Eisspeicher

Der Eisspeicher ist die neuste und effizienteste saisonale Latentspeichertechnologie. So paradox es tönt, so genial ist es: Ein Eisspeicher kann doppelt so viel Energie zur Verfügung stellen wie ein reiner Wasserspeicher von 0 bis 80°C. Dies dank dem energieintensiven Phasenübergang von Wasser zu Eis.

Saisonale Speicherung

Batterien sind ein wichtiges Element für das Energiemanagement. Sie eignen sich jedoch nur für die kurzfristige Speicherung von Strom (Tag-Nacht-Ausgleich). Für das saisonale Problem stellen sie keine Lösungen dar, auch weil sie rund 100 x teurer als thermische Speicher sind.

Für die saisonale Energiespeicherung werden daher thermischen Speicher oder Latentwärmespeicher eingesetzt. Sie garantieren eine stabile Energieversorgung über den ganzen Jahreszyklus. Die Speicher erlauben es, einen Ausgleich zwischen der Produktionsspitze von Sonnenenergie im Sommer und dem Wärmeenergiebedarf im Winter vorzunehmen.

Eis?– Wir brauchen Wärme

Der energieintensive Phasenübergang von Wasser zu Eis ist einer der grossen Vorteile in unserem System. Der Vereisungsprozess ist gleich energieintensiv wie das Erwärmen oder Abkühlen des Wassers von 80 °auf 0 °. Im Prozess ist somit viel latente Energie vorhanden, die wir nutzen.

Die auf dem Dach gewonnene Energie erwärmt im Sommer das Wasser in unserem Latentwärmespeicher, dem Eisspeicher. Im Winter entnimmt eine Wärmepumpe über Chromstahl-Wärmetauscher dem Eisspeicher Wärme bis zur vollständigen Vereisung und stellt sie dem Haus als Warmwasser und für die Heizungen zur Verfügung.

Somit wird aus Eis- Wärme hergestellt.

Technische und physikalische Raffinesse

Am Boden des Eisspeichers sind vollflächig durchströmte Chromstahl-Wärmetauschern angebracht.

Über diese entnimmt die Wärmepume dem aufgewärmten Wasser die Energie bis hin zur vollständigen Vereisung am Wärmetauscher. Sobald die Eisbildung ein vordefinierten Grösse erreicht hat, wird eine Abtaufunktion eingeschaltet. Diese Abtaufunktion sorgt dafür, dass die an den Wärmetauscher gebildeten Eisplatten mit wenig Energieaufwand abgelöst werden und an die Wasseroberfläche aufschwimmen. Nach dem Aufschwimmen, beginnt die Wärmepumpe sofort wieder mit dem Energiebezug. Dank der Anomalie des Wasser, am tiefsten Punkt herrschen 4° C, hat die Wärmepumpe auch während der Vereisung höhere Quellentemperaturen zur Verfügung, was sich positiv auf den COP (Coefficient of Performance) der Wärmepumpe und somit auf die Gesamt-Systemeffizienz resp. Systemjahresarbeitszahl SJAZ auswirkt.

Eisspeicher können unter der Bodenplatte, auf der Ebene des Kellergeschosses oder ausserhalb des Gebäudes unter Terrain angeordnet werden. Das umgebende Erdreich wirkt als zusätzliche Speichermasse.

Die PVT-Hybridsolarkollektoren liefern auch Energie, wenn die Sonne nicht scheint oder auch im Winter! Dies ist vor allem dann interessant, wenn der Eisspeicher kälter ist als die Umgebungstemperatur oder die Wärmepumpe eine tiefe Quellentemperatur nutzen kann, z.B. wenn es regnet. Wasser aus Luftfeuchtigkeit und Regen wird so zu einem hervorragenden Energiespender! Durch diese Energie oder durch die Energie welche an wärmeren Wintertagen vorhanden ist wird das Wasser im Eisspeicher aufgewärmt und das entstandene Eis bereits vor dem Sommer wieder aufgetaut.