Wärmetauscher
Eine Möglichkeit, Abwärme effektiv zu nutzen, besteht darin, Wohn- und Geschäftsräume zu beheizen oder Wärme für industrielle Prozesse bereitzustellen. Die Kernkomponente dieser Nutzungsmöglichkeit ist der Wärmetauscher. Ein Wärmetauscher (auch Wärmeübertrager genannt) ist ein Gerät, das thermische Energie in Folge eines Temperaturunterschiedes von einem heißeren Medium (Wärmequelle, z.B. Abgas) auf ein kälteres (Wärmesenke, z.B. das Wasser des Heizkreises) überträgt.
Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten von Wärmetauschern: Rekuperatoren und Regeneratoren. In Rekuperatoren sind die beiden Medien durch eine feste Wand getrennt, Wärme wird über die feste Wand vom heißen an das kalte Medium übertragen. Regeneratoren hingegen nutzen die Wärmespeicherfähigkeit von Materialien aus. Die Medien werden abwechselnd durch ein wärmespeicherndes Material geführt, wobei sich das heiße Medium abkühlt und das kalte erwärmt. Rekuperatoren sind deutlich häufiger anzutreffen als Regeneratoren.
Es gibt beinahe unzählige Ausführungen von Wärmetauschern. Nachfolgend wird eine Auswahl vorgestellt, welche die gängigen Bauformen umfasst. Sie sind in drei Kategorien geordnet, welche sich auf den Aggregatzustand der Wärmequelle (Primärmedium) und der Wärmesenke (Sekundärmedium) beziehen.
- Primär- und Sekundärmedium sind jeweils gasförmig (z.B. Ab- und Frischluft)
- Bei Primär- und Sekundärmedium handelt es sich um je ein gasförmiges und ein flüssiges Medium (z.B. Abgas und Trinkwasser)
- Wärmequelle und -senke sind flüssige Medien (z.B. abzuleitende Prozesswässer und Wasser des Heizkreises)
Die einleitenden Tabellen enthalten jeweils einen Überblick zu den einzelnen Wärmetauscherkategorien. Dabei ist zu beachten, dass einige Wärme-tauscherbauarten für mehr als eine Kategorie in Frage kommen. So werden Plattenwärmetauscher üblicherweise zur Wärmeübertragung von einem flüssigen an ein ebenfalls flüssiges Medium verwendet. Teilweise werden sie aber auch zur Wärmeübertragung an gasförmige Medien verwendet. In solchen Fällen sind die Wärmetauscher ihrer hauptsächlichen Nutzungs-kategorie zugeordnet.
Angaben zu den Investitionskosten von Wärmetauschern können aufgrund der großen Unterschiede in Ausführung und Qualität nicht konkret getroffen werden. Die produzierten Stückzahlen sowie der dafür notwendige Produktionsaufwand sind oft wesentliche Kostenträger und daher nur schwer abschätzbar. Bei Investitionen in diese Technik muss daher speziell auf die jeweils vorliegende Situation eingegangen werden.
In den Tabellen sind Informationen zur Bauart, der thermischen Leistungs-klasse, zum maximalen Temperaturniveau der Wärmequelle (Abwärme) und jeweils ein Beispielfoto der Wärmetauscher angegeben.
