Warmwasserspeicher und Heizleistung berechnen

Welche Größe braucht der Trinkwarmwasserspeicher?

Der Speicher muss den unmittelbar aufeinanderfolgenden Warmwasserverbrauch in der stärksten Stunde des Tages abdecken. Die Berechnung hat drei Schritte.

1. Tagesbedarf. Personenzahl mal Verbrauch je Person: V_day = N × q.

2. Umrechnung auf Speichertemperatur. Eine Dusche verwendet Wasser mit 40 °C, der Speicher hält 60 °C. Durch Zumischen von Kaltwasser wird weniger Speicherwasser entnommen: V_store = V_day × (t_use − t_cold) / (t_store − t_cold).

3. Spitzenzeit. Der unmittelbar nacheinander entnommene Tagesanteil, etwa beim morgendlichen Duschen, bestimmt die Speichergröße. Nicht das gesamte gespeicherte Wasser lässt sich bei Solltemperatur entnehmen. Dividieren Sie deshalb durch den nutzbaren Anteil: V = V_store × Spitzenanteil / nutzbarer Anteil.

Beispiel

Ein Haushalt mit drei Personen verbraucht je Person und Tag 50 Liter Wasser mit 40 °C. Das Kaltwasser hat 10 °C und der Speicher 60 °C. Der Tagesbedarf beträgt 150 L und das Äquivalent bei Speichertemperatur 150 × 30 / 50 = 90 L. Werden morgens 60 % entnommen, sind das 54 L. Bei einem nutzbaren Anteil von 80 % beträgt das erforderliche Volumen 67,5 L. Wählen Sie die nächstgrößere Größe.

Heizleistung und Aufheizzeit

Die Erwärmung eines Liters Wasser um ein Grad benötigt 1,163 Wh. Somit gilt τ = 1,163 × V × ΔT / P mit V in Litern, P in Watt und τ in Stunden. Ein Speicher mit 80 Litern erwärmt sich von 15 °C auf 60 °C mit einem Heizelement von 2 kW in 1,163 × 80 × 45 / 2000 = 2,1 Stunden und verbraucht 4,2 kWh.

Wie viele kW braucht ein Durchlauferhitzer?

Ohne Speicher muss das Wasser während des Durchströmens erwärmt werden. Die Leistung hängt vom Volumenstrom ab: P = 1,163 × V̇ × ΔT mit V̇ in Litern je Stunde. Die Erwärmung von 10 Litern je Minute von 10 °C auf 40 °C benötigt 20,9 kW. Deshalb benötigen elektrische Durchlauferhitzer hohe Ströme und Gasgeräte mit kombinierter Heizung und Warmwasserbereitung häufig eine höhere Leistung für Warmwasser als für Heizung.

Warum bei 60 °C speichern?

Legionellen können sich in lauwarmem Wasser vermehren. Speichersysteme werden deshalb häufig mit 60 °C oder mehr betrieben. An der Entnahmestelle wird Kaltwasser zugemischt. Eine höhere Speichertemperatur liefert zudem mehr nutzbares Wasser aus demselben Speicher.

Grenzen

Der Verbrauch je Person ist die unsicherste Eingabe und kann sich je nach Gewohnheiten um ein Mehrfaches unterscheiden. Bei Mehrfamilienhäusern, Hotels und ähnlichen Gebäuden werden gleichzeitiger Bedarf, Zirkulationsverluste und Nachheizleistung gemeinsam behandelt. Dieses Werkzeug liefert nur eine erste Orientierung für einzelne Haushalte.

Häufige Fragen

Welche Größe braucht ein Trinkwarmwasserspeicher für 4 Personen?

Für 4 Personen mit einem Tagesverbrauch von jeweils 40 L bei 60 °C werden bei einer Speichertemperatur von 60 °C etwa 106,7 L benötigt. Dies setzt Kaltwasser mit 10 °C, einen Spitzenanteil von 50 % und einen nutzbaren Anteil von 75 % voraus. Dies sind Beispielannahmen. Tatsächlicher Bedarf und Zirkulationsverluste sind gesondert zu bewerten.

Mit diesen Werten berechnen

Wie lange braucht ein Trinkwarmwasserspeicher zum Aufheizen?

Das Aufheizen von 80 L Wasser von 10 °C auf 60 °C mit einem Heizgerät von 2 kW und 100 % Wirkungsgrad dauert etwa 2,326 Stunden. Die Schätzung setzt konstante Leistung und einheitliche Wassertemperatur voraus. Wärmeverluste des Speichers und der Rohrleitungen können die tatsächliche Zeit verlängern.

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