Ein Plattenwärmetauscher ist eine zentrale Komponente in der industriellen Wärmetechnik, das Wärme zwischen zwei Medien – meist Flüssigkeiten oder Gase – überträgt, ohne dass diese direkt miteinander in Kontakt kommen. Dies wird durch eine Serie dünner Metallplatten erreicht, die parallel zueinander angeordnet sind und zwischen denen die Medien in getrennten Kanälen fließen.

Wärmetauscher oder Wärmeübertrager?

Umgangssprachlich wird meist der Begriff “Wärmetauscher” verwendet, wenn von einem Gerät zur Übertragung von Wärme zwischen verschiedenen Medien die Rede ist. Fachlich präzise spricht man in diesem Zusammenhang von einem “Wärmeübertrager“ auf den Glossareintrag dazu.

Aufbau und Funktionsweise

Die Platten sind häufig aus korrosionsbeständigem Edelstahl gefertigt und weisen spezielle Prägungen auf, die die Strömung der Medien turbulenter gestalten. Dies trägt dazu bei, die Effizienz der Wärmeübertragung zu steigern. Die Medien fließen in entgegengesetzter Richtung (Gegenstromprinzip) durch die abwechselnd angeordneten Kanäle, was den Wärmeaustausch weiter optimiert.

Einsatz in Hochtemperatur-Wärmepumpen

In industriellen Anwendungen, insbesondere bei Hochtemperatur Wärmepumpen, spielen Plattenwärmetauscher eine entscheidende Rolle. Hochtemperatur Wärmepumpen können ungenutzte Abwärme aus Produktionsprozessen recyceln und daraus Prozesswärme in Form von Dampf und Heißwasser mit Temperaturen bis 200 °C erzeugen. Industrie-Wärmepumpen steigern so die Energieeffizienz und senken den CO₂-Ausstoß. In diesen Systemen fungieren Plattenwärmetauscher sowohl als Verdampfer als auch als Kondensator:

• Verdampfer: Hier nimmt das Kältemittel der Wärmepumpe Wärme aus einer externen Quelle (z.B. Abwärme) auf und verdampft dabei. Der Plattenwärmetauscher ermöglicht durch seine große Oberfläche und die erzeugten Turbulenzen eine effektive Wärmeaufnahme.
• Kondensator: Das nun gasförmige Kältemittel wird komprimiert, wodurch seine Temperatur steigt. Im Kondensator gibt es die aufgenommene Wärme an das zu beheizende Medium ab und kondensiert dabei wieder. Auch hier sorgt der Plattenwärmetauscher für eine effiziente Wärmeabgabe.

Vorteile von Plattenwärmetauschern

• Hohe Effizienz: Durch die große Wärmeübertragungsfläche und die erzeugten Turbulenzen wird ein maximaler Wärmeaustausch ermöglicht.
• Kompakte Bauweise: Plattenwärmetauscher benötigen weniger Platz als andere Wärmeübertragertypen mit ähnlicher Kapazität.
• Flexibilität: Die Anzahl der Platten kann leicht an die benötigte Leistung angepasst werden.
• Einfache Wartung: Platten können einfach entfernt und gereinigt oder ersetzt werden, was die Wartung erleichtert.

Dank dieser Eigenschaften sind Plattenwärmetauscher besonders geeignet für den Einsatz in Hochtemperatur Wärmepumpen, die in der Industrie zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt werden. Sie tragen dazu bei, Energie effizient zu nutzen und die Betriebskosten zu senken.