Temperaturen an einem Tag kalt.

Grüße, Steffen!

Hallo,

Einerseits aber: Ich wäre mit dem Speicher in der Lage,
komplett übers Jahr die Heizkösten …

Wer hat dir das ausgerechnet?
Ich komme überschlagsmäßig wie Steffen auf etwa 4000kWh bzw. 400l Heizöl, die dir der Speicher hergibt, das dürfte grob geschätzt für einen Wintermonat reichen.
Ok, die Kollektorfläche wird groß genug sein, daß sie auch im Winter einen Ertrag bringt, sobald die Sonne scheint, aber um eine zusätzliche Isolierung des Hauses und/oder eine Wärmepumpe (die aus dem Speicher noch mehr rausholen könnte) bzw. eine Zusatzheizung wird man nicht rumkommen.

Cu Rene

Hallo zurück,
zur Rechnung: bei den von mir geplanten Maßen
entsteht ein Volumen von 10x3x3 Kubikmetern =90 m3
Die darin gespeicherte Wärme beträgt
Q = m*c*Temp.-differenz = 90000 x 1,163 x 60 Wh = 6280200 Wh
(1,163 Wh/kg*K = spezifische Wärmekapazität des Wassers, 60 = geplante Temperaturdifferenz von 95°C (bei vollem Speicher) bis runter auf 35 °C (bei leerem Speicher))
Diese Wärme entspricht also 6280 kWh, wobei - und das war meine ursprüngliche Frage - weniger als die Hälfte pro Halbjahr an das Erdreich verloren geht (wie ich jetzt mittlerweile weiß); genutzt werden können immer noch also knapp 3000 kWh- was (und das war eine Fehlangabe von mir in der vorherigen Antwort) 300 Litern Heizöl EL entspricht - insofern hatte Steffen also recht!
wenn allerdings mein Haus mit einer Heizlast von 12 kW über die Winterzeit mit 2000 Betriebsstunden betrieben wird, dann wird eine Wärme von 2400 kWh benötigt; diese wird dann (selbst bei zusätzlicher TW-Erwärmung) vom Speicher vollkommen abgedeckt.
Stimmt doch, oder?
MfG
Jürgen

Upps - jetzt habe ich es selbst bemerkt, meinen eklatanten Rechenfehler:
12 kW * 2000 h = 24000 kWh - mit dieser einen vernachlässigten ‚0‘ im Ergebnis wird alles reine Makulatur - Steffen hatte mit ‚Unsinn‘ also von vornherein recht …!!!
Dennoch danke für eure Bemühungen!
MfG Jürgen