Wärmetauscher

Was ist ein Wärmetauscher?

Welche Wärmetauscher existieren auf dem Markt?

  • Plattenwärmeübertrager

  • Spiralwärmeübertrager

  • Rohrwärmetauscher bzw. Rohrbündelwärmeübertrager

  • U-Rohr-Wärmetauscher

  • Wärmerohre

  • Mantelrohrwärmeübertrager

  • Heizregister bzw. Kühlregister

  • Gegenstrom-Schichtwärmeübertrager

  • Rotationswärmeübertrager (Luftvorwärmer)

  • Schirlingmotor

  • Gegenstrom – Entgegenkommend strömen beide Stoffe aneinander vorbei. Im Idealfall sollten die Temperaturen der Ströme ausgetauscht werden. Dies ist in der Praxis schwer möglich. Die Wärmerückgewinnung der Heizungsanlage ist ein frequentiertes Anwendungsgebiet.

  • Gleichstrom – In gleicher Richtung fließen beide Stoffe nebeneinander, sodass beide Temperaturen angeglichen werden. Eine sichere Kühlung ist hierbei der große Vorteil, während die Materialbelastung durch die Unterschiede der Temperaturen höher liegt.

  • Kreuzstrom – Kreuzende Richtungen der Stoffströme ermöglichen akzeptable Ergebnisse des Wärmeaustausches zwischen Gegen- und Gleichstrom. Anwendung findet dieses Modell, um einen der Stoffströme zu einer festgelegten Temperatur zu führen.

  • Wirbelstrom – Zwischen zwei verschieden heißen Stoffströmen bewirkt eine Verwirbelung oft rasche Wunder bezüglich der Temperaturangleichung. Nur mit Hilfe einer Trennmöglichkeit der beiden Stoffe – etwa ein Wirbelrohr zur Trennung von kalten und heißen Gasen – ist dies durchführbar.

  • Kreuzgegenstrom – Der teilweise parallel und quer verlaufende Charakter des Wärmeaustausches begünstigt einen optimalen Tausch der beiden Ausgangstemperaturen. Diese Modelle sind generell einfacher, strömungsgünstiger und kompakter.

  • Metalle

  • Emaille

  • Kunststoff

  • Glas

  • Siliziumkarbid

Wie funktioniert der Austauschprozess

Der Austausch der Temperaturen erfolgt in der Heizungstechnik anstatt unter direktem Kontakt mit Hilfe eines Mediums – einer Flüssigkeit oder einem Gas. Speziell an Heizkörpern funktioniert dies durch eine wärmedurchlässige Wand (Heizkörpermaterial), sodass die Temperatur des erwärmten Heizwassers zum größten Teil an die Raumluft abgegeben werden kann. Das Medium wird nach Abgabe und damit verbundener Abkühlung durch die Rückführung an den Kessel samt Gasflamme (bei einer Gasheizung) oder die Sonden in der Erde (bei einer Erdwärmepumpe) im Strom eines Kreislaufes erneut erwärmt – das Procedere beginnt von neuem. Somit wird beim Wärmetauscher ein einfaches Gesetz der Entropie genutzt: Die Natur möchte stets im Gleichgewicht existieren. Im Fall der Heizungsanlage betrifft dies den Ausgleich des Wärmegefälles. Der Austausch kann dabei über folgende Medien geschehen:

  • Wasser

  • Gase

  • Öle

  • Dampf

  • alle gängigen Flüssigkeiten und Gase

Animation Handwerker (2)

Sie interessieren sich für eine neue Heizung?

Dann fordern Sie jetzt Ihr unverbindliches Angebot an, das individuell auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten wird.

Welche Vorteile schenkt ein Wärmetauscher?

  • Nutzung der Abwärme

  • Minimierung des Energieaufwands

  • Senkung der Heizkosten

  • Wartungsfreundlichkeit

  • Gesteigerte Effizienz

  • Kostenfreie Energie aus der Umwelt

  • Hoher Wohnkomfort

  • Ressourcenschonung

  • Kühlung des Ausgangsmediums

  • Mehr Wirtschaftlichkeit im Gesamtprozess

Welche Nachteile zeigt ein Wärmetauscher auf?

  • Höhere Anschaffungskosten

  • Komplizierte Bedienung

  • Wirkungslose Anlage bei Öffnung eines Fensters

Welche Einsatzgebiete eignen sich für einen Wärmetauscher?

  • Raumlufterwärmung per Heizkörper als Konvektor

  • Regenerative Wärmerückgewinnung

  • Wärmeübertragung zur Warmwassergewinnung in Gasthermen

  • Lufterhitzung beziehungsweise -kühlung

  • Zuluft in Klimaanlagen

  • Speisewasservorwärmung von Dampfkesseln

  • Luft-Wasser-Wärmetauscher zur Schaltschrankkühlung

  • Ladeluftkühler für Verbrennungsmotoren bei indirekter Ladeluftkühlung

  • Wärmeübertragung von Luft im Verdampfer von Wärmepumpen

  • Wärmerohr (Heatpipe)

  • Verdampfung und Kondensation des Kältemittels bei Klimaanlagen

  • Verdampfung in Dampfkesseln von Kohlekraftwerken

  • Kondensation bei Dampfturbinen

  • Dampferzeugern in Kernkraftwerken

  • Wärmeabgabe über Kühlschlange an der Kühlschrankrückseite

  • Wärmeübertragung in Kondensationswäschetrocknern

  • Verflüssiger von Wärmepumpen

  • Grundwasserwärmeübertragung für Wärmepumpen

  • Wärmeübertragung in Speicherkesseln von Solarthermie

  • Wärmeübertragung in Fernwärmenetzen

  • Wärmeübertragung in ozeanothermischen Gradientkraftwerken

  • Wärmeübertragung in einer Frischwasserstation

  • Wärmeübertragung zwischen See- und Kühlwasser von Schiffsdieselmotoren

  • Bleche / Rippen von Hochtemperatur-Heizkörpern

  • Abgaswärmenutzung zum Vorwärmen angesaugter Verbrennungsluft

  • Heizungstechnik

  • Blockheizkraftwerke

  • Fernwärmeübergabestationen

  • Lüftungsanlagen

  • Abwassernutzung

  • Getränke- und Lebensmittelindustrie

  • Schwimmbadtechnik

  • Trinkwassererwärmung

  • Industrie und Chemie (Kondensator, Verdampfer, Unterkühler, Überhitzer)

Welcher Wärmetauscher passt zu welcher Heizungsleistung?

Beispiel
Heizleistung
Wärmetauscher
Direkte Wärmeübertragung
> 400 kW/h
Industriegebäude, Großanlagen
Indirekte Wärmeübertragung
< 150 kW/h
Heizungsanlagen, Wohnkomplexe
Halbindirekte Wärmeübertragung
> 150 kW/h und < 400 kW/h
Lüftungsanlagen

Wie sind die Kosten bei einem Wärmetauscher angesiedelt?

  • Heiztechnik

  • Hersteller

  • Material

Wärmetauscher

Was muss ich beim Kauf beachten?

  • Leistungskennzahlen – Vor allem der Wert der kW/h sollte auf die jeweilige Heizleistung angepasst werden

  • Einsatzgebiet – Dieser Punkt beeinflusst das Medium und die Materialauswahl der Wärmetauscher

  • Material – Verschiedene Metalle oder Kunststoffe sind mitunter für ein spezielles Sondereinsatzgebiet konzipiert

  • Medium – Strömungsgeschwindigkeit und Viskosität sollten an das Einsatzgebiet angepasst werden

  • Fläche – es kommt auf die Aktivfläche des Tauschers an

  • Plattentiefe – Sie entscheidet sich nach dem benutzten Medium. Eine mehrschichtige Reihung schafft eine höhere Effizienz

  • Verarbeitung – Entscheidung hinsichtlich gelöteter, geschweißter oder geschraubter Platten

  • Erweiterbarkeit – Herrscht eine konstante oder wechselnde Heizleistung vor, können sich die Rahmenbedingungen ändern (Vergrößerung / Verkleinerung)

  • Garantie – Abseits der handelsüblichen Angebote können Erweiterungen, bis zu 5 Jahren, ausgehandelt werden

Welche Fördermöglichkeiten gibt es für Wärmetauscher

Was muss beim Einbau beachtet werden?

  • Gelötete Wärmetauscher nur stehend montieren

  • Ausgewiesene maximale Anschlusskräfte einhalten

  • Isolierungen gegen Kälte oder Wärmeverlust berücksichtigen

  • Filter für Kleinpartikel einbeziehen

  • Diffusionsdichte Isolierungen bei Kältetechnik

Was bewirkt ein Wärmetauscher in der Heizungstechnik

Welchen Nutzen hat der Wärmetauscher in der Brennwerttechnik?

FAQ - Noch Fragen?

Das könnte Sie auch interessieren: