Mit dem Plattenwärmetauscher effizient heizen

Wie funktioniert ein Plattenwärmetauscher in der Heizung?

Bei einem Plattenwärmetauscher wird Wärmeenergie von einem Medium auf ein anderes Medium übertragen. In der Heizung wird zum Beispiel Wärme durch den Brenner erzeugt. Diese Wärme wird anschließend im Plattenwärmetauscher an Wasser abgegeben, das schließlich in die Heizungsrohre gespeist wird, um so die Heizkörper zu erwärmen.

Der Plattenwärmetauscher oder Plattenwärmeübertrager besteht aus wellenförmig gestalteten Platten. Diese werden parallel angeordnet. Abwechselnd wird in diesen Platten das aufzuwärmende Medium und das wärmeabgebende Medium durchgeleitet. Bei den Medien kann es sich sowohl um Luft als auch um Wasser handeln.

Nach außen hin und zwischen den einzelnen Kammern sind die Platten des Wärmeübertragers abgedichtet, damit die Übertragungsleistung optimal abläuft. Die Übertragung von Wärmeenergie erfolgt immer vom wärmeren zum kälteren Medium. Der Austausch der Wärme erfolgt über die Zwischenräume zwischen den einzelnen Platten.

Je nach Bauweise des Plattenwärmeübertragers kommen drei gängige Ausrichtungen zum Einsatz:

• Bei Modellen mit Gegenstrom fließen die Medien aufeinander zu und aneinander vorbei. Dabei wird ein Maximum an Wärme übertragen.
• Bei Wärmeübertragern mit Gleichstrom fließen beide Medien in dieselbe Richtung. Während der Wärmeübertragung gleichen sich die Temperaturen beider Medien an.
• Wird das Prinzip des Kreuzstroms eingesetzt, kreuzen sich die Fließrichtungen der jeweiligen Medien. Der Vorteil dabei ist, dass die gewünschte Endtemperatur des zum Heizen verwendeten Mediums sehr genau eingestellt werden kann.

Konstruktionsweise von Plattenwärmetauschern

Wie bereits beschrieben, bestehen Plattenwärmetauscher aus mehreren Platten, die miteinander verknüpft sind und durch welche abwechselnd, Platte für Platte, das wärmeaufnehmende Medium als auch das wärmeabgebende Medium durch einen Zwischenraum mit Luft voneinander getrennt sind.

Durch die Wellenform der Platten entstehen in den Zwischenräumen kleine Luftströme, dank welcher die Wärmeübertragung optimiert wird. Um Wärmeverluste beim Übertrag zu verringern, sind die Platten abgedichtet.

In der Praxis werden drei Arten von Wärmetauschern eingesetzt:

• gelötete Wärmetauscher: Bei diesen Produkten werden die Platten aus Stahlblech miteinander verlötet. Im Heizungsbau werden gelötete Wärmetauscher am häufigsten verwendet. Sie bestehen je nach Bauart und Hersteller aus Kupfer, Nickel oder Edelstahl. Plattenwärmetauscher aus Edelstahl versprechen eine sehr hohe Lebensdauer.
• geschraubte Plattenwärmetauscher: Die Platten dieser Modelle werden mit Hilfe von Spannschrauben zusammengefügt. Dadurch lassen sich diese Wärmeübertrager erweitern oder beschädigte Platten können bei Bedarf ausgetauscht werden.
• lasergeschweißte Wärmeübertrager: Durch das Zusammenschweißen der Platten wird die Kassette wasserdicht. So können diese Platten zum Beispiel für die sichere Wärmerückgewinnung von Abgasen genutzt werden.

Einsatzmöglichkeiten für Plattenwärmetauscher

Plattenwärmetauscher können nicht nur in Heizungsanlagen eingesetzt werden. So bietet sich diese Form der Wärmeübertragung auch in Kombination mit Solarthermie, Wärmepumpen oder für die Kühltechnik an. Auch Trinkwasser-Wärmeübertrager können eingesetzt werden, damit sich Trinkwasser und das Wasser der Heizungsanlage nicht mischen.

Plattenwärmetauscher reinigen – wichtig für effiziente Arbeit

Wenn der Plattenwärmetauscher in der Heizungsanlage, zum Beispiel einer Gastherme, von Leitungswasser durchspült wird, setzen sich im Laufe der Zeit Stoffe am Material ab. Bei kalkhaltigem Wasser finden sich meist Kalkablagerungen in den feinen, hohlen Metallplatten. Auch Schwebstoffe oder feiner Schlamm kann sich dort absetzen.

Dadurch wird verhindert, dass die Wärme vom Brenner effizient an das Heizungswasser übertragen wird. Die Folge kann eine schlecht funktionierende Heizung sein, die nicht mehr ausreichend Wärme erzeugt.

Deshalb muss der Plattenwärmetauscher im Zuge der Heizungswartung regelmäßig gereinigt werden. Abhängig von der Größe der Heizungsanlage und vom Grad der Verschmutzung kommen sowohl mechanische als auch chemische Reinigungslösungen zum Zuge.

Plattenwärmetauscher: Auslegung vom Fachbetrieb berechnen lassen

Wird ein Plattenwärmetauscher für eine größere Heizungsanlage oder Photovoltaikanlage geplant, muss ein Fachbetrieb die Auslegung berechnen. Nur so ist sichergestellt, dass das Bauteil ausreichend groß dimensioniert, aber nicht überdimensioniert ist. Denn schließlich entscheidet der Plattenwärmeübertrager darüber, ob die Heizungsanlage effizient Wärme an ein Medium wie Heizungswasser oder Trinkwasser übertragen kann.

Plattenwärmetauscher kaufen – große Auswahl, viele Modelle

Ist der Plattenwärmetauscher in der Heizung kaputt, kann er vom SHK-Fachbetrieb ausgetauscht werden. Gängige Plattenwärmetauscher aus Edelstahl kosten ab ca. 100 Euro exklusive der Kosten für den Einbau.

Fazit

Nur mit einwandfrei funktionierendem Plattenwärmetauscher kann eine Gas- oder Ölheizung Wärme vom Brenner auf das Brauch- oder Trinkwasser übertragen. Aus diesem Grund sollte der Wärmeübertrager im Rahmen der Heizungswartung regelmäßig kontrolliert und gereinigt werden. Die Planung und Auslegung von Plattenwärmeübertragern bei PV-Anlagen sollte ein Fachbetrieb übernehmen, um die Solarenergie so effizient wie möglich in Wärmeenergie für die Warmwassergewinnung umzuwandeln.