Vom Heizöltank zum Warmwasserspeicher:

Machbarkeitsstudie Warmwasserspeicher oder wie ein alter Heizöltank zum Energiebündel wurde.

Umfunktionieren statt Ausrangieren! Lautet die Devise für
zukunftsorientiertes Denken und Handeln. Daher sagten sich auch die
Verantwortlichen eines Heizkraftwerks in Bayern: „Aus fossil mach
regenerativ" und planten den Umbau eines nicht mehr benutzten Heizöltanks
zu einem Warmwasserspeicher für die Fernwärmeversorgung. Von Anfang an war
klar, dass sich ein solches Umdenken und Umbauen wirtschaftlich nur dann
rechnen würde, wenn der umfunktionierte Warmwassertank möglichst viel
Wärmeenergie speichern könnte. Dafür musste vorab sichergestellt werden, dass
ein hohes Temperaturniveau im Tank erreicht und auch beim Befüllen mit kaltem
Wasser beibehalten werden kann. Doch wie entwickeln sich die
Temperaturverhältnisse in einem Speicher dieser Größenordnung beim Be- und
Entladen? Um diese Erfahrungswerte einzuholen, wurden wir von HTCO ins Boot
bzw. den Tank geholt und erstellten eine entsprechende Machbarkeitsstudie.

 

Durchdacht
temperiert: fluiosystems sorgt für perfekte Vorgänge.

Um ein möglichst hohes Temperaturniveau im Tank erzielen
zu können, war eine scharfe Abgrenzung zwischen warmem und kaltem Wasser und
eine möglichst kleine Mischzone die alles entscheidende Voraussetzung. Mit
fluiosystems konnten wir die Ausbildung und die Lage der Mischzone während der
Be- und Entladevorgänge bei verschiedenen (Betriebs-) Lastfällen detailliert
simulieren und analysieren. Die Zielsetzung bestand darin, die Strömung
möglichst gleichmäßig und rotationssymmetrisch in den Tank zu leiten, ohne dass
dabei Vorzugsrichtungen induziert würden, da diese eine stärkere Durchmischung
zur Folge gehabt hätten. Durch die Simulation des Temperaturverhaltens bei
verschiedenen Zuleitungsvarianten, konnten wir klare Erkenntnisse liefern, wie
Zuleitungen und Prallplatten ausgelegt werden müssen, um ein optimales Ergebnis
zu erhalten.

Temperatursimulation zeigt, dass die minimale Mischzone zwischen kaltem und warmen Wasser auch beim Abpumpen des Warmwassers beibehalten werden kann.

 

Optimale
Wärmedämmung und gleichmäßige Anströmung gesichert.

Beim Umbau des Heizöltanks zum Warmwasserspeicher sollte zudem
eine neue erweiterte Bodenkonstruktion mit innenliegendem isoliertem Boden
sowie eine Außenisolierung für die optimale Wärmedämmung zum Einsatz kommen. Die
CFD-Strömungssimulation ermittelte hierfür die genauen Temperaturverläufe im
Bodenbereich des Behälters sowie in den angrenzenden Bodenschichten (Mastix,
Asphaltbeton, Sand, etc.). Zudem wurde das Pumpsystem des Tanks in den Fokus
genommen. Dieses speist das zwischengespeicherte Warmwasser bedarfsabhängig ins
Fernwärmenetz ein. Bei den doppelflutigen Pumpen galt es, eine gleichmäßige
Anströmung sicherzustellen. Auf Grund der vielen Umlenkungen (Krümmer) im
Vorlauf der Pumpen war auch dafür eine Strömungssimulation vonnöten.

Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren konnte ein
echter „Wärmespeicher-Tiger“ aus dem alten Tank geholt werden – dank fluiosystems
mit maximaler Planungs- und Investitionssicherheit.

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