Ein Eisspeicher ist eine Form des Anergiespeichers und wird in der Regel in Kombination mit einer Wärmepumpe betrieben.
Bei der Umwandlung von Wasser in Eis und umgekehrt ist relativ viel Schmelzwärme (Schmelz- Enthalpie) erforderlich. Diese beträgt 332,8 kJ/kg. Diese entspricht 92,5 Wh/kg. Dies kann man sich zunutze machen um aus einem relativ kleinen Volumen kurzfristig viel Wärme zu entnehmen, die dann später wieder zugeführt (regeneriert) wird.
Hierbei wird ein großer Wasserspeicher benötigt, wo das Wasser als Wärmequelle genutzt werden kann. Beispielsweise in Form eine Wasserzisterne, welche oberflächennah eingegraben wird. In diesem großen Behälter sind ein oder mehrere Rohrschlangen untergebracht.
Diese werden auf Abstand so verlegt, dass sich um die Rohre herum ein Eispanzer bilden kann. Auf diese Weise kann dem Speicherbehälter Wärme entnommen und für die Wärmepumpe genutzt werden. Der Eisspeicher besteht aus einem großen Wassertank, welcher oberflächennah unter de Erde eingegraben wird.
Dem Wasserreservoir wird mithilfe einer Wärmepumpe solange Wärmeenergie entzogen, bis das Wasser gefriert. Dazu wird eine frostsichere Sole verwendet.
Bei dem Aggregatszustandswechsel des Gefriervorgangs wird latente Wärme frei, welche genutzt werden kann. Ist der komplette Tank zugefroren, kann aus dem Behälter keine Wärme mehr entzogen werden und es muss abgewartet werden, bis das Wasser wieder auftaut.
Um das Wasser wieder aufzutauen, wird wieder Energie benötigt, diese entzieht das Wasser aus der Umgebung ohne, dass dafür selbst Energie aufgewendet muss.
Die Renegation, also das Auftauen des Speichers erfolgt beispielsweise über einen Luft-/Solarabsorber ein PVT-Kollektor oder eine andere geeignete Wärmequelle.
Häufig werden die Eisspeicher so betrieben, dass sich der Eisspeicher überwiegend in der Vereisung befindet. Dies führt zu entsprechend niedrigen Verdampfungstemperaturen bei der Wärmepumpe, die sich negativ auf die Jahresarbeitszahl auswirken. Aus diesem Grunde sollte ein Eisspeicher so ausgelegt werden, dass der Eisspeicher möglichst eisfrei bleibt.
Hierzu ist eine entsprechend große Regenerationsfläche erforderlich. Auf diese Weise kann die Wärmepumpe mit höherer Effizienz arbeiten. Die Vereisung wird dann sozusagen nur als Reservetank genutzt, wenn keinerlei Umgebungswärme mehr für die Regeneration bereitgestellt werden kann. Leider arbeiten die derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme überwiegend mit einer permanenten Vereisung.