Wie funktioniert der Wärmetauscher – die wichtigste Komponente einer Wärmerückgewinnungsanlage ?

Die Leistung des Wärmetauschers hat einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz der zentralen Wärmerückgewinnung. Je besser diese Anlage der Abluft die Wärmeenergie entzieht, desto mehr können Sie beim Heizen sparen. Natürlich gibt es verschiedene Arten von Wärmetauschern auf dem Markt. Wie funktionieren sie und welchen sollten Sie wählen?

Was ist ein Wärmetauscher in einer Wärmerückgewinnungsanlage?

Manche Leute bezeichnen den Wärmetauscher zu Recht als das Herzstück der Wärmerückgewinnungsanlage. In diesem Gerät findet der Prozess der Rückgewinnung von Wärme aus der verbrauchten Luft statt. Dadurch wird die Frischluft vorgewärmt, bevor sie in die Lüftungskanäle und damit in die einzelnen Räume des Hauses gelangt.

Der Einsatz eines Wärmetauschers ist einer der Hauptunterschiede zwischen der mechanischen Lüftung mit Wärmerückgewinnung und der Schwerkraftlüftung. Darüber hinaus trägt die Rückgewinnung eines Teils der Wärmeenergie in diesem Austauschprozess zu erheblichen Betriebseinsparungen bei.

Plattenwärmetauscher – der häufigste in der Wärmegewinnung

Plattenwärmetauscher sind aus dünnen Stahl- oder Aluminiumplatten hergestellte Einheiten. Manchmal bestehen diese Tauscher aus Kunststoff oder, wenn sie auch Feuchtigkeit zurückgewinnen sollen, aus einer speziellen Membran.

Durch die Anordnung der Platten im Inneren des Wärmetauschers sind die Zu- und Abluftkanäle voneinander getrennt, so dass sich Zu- und Abluftströme nicht vermischen. Wenn die Ströme in den getrennten Kanälen aneinander vorbeiströmen, wird die Wärmeenergie zurückgewonnen.

In Lüftungsgeräten mit Plattenwärmetauschern spielt die Auffangwanne eine wichtige Rolle. Im Winter kondensiert das Wasser aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen verbrauchter und frischer Luft an der Oberfläche des Wärmetauschers. Dank der Tropfschale wird dieses überschüssige Wasser effektiv abgeleitet.

Probleme entstehen, wenn die Außentemperatur unter -4°C fällt. Dann kann ein Teil des Kondensats gefrieren und die Zu- und Abluftkanäle verstopfen. Aus diesem Grund wird in Plattenwärmetauschern ein Frostschutz verwendet. Eine der gebräuchlichsten ist eine leere Kammer mit einer Klappe, der so genannte Bypass. Ein alternatives Frostschutzsystem ist ein elektrischer Vorwärmer oder spezielle Algorithmen zur Regelung des Betriebs der Ventilatoren.

Plattenwärmetauscher sind die gängigsten Wärmetauscher in häuslichen Rückgewinnungsanlagen, aber nicht alle sind gleich aufgebaut. Sie werden in Kreuzstrom- und Gegenstromanlagen unterteilt. Im Folgenden erfahren Sie mehr über sie.

Funktionsprinzip von Kreuzstromwärmetauschern

Kreuzstromwärmetauscher sind so gebaut, dass die Zu- und Abluftkanäle senkrecht zueinander stehen. Die Luftströme verlaufen weiterhin in getrennten Kanälen, so dass sie sich nicht miteinander vermischen.

Der größte Vorteil von Kreuzstrom-Plattenwärmetauschern ist ihr niedriger Preis und ihr unkomplizierter Aufbau. Leider sind diese Geräte anfällig für Vereisung. Außerdem kommen die Wärmeströme nur kurz miteinander in Berührung, so dass der Wärmerückgewinnungsgrad nur 50-75 % beträgt. Das ist deutlich weniger als bei Gegenstrom-Modellen.

Funktionsprinzip von Gegenstrom Wärmetauschern

Gegenstromwärmetauscher sind komplexer aufgebaut und werden von vielen Fachleuten als eine verbesserte Version der Kreuzstromwärmetauscher angesehen. Bei diesen Geräten fließen die Zu- und Abluftkanäle in entgegengesetzte Richtungen, aber in der Mitte des Geräts verlaufen sie parallel zueinander. Das bedeutet, dass frische, kalte Luft Energie aus der wärmsten verbrauchten Luft gewinnt – bereits im letzten Abschnitt des Tauschers.

Der große Vorteil von Gegenstrom-Plattenwärmetauschern ist ihre hohe Effizienz. Der Wärmerückgewinnungsgrad beträgt bis zu 90 %. Wegen der Frostgefahr verwenden die Hersteller verschiedene Frostschutzvorrichtungen. Preislich gesehen sind diese Modelle wesentlich teurer als einfache Kreuzstromkonstruktionen.

Kann jeder Wärmetauscher Feuchtigkeit zurückgewinnen?

Nein, der Wärmerückgewinnungsprozess ist nicht dasselbe wie die Feuchterückgewinnung. Die Geräte, die Feuchtigkeit zurückgewinnen, sind Enthalpietauscher. Die Platten, aus denen sie bestehen, sind nicht aus Metall, sondern bestehen aus einer Polymermembran. Die Membran wirkt wie ein Filter, der neben der Rückgewinnung von Wärmeenergie auch die Feuchtigkeit teilweise zurückgewinnt.

Die Feuchterückgewinnung bietet viele Vorteile. Diese Lösung beseitigt das Problem der trockenen Raumluft, die den Komfort der Hausbewohner sowohl im Winter als auch im Sommer beeinträchtigt. Ein weiterer Vorteil von Enthalpietauschern ist ihre hohe Frostbeständigkeit. Sie können sogar bei einer Temperatur von -8°C betrieben werden.

Andere Arten von Wärmetauschern, die in Wärmerückgewinnungsanlagen verwendet werden

Die von uns beschriebenen Standard-Plattenwärmetauscher sind die gängigsten Konstruktionen, aber nicht die einzigen. Sie werden auf dem Markt auch andere Modelle finden.

• Spiralförmige Gegenstromwärmetauscher. Dies ist eine einzigartige Lösung, die durch das Patentamt in Polen geschützt ist. Die Einheit hat eine zylindrische Form, dank derer der Wärmeaustausch über eine große Kanalfläche erfolgt. Ihr Wirkungsgrad übersteigt 85 %.
• Rotierende Kondensationswärmetauscher. Diese Geräte bestehen aus gewellten und flachen Blechen, die abwechselnd gestapelt und auf eine Trommel gewickelt sind. Die Luftströme vermischen sich miteinander, was die Effizienz der Wärmerückgewinnung beeinträchtigt. Dennoch können Rotationswärmetauscher bei sehr niedrigen Außentemperaturen (bis zu -30°C) betrieben werden.
• Rotationswärmetauscher mit Trocknungsmittel. Dies sind Kondensationswärmetauscher, die mit einem zusätzlichen hygroskopischen Material ausgestattet sind. Dies ermöglicht es ihnen, Wasserdampf aus der Luft zu absorbieren und so das Kondensationsphänomen zu umgehen.

Beauftragen Sie die Experten mit der Erstellung eines mechanischen Belüftungssystems

Die Wahl des richtigen Wärmetauschertyps hat einen großen Einfluss auf die Effizienz der Wärmerückgewinnung und die späteren Betriebskosten. Daher ist es ratsam, sich nach einer gründlichen Analyse aller Fakten für den Kauf eines bestimmten Geräts zu entscheiden.

Wenn Sie die Hilfe von erfahrenen Fachleuten in Anspruch nehmen möchten, wenden Sie sich bitte an uns. Die Techniker von Cold-Man werden Ihnen helfen, ein Gerät auszuwählen, das Ihren Erwartungen und Ihrem Einsatzgebiet entspricht.