Wärmetauscher

Ein Wärmetauscher (oder Wärmeübertrager) überträgt Wärme zwischen zwei Medien unterschiedlicher Temperatur, ohne dass diese miteinander in Kontakt kommen. Er zählt zu den wichtigsten Komponenten industrieller Wärmepumpen und vieler weiterer verfahrenstechnischer Anlagen.

Wärmetauscher kommen unter anderem in Heizungs- und Kühlsystemen sowie in industriellen Wärmepumpen zum Einsatz. Dort ermöglichen sie die effiziente Nutzung von Wärme und tragen dazu bei, Energieverluste zu reduzieren und Abwärme nutzbar zu machen.

Wärmetauscher oder Wärmeübertrager?

Die Begriffe werden häufig synonym verwendet. Während sich im allgemeinen Sprachgebrauch der Begriff Wärmetauscher durchgesetzt hat, wird in der Fachliteratur meist Wärmeübertrager verwendet.

Wie funktioniert ein Wärmetauscher?

Ein Wärmetauscher überträgt Wärme von einem wärmeren auf ein kälteres Medium. Die beiden Medien strömen getrennt voneinander durch den Wärmetauscher und geben dabei Wärme ab beziehungsweise nehmen sie auf. Je nach Bauart erfolgt die Strömung im Gleichstrom-, Gegenstrom- oder Kreuzstromprinzip.

Welche Arten von Wärmetauschern gibt es?

Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Bauformen zum Einsatz. Zu den wichtigsten zählen:

• Plattenwärmetauscher bzw. Plattenwärmeübertrager – kompakt, effizient und mit großer Wärmeübertragungsfläche.
• Rohrbündelwärmetauscher bzw. Rohrbündelwärmeübertrager– robust und besonders geeignet für hohe Temperaturen, hohe Drücke und große Wärmeströme.

Wärmetauscher in industriellen Wärmepumpen

In industriellen Wärmepumpen übernehmen Wärmetauscher unterschiedliche Aufgaben innerhalb des thermodynamischen Prozesses. Als Verdampfer nehmen sie Wärme aus einer Wärmequelle auf, als Kondensator übertragen sie die auf ein höheres Temperaturniveau gebrachte Wärme auf den gewünschten Prozess.

Je nach Aufbau der Wärmepumpe können weitere Wärmeübertrager zum Einsatz kommen, beispielsweise Rekuperatoren zur internen Wärmerückgewinnung, Subcooler zur Unterkühlung des Kältemittels oder Zwischenwärmeübertrager in mehrstufigen Systemen. Die Wahl und Auslegung der Wärmeübertrager richtet sich unter anderem nach Temperatur, Druck, eingesetzten Medien und Prozessanforderungen.