Zwei-Zonen-Prinzip

Vorteile im Überblick

• Bis zu 100% mehr Ertrag durch Solaranlagen
• Bis zu 200% mehr Kapazität im Pufferspeicher
• Mehr Energie durch Wärmepumpen oder KWK-Anlagen
• Verringerung der Armortisationszeit
• Brennstoff einsparen – jedes Jahr
• Schneller sowie länger heißes Wasser

Wieviel Wärme in Ihren Pufferspeicher passt, hängt davon ab, wie gut das System die Wärme im Puffer einlagert oder besser gesagt schichtet. Die meisten Systeme arbeiten wie ein Löffel im Latte Macchiato und zerstören die Schichtung unweigerlich. Erzeugte Wärme wird in die obere Pufferzone geführt und zum Heizen aus dieser entnommen. Rücklaufwasser der Verbraucher (Heizkörper, Fußbodenheizung,…), egal welcher Temperatur, wird unkontrolliert in die untere Zone zurückgeleitet. Das führt häufig zu Durchmischung der erwünschten Temperaturschichten, sodass sich lediglich eine Mitteltemperatur einstellt. Auch wird sich über kurz oder lang durch Stillstandszeiten eine Zerstörung der Schichtung nicht verhindern lassen.

Zeitangabe in Minuten / Temperaturen in °C

Wie funktioniert das Zwei-Zonen-Prinzip?

Ladezustände von Pufferspeichern

Die Beladungsbaugruppe sorgt dafür, dass die obere Zone des Puffers schnellstmöglich heiß wird und die untere Zone längstmöglich kalt bleibt, indem sie erst das Wasser aus der Mitte entnimmt. Die Entladungsbaugruppe entnimmt dem Puffer nur die Wärme, die für den jeweiligen Verbraucher benötigt wird und macht so den Puffer in der unteren Zone schneller kalt und hält die obere Zone länger heiß. Das Zwei-Zonen-Prinzip ist die effizientere Art einen Pufferspeicher mit Wärme zu beladen oder zu entladen. Denn nur der möglichst gut geschichtete Speicher kann noch Wärme aufnehmen, wenn er schon relativ voll ist und Wärme abgeben, wenn er schon relativ leer ist. Das Geheimnis dieses Nutzens liegt darin, dass der Speicher bei guter Schichtung oben immer heiß ist und unten immer kalt (Bild, Puffer 2-4), während der durchmischte Speicher von oben bis unten warm ist (Bild, Puffer 1). Die Grenze zwischen dem Heißen und dem Kalten sollte dabei möglichst abrupt verlaufen. Je voller der Speicher ist, desto tiefer (Bild, Puffer 3), je leerer er ist, desto höher (Bild, Puffer 4) liegt diese Grenze. In jedem Fall also enthält ein gut geschichteter Speicher möglichst überhaupt kein warmes Wasser. Unsere rendeMix Mehrwege-Mischverteiler sorgen über einen mittleren dritten Anschluss am Speicher dafür, dass vorrangig das warme Wasser verwendet wird, um so eine optimale Schichtung nach Temperaturniveau zu erzeugen. In der Theorie entsteht eine klare Trennung zwischen heiß und kalt, da, wie in der Darstellung zu sehen, zuerst das warme Wasser entnommen wird, so dass sich dieses auf eine kleine Trennschicht reduziert. So ist gewährleistet, dass der Pufferspeicher mit höchstmöglicher Temperatur bis unten durchgeladen werden kann, wenn die Abnahme durch die Verbraucher kleiner ist als das was der Kessel einspeist.

Beladung

Die Beladungsbaugruppe (rMix 2×3 oder rMix 3×3) zur Anbindung von Wärmeerzeugern an Pufferspeicher sorgt dafür, dass die obere Zone des Speichers schnellstmöglich heiß wird, da sie zuerst das wärmere Wasser aus der Speichermitte nutzt. So bleibt das kalte Wasser im Speicher unten länger unberührt und macht eine Nutzung von erneuerbaren Energien und  Abgas-Wärmetauschern effizienter. Im Video sehen Sie unseren rMix 2×3 der als Rücklaufanhebung eingesetzt wird. Der Mischer hat die Vorgabe, nachdem der Kesselkreis aufgeheizt ist, erst aus der Mitte des Speichers zu nehmen. Ist die Temperatur zu niedrig, wird solange eine bestimmte Menge Kesselwasser aus dem Vorlauf beigemischt. Hat der Kessel den Speicher bis zum mittleren Anschluss ausreichend aufgeheizt, wird erst dann kaltes Wasser aus der unteren Zone beigemischt.

Entladung

Die Entladungsbaugruppe (rMix 3×2 oder rMix 3×4) zur Anbindung von Wärmeverbrauchern sorgt dafür, dass die obere Zone des Speichers längstmöglich heiß bleibt, da sie zuerst das noch ausreichend warme Wasser aus der Speichermitte entnimmt. So bleibt das heiße Wasser im Speicher oben länger unberührt und der Speicher wird unten deutlich schneller kalt, was eine Nutzung von erneuerbaren Energien und Abgas-Wärmetauschern effizienter macht.

Lösung für 1 Heizkreis

Im Video sehen Sie unseren rMix 3×2 der als Mischer für einen gemischten Heizkreis eingesetzt wird. Der Mischer hat die Vorgabe erst aus der Mitte des Speichers zu nehmen. Ist die Temperatur zu niedrig, wird eine bestimmte Menge heißes Wasser aus der oberen Zone beigemischt. Ist sie zu hoch wird kaltes Wasser aus der unteren Zone beigemischt. Im besten Fall reicht die Temperatur in der Speichermitte aus um den Kreis ohne beimischen von heißem Wasser aus der oberen Zone zu speisen. Je geringer die Temperaturspreizung zwischen Speichervorlauf und Heizkreisrücklauf umso weniger muss der Vorlauf mit Rücklaufwasser abgekühlt werden und umso mehr Rücklaufwasser gelangt in den Speicher, so dass dieser im unteren Bereich schneller kalt wird.

Lösung für 2 Heizkreise

Im Video sehen Sie unseren rMix 3×4 der als Mischverteiler (mit integrierter Rücklaufnutzung) zur Kombination eines ungemischten Heizkreises (H) mit einem gemischten Heizkreis (M) eingesetzt wird (auch als rMix 3×4+ für zwei gemischte Heizkreise erhältlich). Der Mischer hat die Vorgabe erst aus der Mitte des Speichers zu nehmen. Da der Rücklauf des ersten Heizkreises (H) am mittleren Anschluss (7) angebunden ist, kann dieser bei Bedarf noch als Vorlauf für den zweiten gemischten Heizkreis (M) verwendet werden, bevor dieser dem Speicher zugeführt wird (Rücklaufnutzung). Ist die Temperatur zu niedrig, wird eine bestimmte Menge heißes Wasser aus der oberen Zone beigemischt. Ist sie zu hoch wird kaltes Wasser aus der unteren Zone beigemischt. Im besten Fall reicht die Temperatur in der Speichermitte aus um den Kreis ohne beimischen von heißem Wasser aus der oberen Zone zu speisen. Je geringer die Temperaturspreizung zwischen Speichervorlauf und Heizkreisrücklauf umso weniger muss der Vorlauf mit Rücklaufwasser abgekühlt werden und umso mehr Rücklaufwasser gelangt in den Speicher, so dass dieser im unteren Bereich schneller kalt wird. So wird die gesamte im Umlauf befindliche Wärmemenge ausgenutzt, bevor dem Speicher weitere Wärme entnommen wird.

Gibt es noch weitere Vorteile?

Verdreifachte Speicherkapazität

KWK-Anlagen (BHKW, Brennstoffzelle…) und Solaranlagen können länger laufen und machen sich schneller bezahlt!

Bis zu 100% mehr Solarertrag!

„Wenn es im Bodenbereich des Puffers kalt bleibt, kann die Solaranlage mehr Energie einspeichern, übers Jahr gesehen bis zum Doppelten der bisherigen Wärmemenge. Das halbiert die Amortisationszeit.“ (Dipl.-Ing. Fritz-Jürgen Hertweck, Friedrich Hertweck GmbH) „Da unten im Puffer hatten wir vorher noch nie um die 20°C.“ (Josef Bock, SHK Innung Schweinfurt)

Längere Lebensdauer und weniger Kesselstarts

Wie bei einem Automotor sind auch bei einem Heizkessel häufige Startvorgänge in kurzer Zeit die Ursache für hohen Verschleiß und damit häufige Reparaturen. Der Zwei-Zonen-Betrieb mit rendeMIX reduziert diese auf ein Minimum.

Komfortgewinn

„Wir versprechen dem Scheitholzkessel-Betreiber einen erheblichen Komfortgewinn. Das Nachladeintervall verdoppelt sich. Aus ehedem zwei Tage werden vier Tage.“ (Dipl.-Ing. Fritz-Jürgen Hertweck, Friedrich Hertweck GmbH) „Das warme Wasser ist bereits nach 20 Minuten da!“ (S. Ohnmacht, Haslenhof in Dauchingen)