EP4310411A1 - Verfahren zum betrieb eines warmwasserspeichers, computerprogramm, regel- und steuergerät, warmwasserspeicher und verwendung eines mit druck beaufschlagten gasförmigen fluids - Google Patents

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Publication number
EP4310411A1
EP4310411A1 EP23184610.6A EP23184610A EP4310411A1 EP 4310411 A1 EP4310411 A1 EP 4310411A1 EP 23184610 A EP23184610 A EP 23184610A EP 4310411 A1 EP4310411 A1 EP 4310411A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hot water
water tank
volume
water
gaseous fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23184610.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Ruthenberg
Thomas Knoop
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaillant GmbH filed Critical Vaillant GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/181—Construction of the tank
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1008—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system expansion tanks
    • F24D3/1025—Compressor controlled pressure heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/188—Water-storage heaters with means for compensating water expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/246—Water level
    • F24H15/248—Water level of water storage tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305—Control of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0069—Distributing arrangements; Fluid deflecting means
    • F28D2020/0073—Distributing arrangements; Fluid deflecting means movable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0086—Partitions
    • F28D2020/0095—Partitions movable or floating

Definitions

  • the invention relates to a method for operating and in particular for adjusting a water capacity of a hot water storage tank, a computer program, a regulating and control device and the use of a pressurized gaseous fluid.
  • Systems for providing hot water can have a hot water tank to store the heated water. Particularly when using renewable energies such as solar thermal energy, good conditions for heat generation and a demand for hot water can exist at different times.
  • hot water tanks are used to store the heated water until it is used.
  • the water capacity of the hot water storage tank must generally be roughly estimated in advance and then (firmly) selected or installed. A water capacity that is too large can require long periods of time for heating and a water capacity that is too low can result in a low and possibly insufficient maximum amount of hot water being drawn, both of which lead to a loss of comfort.
  • a hot water tank with adjustable volume is proposed, the tank having a piston and a drive device for movement of the piston in the hot water tank and so a volume of the hot water tank can be adjusted.
  • the CN204128190U specifies a water tank with several fixed separators within the water tank, each connected to a water outlet. This allows a tank with several adjustable volumes to be created.
  • the object of the invention to propose a method for operating a hot water tank, a computer program, a control and control device and a use of a pressurized gaseous fluid, which at least partially overcome the described problems of the prior art.
  • the method for setting a water capacity of a hot water storage tank should be simple and automated.
  • a method for operating a hot water tank contributes to this, in particular for setting a (current or predeterminable) water capacity of the hot water tank, in which a gas volume (inside) of the hot water tank is changeable by means of a pressurized gaseous fluid and an (adjacent) water volume of the Hot water tank can be adjusted or adjusted by increasing or decreasing the gas volume.
  • a consumed portion of the water volume of the hot water tank can be compensated at least temporarily by increasing or decreasing the gas volume, or the water volume can be increased, with the gas volume being reduced accordingly.
  • the hot water tank is a hot water tank for supplying hot water, for example to a building.
  • the hot water tank can be designed as a buffer tank and/or layered tank. It can include a heat exchanger for transmitting a heat flow, for example for heat exchange with a heating circuit of a heating system.
  • the heat exchanger can, for example, be designed as a pipe coil, which (in the assembled or assembled state) can usually be arranged in a (geodetically) lower area of the hot water tank.
  • the hot water storage tank can comprise at least or exactly one volume of water in the interior or the storage space and (if necessary separated from the adjacent water volume by means of a, preferably variably arranged and/or flexible) separating layer) at least or exactly one volume of gas.
  • the water volume corresponds to a predeterminable water capacity of the hot water tank.
  • the gas volume can be adjusted by supplying or removing a gaseous fluid, possibly pressurized (negative or positive pressure), and thus also a water volume of the hot water tank.
  • the gaseous fluid can be supplied and/or removed in a controlled manner and/or at predetermined conditions and times. In particular, the supply and/or removal can take place until a predetermined internal pressure in the hot water tank is set.
  • the volume fraction of the gas volume can be adjusted or adjusted.
  • the (maximum) filling quantity of (cold) water in the hot water tank can be temporarily or permanently adjusted, i.e. limited, for example, if significantly less hot water is or will be called up by the user temporarily or permanently, and/or expanded, if, for example, after such a limitation, a greater need for hot water becomes apparent and needs to be kept available.
  • the set gas volume can in particular limit a spatial and/or pressure-related limitation of the supply of (cold) water to the hot water tank and/or improve the thermal insulation of the stored water or the hot water tank from the environment.
  • the hot water tank can be set up to hold heated or to be heated drinking water or service water or to hold a heat transfer medium for the heating circuit.
  • the gaseous fluid can in particular be (ambient) air.
  • gases such as nitrogen, can also be used.
  • part of the gas volume can serve as an expansion area to compensate for volume fluctuations in the water absorbed by the hot water tank caused by temperature-related fluctuations in the density of water. Heating the water contained in the water volume can lead to an increase in its volume.
  • hot water tanks In order to refill the hot water that has been removed, hot water tanks usually have a cold water supply, i.e. a supply of fresh water, often combined with a domestic water system or a water network.
  • the cold water supply is usually arranged in a lower area of the hot water tank in order to support the formation of temperature stratification in the water volume.
  • a first valve can be arranged in the cold water supply.
  • the first valve in the cold water supply can be closed while hot water is being withdrawn from the hot water tank, so that no more cold water can flow in.
  • the gas volume can be increased by supplying a gaseous fluid.
  • At least one (movable and/or deformable) separating element can be provided to divide the water volume and the gas volume.
  • the separating element can, for example, be arranged floating on the surface of the water volume.
  • the separating element can be a flat three-dimensional structure.
  • the separating element can have a cylindrical shape with a low height, whereby the base area can largely correspond to the cross-sectional area of the receiving area of water in the hot water tank and thus ensure a largely complete separation from the surface of the water volume and the gas volume.
  • the separating element can have a lower density than water and can therefore be mounted floating on the water volume.
  • the separating element can be an (at least partially) expandable element, for example a rubber bladder, which can form the gas volume when filled with a defined volume of the gaseous fluid.
  • the expandable element can be arranged in particular in an upper region of the hot water tank. Hot water can be withdrawn, for example, through the expandable Element takes place and particularly warm water is taken from the upper area of the water volume due to the temperature stratification.
  • a pressure line can be assigned to it, which can lead through an opening in the wall of the hot water tank.
  • the material of the expandable element should in particular be a material with a low heat capacity.
  • the gaseous fluid can be pressurized by a motor-operated and controllable pump and/or a pressure accumulator.
  • a device similar to a compressor with a pressure accumulator can provide the pressurized gaseous fluid.
  • the gaseous fluid can be supplied through an opening in the hot water tank.
  • a gas valve can be arranged in the opening of the hot water tank.
  • the separating element can be a flat three-dimensional structure. Described differently, the separating element can have a cylindrical shape with a low height, whereby the base area can largely correspond to the cross-sectional area of the receiving area and thus ensure a largely full-surface separation of the water surface and the expansion area, and have a lower density than water, and thus floating on the water contained be.
  • the hot water tank can have an opening in a wall of the hot water tank, which can be arranged in particular in a geodetically upper region of the hot water tank in the set-up position in order to avoid leakage of the water contained therein.
  • the at least one (openable and closable) opening can be provided in the area of the gas volume and penetrate the wall of the hot water tank.
  • a pressure-tight and liquid-tight fluid line can be assigned to it.
  • the gaseous fluid can be supplied through an opening in the hot water tank.
  • the opening can include a second valve.
  • the second valve can in particular be controllable by a motor, so that an automated implementation of a method proposed here is made possible.
  • several openings/second valves can also be provided, for example in such a way that the gaseous fluid can be supplied via an opening/second valve and the gaseous fluid can be removed/drained via a further opening/second valve.
  • a (current) water capacity of the hot water tank can be recorded.
  • a position of the separating element relative to the hot water tank can be recorded.
  • Detection can be carried out, for example, by means of one or more magnetic sensors or one or more Hall sensors, which can be arranged in the area of the wall of the hot water tank. Detecting the water capacity can enable (automated) setting of a predetermined water capacity.
  • the fluid can be stored using a compressed gas container, for example a carbon dioxide or nitrogen container.
  • a compressed gas container for example a carbon dioxide or nitrogen container.
  • the compressed gas container can, for example, be arranged interchangeably and be replaced regularly as required.
  • the compressed gas container can also be filled with compressed air and, if necessary, filled with an (external) compressor.
  • a line element of variable length can be used for removing Water from the hot water tank.
  • the variable-length line element can (at least partially) penetrate the (variable) gas volume and can therefore bridge different lengths (from the separating element to the opening in the hot water tank).
  • the possibility of changing the length can be created, for example, by a telescopic line element and/or by an elastic or (reversibly) deformable line element.
  • a withdrawal of hot water through the separating element by means of a line element of variable length advantageously enables a withdrawal from an upper region of the water volume, which can have a high temperature when a temperature stratification is formed.
  • the water in the water volume can be heated by means of a heat exchanger, for example a coil, which can generally be arranged in the lower region of the hot water tank or the water volume.
  • a heat exchanger for example a coil
  • the water volume or the water capacity can be adjusted in such a way that it is largely limited to the area/height of the heat exchanger or the pipe coil. This allows the hot water to be heated particularly quickly and thus a high level of user comfort. For example, it is possible to respond to a high demand for hot water, with fully automated implementation being possible by automatically setting a corresponding water capacity.
  • a temperature of the hot water contained in the hot water tank can be recorded.
  • multiple temperatures can be recorded at different heights of the water volume in order to enable temperature recording of the temperature stratification. Detecting the temperature of the water in the hot water tank can promote automated implementation of a method proposed here.
  • a computer program is also proposed which is set up to (at least partially) carry out a method presented here.
  • this applies in particular to a computer program (product), comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause it to carry out a method proposed here.
  • a machine-readable storage medium on which the computer program is stored is also proposed.
  • the machine-readable storage medium is usually a computer-readable data carrier.
  • a regulating and control device for example a heater connected to the hot water tank, is also proposed, set up to carry out a method proposed here.
  • the control and control device can, for example, have and/or have a processor.
  • the processor can, for example, execute the method stored in a memory (of the control device).
  • operating data and reference values for carrying out a method presented here can also be stored in the memory of the control device.
  • the regulating and control device can in particular have an electrical connection with devices for detecting the water capacity of the hot water tank and/or a water temperature, and can thus carry out a method proposed here fully automatically.
  • An electrical connection refers to a cable or wireless connection for transmitting data.
  • a hot water storage tank having a (variably) adjustable (maximum) water capacity, comprising a gas volume and a water volume, the gas volume being set up to increase its volume by supplying or discharging a pressurized, gaseous fluid change.
  • the hot water tank can comprise a line element of variable length, which is connected or connectable to a separating element floating on a surface of the water volume.
  • hot water can be withdrawn from an upper region of the water volume of the hot water storage tank via the variable-length line element.
  • the hot water tank can have a regulating and control device proposed here.
  • first primarily serve (only) to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or order of these objects, sizes or prescribe processes to each other. If a dependency and/or sequence is required, this is explicitly stated here or it will be obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. To the extent that a component can occur multiple times (“at least one"), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.
  • a method for setting a water capacity of a hot water tank, a computer program, a regulating and control device, a hot water tank and a use are specified, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art.
  • the method and the hot water tank as well as the use at least contribute to realizing a simple and fully automated possibility for adjusting a water volume of a hot water tank.
  • the ease of use of a hot water tank can be significantly reduced, since the advantages of a large or small water capacity of the hot water tank can be used in a targeted manner.
  • Last but not least, aspects of effective energy use can also be taken into account for setting the water capacity of the hot water storage tank, for example by setting a low water capacity during periods of low hot water demand, and thus heat losses from the hot water storage tank can be reduced, since the heat transfer from the gas volume to the wall of the hot water storage tank is significant is less than the volume of water.
  • Fig. 1 shows an example and schematic of a hot water tank 1 proposed here.
  • This can have a receiving area 2, which is enclosed by a wall 3 becomes.
  • the receiving area 2 can include a gas volume 9 in the upper area (in the set-up position) of the receiving area 2, in which a pressurized gas, in particular air, can be contained.
  • the gas volume 9 can also include an expansion area to compensate for changes in the volume of water absorbed in a water volume 13 due to temperature fluctuations.
  • the receiving area 2 can separate the gas volume 9 from the water volume 13 by a separating element 11.
  • the separating element 11 can in particular have a density that is lower than the density of water and can therefore float on the water contained or the water volume 13.
  • a temperature sensor 16 for detecting a water temperature of the water volume can be provided in the separating element 11, electrically connected to a regulating and control device 7.
  • the separating element 11 can also be connected to a length-variable line element 12, this being the separating element for removing hot water from the water volume 13 can penetrate.
  • the variable-length line element 12 can bridge different heights of the gas volume 9 with different set water capacities of the hot water tank 1.
  • the hot water tank 1 can have an opening 4 with a first valve 5 in the wall 3 in the area of the gas volume 9, which can be connected to a pump 6.
  • the pump 6 can pressurize a gaseous fluid, air in the present example, and supply it to the gas volume 9 via the first valve 5 in the opening 4.
  • the hot water tank 1 can also be connected to a heater 8, for example via a flow 19 and a return 20 of a heating circuit, which can heat the water volume 13 in the hot water tank 1 via a heat exchanger 18, which can in particular be designed as a pipe coil.
  • Hot water can be taken from the hot water tank 1 via a withdrawal tube 10, with the withdrawal tube 10 being over the variable-length line element 12 opens into an upper region of the water volume 13 to take into account temperature stratification in the hot water tank 1 and the associated withdrawal of hot water at the highest possible temperature.
  • the hot water tank 1 can be connected to a cold water supply 15, for example a cold water connection of a water network.
  • a second valve 14 can be arranged in the cold water supply 15, which can in particular be electrically controllable and can be connected to the regulating and control device 7 for this purpose.
  • the separating element 11 can also have a detection device corresponding to the device 17 in an outer area near the wall 3 or the device 17 arranged there for detecting the water capacity, for example a permanent magnet.
  • the water volume 13 can be increased by opening the second valve 14 of the cold water supply 15.
  • the water volume 13 can be reduced by no cold water being supplied from the cold water supply 15 when hot water is removed from the hot water tank 1 via the extraction pipe 10 and the variable-length line element 12.
  • the control and control device 7 can keep the second valve 14 closed.
  • the water capacity can also be adjusted in such a way that it is limited (to the height) of the heat exchanger 18 and thus particularly rapid heating can be made possible.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Einstellen einer Wasserkapazität eines Warmwasserspeichers (1), bei dem ein mit Druck beaufschlagtes gasförmiges Fluid einem Gasvolumen (9) des Warmwasserspeichers (1) zuführbar ist und ein Wasservolumen (13) des Warmwasserspeichers (1) durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Gasvolumens (9) einstellbar ist. Dabei kann ein Zuführen des gasförmigen Fluids durch ein in der Öffnung (4) angeordnetes erstes Ventil (5) erfolgen. Vorteilhaft kann so eine Möglichkeit zu einer vollautomatisierten Einstellung einer Wasserkapazität eines Warmwasserspeichers (1) eröffnet werden, die eine erhebliche Steigerung des Nutzerkomforts mit sich bringen kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb und insbesondere zum Einstellen einer Wasserkapazität eines Warmwasserspeichers, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät und eine Verwendung eines mit Druck beaufschlagten gasförmigen Fluids.
  • Anlagen zur Bereitstellung von Warmwasser können einen Warmwasserspeicher zur Speicherung des erwärmten Wassers aufweisen. Insbesondere bei der Nutzung erneuerbarer Energien wie Solarthermie können zu unterschiedlichen Zeitpunkten gute Bedingungen für eine Wärmegewinnung und eine Anforderung von Warmwasser vorliegen. Um hier gleichwohl die seitens eines Nutzers angeforderte Menge bzw. Temperatur mittels Solarthermie erwärmten Wasser abgeben zu können, finden Warmwasserspeicher Anwendung, mit denen das erwärmte Wasser bis zur Nutzung gespeichert werden. Entsprechend einem zu erwartenden Nutzungsumfang (Häufigkeit, Menge, etc.) des Warmwassers muss in der Regel eine Wasserkapazität des Warmwasserspeichers im Vorfeld grob abgeschätzt und dann (fest) ausgewählt bzw. verbaut werden. Dabei kann eine zu große Wasserkapazität lange Zeiträume für die Erwärmung erfordern und eine zu geringe Wasserkapazität mit einer geringen und möglicherweise nicht ausreichenden maximalen Entnahmemenge Warmwasser einhergehen, wobei beides zu Komforteinbußen führt.
  • Hierzu wird in der CN108061379A ein Warmwasserspeicher mit einstellbarem Volumen vorgeschlagen, wobei der Tank einen Kolben und eine Antriebseinrichtung zur Bewegung des Kolbens in Warmwasserspeicher aufweist und so ein Volumen des Warmwasserspeichers einstellbar ist.
  • Die CN204128190U gibt einen Wassertank mit mehreren festen Trennelementen innerhalb des Wassertanks an, die jeweils mit einem Wasserauslass verbunden sind. So kann ein Tank mit mehreren einstellbaren Volumina geschaffen werden.
  • Die genannten Lösungen sind aufwendig bezüglich Herstellung und Wartung. Zudem sind diese auch nur in geringen Grenzen flexibel und/oder an den Nutzungsbedarf anpassbar ausgeführt.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Warmwasserspeichers, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät und eine Verwendung eines mit Druck beaufschlagten gasförmigen Fluids vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwinden. Insbesondere soll das Verfahren zum Einstellen einer Wasserkapazität eines Warmwasserspeichers einfach und automatisiert durchführbar sein.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt ein Verfahren zum Betrieb eines Warmwasserspeichers, insbesondere zum Einstellen einer (aktuellen bzw. vorgebbaren) Wasserkapazität des Warmwasserspeichers bei, bei dem ein Gasvolumen (im Inneren) des Warmwasserspeichers mittels eines mit Druck beaufschlagten gasförmigen Fluids veränderlich ist und ein (benachbartes) Wasservolumen des Warmwasserspeichers durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Gasvolumens einstellbar ist bzw. eingestellt wird. Mit anderen Worten kann ein verbrauchter Anteil des Wasservolumen des Warmwasserspeichers zumindest zeitweise durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Gasvolumens ausgeglichen werden oder kann das Wasservolumen vergrößert werden, wobei das Gasvolumen entsprechend gemindert wird.
  • Bei dem Warmwasserspeicher handelt es sich um einen Warmwasserspeicher zur Warmwasserversorgung, beispielsweise eines Gebäudes. Der Warmwasserspeicher kann als Pufferspeicher und/ oder Schichtspeicher ausgebildet sein. Er kann einen Wärmetauscher zur Übertragung eines Wärmestromes umfassen, beispielsweise zum Wärmeaustausch mit einem Heizkreis einer Heizungsanlage. Der Wärmetauscher kann beispielsweise als Rohrschlange ausgeführt sein, die (im montierten bzw. aufgebauten Zustand) in der Regel in einem (geodätisch) unteren Bereich des Warmwasserspeichers angeordnet sein kann. Der Warmwasserspeicher kann im Inneren bzw. dem Vorratsraum mindestens oder genau ein Wasservolumen und (ggf. mittels einer, bevorzugt variabel anordenbaren und/oder flexiblen) Trennschicht vom benachbarten Wasservolumen getrennt) mindestens oder genau ein Gasvolumen umfassen. Das Wasservolumen entspricht einer vorgebbaren Wasserkapazität des Warmwasserspeichers. Das Gasvolumen ist durch Zuführen oder Abführen eines gasförmigen, ggf. mit Druck (Unter- oder Überdruck) beaufschlagten Fluids, einstellbar, und damit entsprechend auch ein Wasservolumen des Warmwasserspeichers. Das Zuführen und/oder Abführen des gasförmigen Fluides kann geregelt und/oder zu vorbestimmten Konditionen und Zeiten erfolgen. Insbesondere kann das Zuführen und/oder Abführen solange erfolgen, bis eine vorgegebener Innendruck im Warmwasserspeicher eingestellt ist. Durch das Zuführen und/oder Abführen des gasförmigen Fluides kann der Volumenanteil des Gasvolumens angepasst bzw. eingestellt werden.
  • Das bedeutet mit anderen Worten insbesondere, dass ein verbrauchter bzw. entnommener Anteil des Wasservolumen des Warmwasserspeichers zumindest zeitweise durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Gasvolumens ausgeglichen werden kann oder wird. Auf diese Weise kann zeitweise oder dauerhaft die (maximale) Füllmenge von (kaltem) Wasser in dem Warmwasserspeicher angepasst werden, also zum Beispiel begrenzt werden, wenn vorrübergehend oder dauerhaft deutlich weniger Warmwasser nutzerseitig abgerufen wird bzw. werden wird, und/oder erweitert werden, wenn zum Beispiel nach einer solchen Begrenzung wieder ein größerer Bedarf an Warmwasser erkennbar ist und vorgehalten werden soll. Das eingestellte Gasvolumen kann insbesondere eine räumliche und/oder drucktechnische Begrenzung der Zuführung von (kaltem) Wasser hin zu dem Warmwasserspeicher begrenzen und/oder die thermische Isolierung des gespeicherten Wassers bzw. des Warmwasserspeichers gegenüber der Umgebung verbessern.
  • Der Warmwasserspeicher kann zur Aufnahme von erwärmtem oder zu erwärmendem Trink- oder Brauchwasser oder auch zur Aufnahme eines Wärmeträgers des Heizkreises eingerichtet sein.
  • Bei dem gasförmigen Fluid kann es sich insbesondere um (Umgebungs-)Luft handeln. Andere Gase, wie beispielweise Stickstoff, können gleichfalls eingesetzt werden.
  • Bei dem Warmwasserspeicher kann ein Teil des Gasvolumens als Ausdehnungsbereich dienen, zum Ausgleich von Volumenschwankungen des vom Warmwasserspeicher aufgenommenen Wassers ausgelöst durch temperaturbedingte Schwankungen der Dichte von Wasser. So kann eine Erwärmung des im Wasservolumen enthaltenen Wassers zu einer Vergrößerung dessen Volumens führen.
  • Um entnommenes Warmwasser nachzufüllen, weisen Warmwasserspeicher in der Regel eine Kaltwasserzuführung, also eine Zuführung von Frischwasser, auf, häufig verbunden mit einer Hauswasseranlage oder einem Wassernetz. Die Kaltwasserzuführung ist in der Regel in einem unteren Bereich des Warmwasserspeichers angeordnet, um die Ausbildung einer Temperaturschichtung im Wasservolumen zu unterstützen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann ein erstes Ventil in der Kaltwasserzuführung angeordnet sein. Zur Verkleinerung der Wasserkapazität des Warmwasserspeichers kann das erste Ventil in der Kaltwasserzuführung während einer Entnahme von Warmwasser aus dem Warmwasserspeicher geschlossen sein bzw. werden, wodurch kein Kaltwasser mehr nachströmen kann. Gleichzeitig kann das Gasvolumen durch Zuführung eines gasförmigen Fluids vergrößert werden.
  • Zur Unterteilung von Wasservolumen und Gasvolumen kann mindestens ein (bewegliches und/oder verformbares) Trennelement vorgesehen sein.
  • Das Trennelement kann beispielsweise auf der Oberfläche des Wasservolumens schwimmend angeordnet sein. Insbesondere kann das Trennelement ein flaches dreidimensionales Gebilde sein. Beispielsweise kann das Trennelement eine Zylinderform mit geringer Höhe aufweisen, wobei die Grundfläche weitestgehend der Querschnittsfläche des Aufnahmebereiches von Wasser in dem Warmwasserspeicher entsprechen kann und so eine weitestgehend vollflächige Trennung von der Oberfläche des Wasservolumens und dem Gasvolumen zu gewährleisten. Das Trennelement kann eine geringere Dichte als Wasser aufweisen und somit auf dem Wasservolumen schwimmend gelagert sein.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Trennelement ein (zumindest teilweise) expandierbares Element sein, beispielsweise eine Gummiblase, die mit einem definierten Volumen des gasförmigen Fluids gefüllt das Gasvolumen bilden kann. Dabei kann das expandierbare Element insbesondere in einem oberen Bereich des Warmwasserspeichers angeordnet sein. Eine Entnahme von Warmwasser kann beispielsweise durch das expandierbare Element erfolgen und so beding durch die Temperaturschichtung besonders warmes Wasser aus dem oberen Bereich des Wasservolumens entnommen werden. Zum Vergrößern und Verkleinern des durch das expandierbare Element gebildeten Gasvolumens kann diesem eine Druckleitung zugeordnet sein, die durch eine Öffnung der Wandung des Warmwasserspeichers führen kann. Das Material des expandierbaren Elementes sollte insbesondere ein Material mit einer geringen Wärmkapazität sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das gasförmige Fluid durch eine motorisch betriebene und ansteuerbare Pumpe und/ oder einen Druckspeicher mit Druck beaufschlagt werden. Beispielsweise kann eine einem Kompressor mit Druckspeicher ähnliche Einrichtung das mit Druck beaufschlagte gasförmige Fluid bereitstellen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das gasförmige Fluid durch eine Öffnung des Warmwasserspeichers zugeführt werden. Hierbei kann in der Öffnung des Warmwasserspeichers ein Gasventil angeordnet sein.
  • Insbesondere kann das Trennelement ein flaches dreidimensionales Gebilde sein. Anders beschrieben kann das Trennelement eine Zylinderform mit geringer Höhe aufweisen, wobei die Grundfläche weitestgehend der Querschnittsfläche des Aufnahmebereiches entsprechen kann und so eine weitestgehend vollflächige Trennung von Wasseroberfläche und Ausdehnungsbereich gewährleisten, und eine geringere Dichte als Wasser aufweisen, und somit auf dem enthaltenen Wasser schwimmend gelagert sein.
  • Der Warmwasserspeicher kann zum Nachfüllen des gasförmigen Fluids eine Öffnung in einer Wandung des Warmwasserspeichers aufweisen, welche insbesondere in einem in Aufstellposition geodätisch oberen Bereich des Warmwasserspeichers angeordnet sein kann, um ein Austreten enthaltenen Wassers zu vermeiden.
  • Die mindestens eine (öffenbare und verschließbare) Öffnung kann im Bereich des Gasvolumens vorgesehen sein und die Wand des Warmwasserspeichers durchdringen. Ihr kann eine druck- und flüssigkeitsdichte Fluidleitung zugeordnet sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das gasförmige Fluid durch eine Öffnung des Warmwasserspeichers zugeführt werden. Insbesondere kann die Öffnung ein zweites Ventil umfassen. Das zweite Ventil kann insbesondere motorisch steuerbar sein, so dass eine automatisierte Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens ermöglicht wird. Alternative können auch mehrere Öffnungen/ zweite Ventile vorgesehen sein, beispielsweise dergestalt, dass über eine Öffnung/ zweites Ventil ein Zuführen des gasförmigen Fluids und über eine weitere Öffnung / zweites Ventil ein Abführen/ Ablassen des gasförmigen Fluids erfolgen kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann eine (aktuelle) Wasserkapazität des Warmwasserspeichers erfasst werden. Hierzu kann beispielsweise eine Position des Trennelementes relativ zum Warmwasserspeicher erfasst werden. Ein Erfassen kann beispielsweise mittels eines oder mehreren Magnetsensoren oder eines oder mehrerer Hallsensoren erfolgen, die im Bereich der Wandung des Warmwasserspeichers angeordnet sein können. Das Erfassen der Wasserkapazität kann ein (automatisiertes) Einstellen einer vorgegebenen Wasserkapazität ermöglichen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das Fluid mittels einem Druckgasbehälter, beispielsweise einem Kohlendioxid- oder Stickstoffbehälter, bevorratet sein / werden. Der Druckgasbehälter kann beispielsweise austauschbar angeordnet sein und regelmäßig nach Bedarf ausgetauscht werden. Der Druckgasbehälter kann auch mit Druckluft gefüllt sein, und gegebenenfalls mit einem (externen) Kompressor befüllt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann, insbesondere bei einem auf der Wasseroberfläche schwimmenden Trennelement, ein längenveränderliches Leitungselement zur Entnahme von Wasser aus dem Warmwasserspeicher vorgesehen sein. Das längenveränderliche Leitungselement kann dabei das (veränderliche) Gasvolumen (zumindest teilweise) durchdringen und dafür unterschiedliche Längen (vom Trennelement bis zur Öffnung im Warmwasserspeicher) überbrücken. Die Möglichkeit zur Längenveränderung kann beispielsweise durch eine teleskopierbares Leitungselement und/ oder durch ein elastisches bzw. (reversibel) verformbares Leitungselement geschaffen werden. Eine Entnahme von Warmwasser durch das Trennelement mittels eines längenveränderlichen Leitungselementes ermöglicht vorteilhaft eine Entnahme aus einem oberen Bereich des Wasservolumens, der bei Ausbildung einer Temperaturschichtung, eine hohe Temperatur aufweisen kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann eine Erwärmung des Wassers des Wasservolumens mittels eines Wärmetauschers erfolgen, beispielsweise einer Rohrschlange, die in der Regel im unteren Bereich des Warmwasserspeichers bzw. des Wasservolumens angeordnet sein kann. Hierbei kann das Wasservolumen bzw. die Wasserkapazität derart eingestellt werden, dass dieses weitestgehend auf den Bereich / die Höhe des Wärmetauschers bzw. der Rohrschlange begrenzt ist. So kann eine besonders schnelle Erwärmung des Warmwassers und so ein hoher Nutzerkomfort geschafften werden. Beispielsweise kann so auf einen hohen Warmwasserbedarf reagiert werden, wobei eine vollautomatisierte Durchführung ermöglicht sein kann, indem automatisiert eine entsprechende Wasserkapazität eingestellt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann eine Temperatur des im Warmwasserspeicher enthaltenen Warmwassers erfasst werden. Insbesondere können mehrere Temperaturen in verschiedenen Höhen des Wasservolumens erfasst werden, um eine Temperaturerfassung der Temperaturschichtung zu ermöglichen. Ein Erfassen der Temperatur des Wassers im Warmwasserspeicher kann eine automatisierte Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens begünstigen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches zur (zumindest teilweisen) Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens eingerichtet ist. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm (-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, diesen veranlassen, ein hier vorgeschlagenes Verfahren auszuführen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Regel- und Steuergerät, beispielsweise eines mit dem Warmwasserspeicher verbundenen Heizgerätes, vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Regel- und Steuergerät kann hierzu beispielsweise einen Prozessor aufweisen, und/ oder über diesen verfügen. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor beispielsweise das auf einem Speicher (des Regel- und Steuergeräts) hinterlegte Verfahren ausführen. In vorteilhafter Weise können auf dem Speicher des Regel- und Steuergeräts auch Betriebsdaten und Referenzwerte zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens hinterlegt werden oder sein. Das Regel- und Steuergerät kann insbesondere eine elektrische Verbindung mit Einrichtungen zum Erfassen der Wasserkapazität des Warmwasserspeichers und/ oder eine Wassertemperatur aufweisen, und so ein hier vorgeschlagenes Verfahren vollautomatisiert durchführen. Eine elektrische Verbindung kennzeichnet hierbei eine kabel- oder kabellose Verbindung zur Übertragung von Daten.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Warmwasserspeicher vorgeschlagen, aufweisend eine (variabel) einstellbare (maximale) Wasserkapazität, umfassend ein Gasvolumen und ein Wasservolumen, wobei das Gasvolumen dazu eingerichtet ist, sein Volumen durch ein Zuführen oder Abführen eines mit Druck beaufschlagten, gasförmigen Fluid zu verändern.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann der Warmwasserspeicher ein längenveränderliches Leitungselement umfassen, welches mit einem auf einer Oberfläche des Wasservolumens schwimmenden Trennelement verbunden oder verbindbar ist. Über das längenveränderliche Leitungselement kann insbesondere eine Entnahme von Warmwasser aus einem oberen Bereich des Wasservolumens des Warmwasserspeichers erfolgen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann der Warmwasserspeicher ein hier vorgeschlagenes Regel- und Steuergerät aufweisen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung eines mit (vordefiniertem) Druck beaufschlagten gasförmigen Fluids zur (variablen) Einstellung einer (maximalen) Wasserkapazität eines Warmwasserspeichers vorgeschlagen.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Regel- und Steuergerät, dem Warmwasserspeicher und/oder der Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
  • Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter ("erste", "zweite", ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann ("mindestens ein"), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
  • Hier werden somit ein Verfahren zum Einstellen einer Wasserkapazität eines Warmwasserspeichers, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät, ein Warmwasserspeicher und eine Verwendung angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren und der Warmwasserspeicher sowie die Verwendung zumindest dazu bei, eine einfache und vollautomatisierbare Möglichkeit zur Einstellung eines Wasservolumens eines Warmwasserspeichers zu verwirklichen. Vorteilhaft kann so der Nutzungskomfort eines Warmwasserspeichers deutlich reduziert werden, da die Vorteile einer großen bzw. kleinen Wasserkapazität des Warmwasserspeichers gezielt nutzbar gemacht werden können. Nicht zuletzt können auch Aspekte einer effektiven Energienutzung für die Einstellung einer Wasserkapazität des Warmwasserspeichers berücksichtigt werden, beispielsweise indem in Zeiträumen geringen Warmwasserbedarfs eine geringe Wasserkapazität eingestellt wird, und so Wärmeverluste des Warmwasserspeichers gemindert werden können, da der Wärmeübergang vom Gasvolumen auf die Wandung des Warmwasserspeichers deutlich geringer ist als vom Wasservolumen.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigt:
    • Fig. 1:
    einen hier vorgeschlagenen Warmwasserspeicher.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen hier vorgeschlagenen Warmwasserspeicher 1. Dieser kann einen Aufnahmebereich 2 aufweisen, der von einer Wandung 3 umschlossen wird. Der Aufnahmebereich 2 kann ein Gasvolumen 9 im (in Aufstellposition) oberen Bereich des Aufnahmebereiches 2 umfassen, in dem ein mit Druck beaufschlagtes Gas, insbesondere Luft, enthalten sein kann. Das Gasvolumen 9 kann auch einen Ausdehnungsbereich zur Kompensation von Änderungen des Volumens von in einem Wasservolumen 13 aufgenommenen Wassers aufgrund von Temperaturschwankungen umfassen.
  • Der Aufnahmebereich 2 kann durch ein Trennelement 11 das Gasvolumen 9 vom Wasservolumen 13 trennen. Das Trennelement 11 kann insbesondere eine Dichte aufweisen, die geringer als die Dichte von Wasser ist und somit auf dem enthaltenen Wasser bzw. dem Wasservolumen 13 schwimmen. Im Trennelement 11 kann ein Temperatursensor 16 zum Erfassen einer Wassertemperatur des Wasservolumens vorgesehen sein, elektrisch verbunden mit einem Regel- und Steuergerät 7. Das Trennelement 11 kann zudem mit einem längenveränderlichen Leitungselement 12 verbunden sein, wobei dieses das Trennelement zur Entnahme von Warmwasser aus dem Wasservolumen 13 durchdringen kann. Das längenveränderliche Leitungselement 12 kann unterschiedliche Höhen des Gasvolumens 9 bei unterschiedlichen eingestellten Wasserkapazitäten des Warmwasserspeichers 1 überbrücken.
  • Der Warmwasserspeicher 1 kann im Bereich des Gasvolumens 9 eine Öffnung 4 mit einem ersten Ventil 5 in der Wandung 3 aufweisen, die mit einer Pumpe 6 verbunden sein kann. Die Pumpe 6 kann ein gasförmiges Fluid, im vorliegenden Beispiel Luft, mit Druck beaufschlagen und dem Gasvolumen 9 über das erste Ventil 5 in der Öffnung 4 zuführen.
  • Der Warmwasserspeicher 1 kann zudem mit einem Heizgerät 8 verbunden sein, beispielsweise über einen Vorlauf 19 und einen Rücklauf 20 eines Heizkreises, der über einen Wärmetauscher 18, der insbesondere als Rohrschlange ausgebildet sein kann, das Wasservolumen 13 im Warmwasserspeicher 1 erwärmen kann. Über ein Entnahmerohr 10 kann dem Warmwasserspeicher 1 Warmwasser entnommen werden, wobei das Entnahmerohr 10 über das längenveränderliche Leitungselement 12 für eine Berücksichtigung einer Temperaturschichtung im Warmwasserspeicher 1 und eine damit verbundene Entnahme von Warmwasser möglichst hoher Temperatur in einem oberen Bereich des Wasservolumens 13 mündet.
  • Der Warmwasserspeicher 1 kann mit einer Kaltwasserzuführung 15 verbunden sein, beispielweis einem Kaltwassersanschlusses eines Wassernetzes. In der Kaltwasserzuführung 15 kann ein zweites Ventil 14 angeordnet sein, das insbesondere elektrisch ansteuerbar sein kann und hierfür mit dem Regel- und Steuergerät 7 verbunden sein kann.
  • In der Wandung 3 des Warmwasserspeichers 1 kann sich zudem eine Einrichtung 17 zur Erfassung der Wasserkapazität befinden, mittels derer die eingestellte Wasserkapazität anhand einer Position des Trennelementes 11 erfassbar ist. Die Einrichtung 17 zur Erfassung der Wasserkapazität kann mit dem Regel- und Steuergerät 7 elektrisch verbunden sein und so eine vollautomatisierte Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens ermöglichen. Hierzu kann das Trennelement 11 zudem in einem äußeren Bereich nahe der Wandung 3 bzw. der dort angeordneten Einrichtung 17 zur Erfassung der Wasserkapazität eine mit der Einrichtung 17 korrespondierende Erfassungseinrichtung aufweisen, beispielsweise einen Dauermagneten.
  • Bei der Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens kann eine Vergrößerung des Wasservolumens 13 durch ein Öffnen des zweites Ventils 14 der Kaltwasserzuführung 15 erfolgen. Eine Verkleinerung des Wasservolumens 13 kann erfolgen, indem bei einer Entnahme von Warmwasser aus dem Warmwasserspeicher 1 über das Entnahmerohr 10 und das längenveränderliche Leitungselement 12 kein Kaltwasser aus der Kaltwasserzuführung 15 zugeführt wird. Hierfür kann das Regel- und Steuergerät 7 das zweite Ventil 14 geschlossen halten.
  • Für eine schnelle Erwärmung des im Wasservolumen 13 des Warmwasserspeichers 1 enthaltenen Wassers kann auch die Wasserkapazität derart eingestellt werden, dass dieses (auf die Höhe) des Wärmetauschers 18 begrenzt ist und so eine besonders schnelle Erwärmung ermöglicht werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Warmwasserspeicher
    2
    Aufnahmebereich
    3
    Wandung
    4
    Öffnung
    5
    erstes Ventil
    6
    Pumpe
    7
    Regel- und Steuergerät
    8
    Heizgerät
    9
    Gasvolumen
    10
    Entnahmerohr
    11
    Trennelement
    12
    längenveränderliches Leitungselement
    13
    Wasservolumen
    14
    zweites Ventil
    15
    Kaltwasserzuführung
    16
    Temperatursensor
    17
    Einrichtung Erfassung Wasserkapazität
    18
    Wärmetauscher
    19
    Vorlauf
    20
    Rücklauf

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Warmwasserspeichers (1), bei dem ein mit Druck beaufschlagtes gasförmiges Fluid einem Gasvolumen (9) des Warmwasserspeichers (1) zuführbar ist und ein Wasservolumen (13) des Warmwasserspeichers (1) durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Gasvolumens (9) einstellbar ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Zuführen des gasförmigen Fluids durch ein in einer Öffnung (4) des Warmwasserspeichers (1) angeordnetes erstes Ventil (5) erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Entnahme von Wasser aus dem Warmwasserspeicher (1) über ein längenveränderliches Leitungselement (12) erfolgt, das sich zumindest teilweise durch das Gasvolumen (9) erstreckt, wobei das längenveränderliche Leitungselement (12) verbunden mit einem auf dem Wasservolumen (13) schwimmenden Trennelement (11) in das Wasservolumen (13) eintaucht.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das gasförmige Fluid einem im Wasservolumen (13) angeordneten expandierbaren Element zugeführt wird, das zum Einstellen der Wasserkapazität das Gasvolumen (9) bildend sich innerhalb des Wasservolumens (13) vergrößern und verkleinern kann.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wasserkapazität des Warmwasserspeichers (1) erfasst wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein ansteuerbares zweites Ventil (14) in einer Kaltwasserzuführung (15) des Warmwasserspeichers (1) angeordnet ist und zur Verkleinerung des Wasservolumens (13) während einer Entnahme geschlossen wird.
  7. Regel- und Steuergerät (7) eines Warmwasserspeichers (1), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Warmwasserspeicher (1), umfassend ein Gasvolumen (9) und ein Wasservolumen (13), wobei das Gasvolumen (9) durch ein Zuführen und Abführen eines mit Druck beaufschlagten gasförmigen Fluids veränderlich ist.
  9. Warmwasserspeicher (1) nach Anspruch 8, umfassend ein längenveränderliches Leitungselement (12) verbunden mit einem auf einer Oberfläche des Wasservolumens schwimmenden Trennelement (11).
  10. Warmwasserspeicher (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, aufweisend ein Regel- und Steuergerät (7) nach Anspruch 7.
  11. Warmwasserspeicher (1) nach Anspruch 10, umfassend Mittel, die so angepasst sind, dass sie die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführen.
  12. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung des Anspruchs 11 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt.
  13. Verwendung eines mit Druck beaufschlagten gasförmigen Fluids zur Einstellung einer Wasserkapazität eines Warmwasserspeichers (1).
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