Wärmetauscher Plattenwärmetauscher
Der Wärmetauscher wird auch Wärmeüberträger genannt. Die Wärme wird von einem Medium auf ein anderes Medium übertragen.
Hierbei kann die Wärme naturgemäß immer nur von dem heißeren Medium auf das kältere Medium übertragen werden. Dies kann man sich folgendermaßen vorstellen: Heißes Wasser fließt durch eine Rohrschlange, so dass sich das Rohr stark erwärmt. Wird nun Luft auf der anderen Seite um die Rohrschlange herum geblasen, so heizt sie sich auf. In diesem Fall wird die Wärme von dem heißen Wasser auf die kältere Luft übertragen. Die Effizienz der Wärmeübertragung hängt zum einen von der Wärmekapazität der Medien und zum anderen von der Oberfläche der Wärmetauscherfläche ab. So ist bei Wasser mit hoher Wärmekapazität bereits eine einfache Rohrschlange ausreichend effektiv. Bei dem Medium Luft mit geringer Wärmekapazität muss die Fläche des Wärmetauschers deutlich höher sein. Dies kann z.B. durch Lamellen aus dünnem Blech erreicht werden, die auf der Rohraußenseite befestigt sind.
Wärmetauscher gibt es in unterschiedlichsten Ausführungen für vielfältige Anwendungsfälle. Wärmetauscher mit dem Medium Luft werden in der Klima- und Gebäudetechnik verwendet. Mit der Nutzung von Erdwärme und Wärmepumpen ergeben sich hier augenblicklich neue Anwendungsfelder für Wärmetauscher. Wärmetauscher, in denen Wasser verdampft, werden beispielsweise in großen Kraftwerken zur Stromproduktion eingesetzt, hierbei wird der Wärmetauscher mit den heißen Abgasen aus Kohle- oder Gasverbrennung umströmt. Die Wärme wird hierbei auf den Wasserdampf übertragen, der schließlich Turbinen antreibt. In Kühlschränken wird die Luft im Innenraum dadurch abgekühlt, dass ein Kältemittel durch eine Rohrschlange im Wärmetauscher fließt und hierbei Wärme aufnimmt.
Eine spezielle Bauform des Wärmeüberträgers ist der Plattenwärmetauscher. Dieser wird auch als Plattenwärmeüberträger oder Plattenkühler bezeichnet.
Er ist aus profilierten und wellenförmigen Platten hergestellt. Diese Platten sind so zusammengesetzt, dass in hintereinander folgenden Intervallen das aufzuwärmende und das Wärme abgebende Medium fließt. Nach außen und zwischen den Medien ist das Plattenpaket abgedichtet. Dieses erfolgt beispielsweise durch Spannschrauben. Zu den häufig gebauten Formen zählen gelötete Plattenwärmetauscher. Die einzelnen Platten sind bei dieser Bauform miteinander verlötet. So kann auf Spannschrauben verzichtet werden.
Dadurch können im Gegensatz zu durch Spannschrauben miteinander verbundenen Platten bei Defekten nicht einzelne Platten ersetzt werden, der komplette Plattenwärmetauscher muss ausgewechselt werden.
Bei einem modulverschweißtem Plattenwärmetauscher werden immer zwei Platten durch einen Laser zu einem gasundurchlässigen Modul miteinander verschweißt. Um eine jederzeitige Erweiterung oder Demontage zu ermöglichen, wird das Plattenpaket durch Spannschrauben miteinander verbunden.
Es ist möglich Plattenwärmetauscher sehr kompakt herzustellen. Dadurch haben sie in Relation zu ihrer kleinen Größe eine hohe Wärmestromdichte. Aufgrund dieser Tatsache ist es möglich, sie in verschiedenen Bereichen, wie beispielsweise in der industriellen Heiz- und Solartechnik, einzusetzen.
Durch die knappen Abstände, die sich zwischen den Platten befinden, besteht ein erhöhtes Risiko einer Verstopfung durch Verschmutzungen. Dies kann die Funktionalität behindern oder sogar blockieren. Verunreinigte Plattenwärmetauscher sollten gespült oder durch eine andere adäquate Methode gesäubert werden.
Bei der Reinigung durch eine Spülung werden meist säurehaltige Lösungen benutzt.
Durch die Spannschrauben ist es bei geschraubten Plattenwärmetauschern im Gegensatz zu gelöteten Plattenwärmetauschern möglich, diese bei einer schweren Blockade auseinander zu bauen und so zu reinigen. Dadurch ist die Verwendung der Plattenwärmetauscher in partikelhaltigen Medien nicht empfehlenswert.
Plattenwärmetauscher werden außerdem sehr oft in Fernwärmenetzten dazu verwendet, Primär- und Sekundärkreisläufe voneinander zu trennen.
Informationen zum Abgaswärmetauscher, Druckluftkühler-Druckluftkühlung und Ölkühler sind hier zu finden.