Die Leistung beim Wärmetauscher

Wärmetauscher werden oft mit der Angabe einer bestimmten Leistung angeboten. “Googeln” Sie durchs Internet, werden Sie sicher schnell fündig:

“Gelötete Plattenwärmetauscher Typ ABC für Solaranlagen bis 25m², 40m² oder 50m² Fläche.”
“Wärmetauscher Typ XYZ mit 20kW, 50kW oder 100kW Leistung.”

Lassen Sie sich von solchen Angaben nicht in die Irre führen. Ein Wärmetauscher hat keine Leistung. Die Leistung kommt von der Wärmequelle (Heizung, Solaranlage usw.), oder von der Wärmesenke (dem Kühlaggregat, dem Kühlturm etc.).

Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis von Input zu Output. Vermindernd wirken beim Wärmetauscher nur auftretende Verluste. Das Vermögen, den Ausgang des Sekundärseite möglichst nahe an das Temperaturniveau der Primärseite anzunähern (Enthalpieverluste entstehen durch eine geringe Wärmeabgabe über die Isolation), wird als Leistungsvermögen bezeichnet.

Wie hoch die Temperatur des Mediums auf der kalten Seite durch die warme Seite angehoben werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Beim Gegenstrom-Wärmetauscher kann die kalte Seite in der Praxis fast auf das Temperaturniveau am Eingang der warmen Seite angehoben werden. Beim Gleichstrom-Wärmetauscher gelingt dies im besten Fall nur bis zur mittleren Temperaturdifferenz. Weitere Informationen hierzu finden sie bei Wikipedia.

In einem Plattenwärmetauscher befindet sich auf kleinem Raum eine sehr große Übertragungsfläche. Er kann deshalb mit einem sehr geringen Temperaturunterschieden betrieben werden. In Solaranlagen spielt dies zum Beispiel eine große Rolle, damit auch die Sonnenenergie im Frühjahr oder Herbst genutzt werden kann. Hier eignen sich Plattenwärmetauscher mit einer großen thermischen Länge, die schon bei geringstem Temperaturunterschied relevante Wärmemengen übertragen können.

Ein Rohrbündelwärmetauscher muss sehr viel grösser konstruiert werden, um mit ähnlich kleinen Temperaturunterschieden gefahren werden zu können. Die Einsatzgebiete von Plattenwärmetauschern und Rohrbündelwärmetauschern überschneiden sich deshalb nur bedingt. Rohrbündelwärmetauscher eignen sich zum Beispiel für Einsätze mit partikelhaltigen Medien oder wenn das Heizmedium Dampf ist.

Ob ein Wärmetauscher für Ihre Anlage gut ausgelegt ist, hängt auch von anderen Parametern ab: So sollte das Augenmerk auch auf den Druckverlust gelegt werden, der durch den Wärmetauscher entsteht. Ein zu geringer Druckverlust bedeutet unter Umständen, dass die Strömung innerhalb des Tauschers von turbulenter in laminare Strömung übergeht. Dies bedeutet einen erheblichen Leistungsverlust des Wärmetauschers. Umgekehrt führt ein zu hoher Druckverlust zum Rückgang des Volumenstromes, oder erfordert eine höhere Pumpenleistung. Dabei ist zu beachten, dass eine Verdoppelung des Volumenstroms die Verachtfachung der Pumpenleistung benötigt.  Da die übertragende Wärmemenge sich aus dem Produkt von Volumenstrom und Temperaturdifferenz ergibt, bedeutet dies einen Leistungsverlust der Anlage.  Auch hinsichtlich der Regelung können sich Probleme ergeben. Ist der Druckverlust des Wärmetauschers höher als der Druckverlust des Regelventils, das den Heizkreislauf steuert, geht die Ventilautorität verloren.

Um  Probleme dieser Art von vornherein auszuschließen, optimieren seriöse Anbieter ihre Wärmetauscher für jeden Einzelfall mit Hilfe von Berechnungsprogrammen. Ein Service, den Sie in jedem Fall nutzen sollten, weil Sie dadurch Probleme im Betrieb Ihrer Anlage / Kundenanlage bzw. erhöhte Energiekosten vermeiden können.

Hier finden Sie unsere Wärmetauscher / Wärmeübertrager.

Sollten Sie einen Plattenwärmetauscher benötigen, legen wir diesen gerne kostenfrei und unverbindlich für Sie aus. Füllen Sie einfach unser Formular: “Auslegung Plattenwärmetauscher” aus. Unsere ausgereifte Software  berechnet für jeden Fall den optimalen Wärmetauscher für Sie. Hiergelangen Sie zur kostenfreien und unverbindlichen Auslegung für Rohrbündelwärmetauscher.

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