Wärmetauscher: Welche Funktion hat er in Ihrer Heizung?

So funktioniert ein Wärmetauscher

Der Wärmetauscher wird im Fachjargon als „Wärmeübertrager“ bezeichnet. Damit wird die eigentliche Funktion des Bauteils auch genauer beschrieben. Denn ein Wärmeübertrager überträgt Wärmeenergie von einem Medium auf ein anderes Medium.

In Wärmepumpen sind Wärmetauscher eines der zentralen Bauteile, die die Effizienz der Wärmepumpe erheblich beeinflussen. Der Wärmetauscher sorgt in Wärmepumpen nämlich dafür, dass die gewonnene Umweltenergie in Heizenergie umgewandelt wird.

Auch in der Brennwerttechnik kommen Wärmeübertrager zum Einsatz. Dieser Vorgang wird dort auch als Rekuperation bezeichnet. Denn mithilfe eines Wärmetauschers kann Energie zum Beispiel aus heißen Abgasen „wiedergewonnen“ werden. Sie wird dann vom Gas auf eine Flüssigkeit, meist Wasser übertragen.

Wärmetauscher kommen übrigens nicht nur in Heizkesseln zum Einsatz, sondern auch in Solarthermie-Anlagen. Dabei sorgen Wärmeübertrager im Solarpanel dafür, dass die Sonnenenergie auf ein Trägermedium überführt wird.

Arten von Wärmetauscher in der Heiztechnik

In Heizungsanlagen kommen zwei verschiedene Formen von Wärmetauschern zum Einsatz: Platten- und Rohrwärmetauscher.

• Plattenwärmetauscher bestehen aus Platten, die zwei Flüssigkeiten voneinander trennen. Auf der einen Seite befindet sich das Heizwasser, auf der anderen das Trinkwasser. Der Plattenwärmetauscher hat in diesem Fall die Aufgabe, das Trinkwasser zu erwärmen, wenn Sie zum Beispiel warm duschen wollen.
  
• Rohrwärmetauscher übertragen Wärmeenergie innerhalb eines Rohrsystems. Im Innenrohr fließt warmes Wasser, im Außenrohr kühles Wasser. Beide Flüssigkeiten laufen in entgegengesetzte Richtungen. Indem das heiße Heizungswasser im Innenrohr durch das kühlere Wasser strömt, wird diese Flüssigkeit erwärmt. Auf diese Weise kann zum Beispiel Trinkwasser in einem Pufferspeicher erwärmt werden.

Direkte oder indirekte Wärmeübertragung

Die Wärmeübertragung kann bei einem Wärmetauscher direkt oder indirekt erfolgen. Die direkte Übertragung finden zum Beispiel bei Wärmetauschern von fossilen Heizungen statt, die direkt am Brenner montiert sind. Dort wird die Wärmeenergie der Brennflamme einer Öl- oder Gasheizung verwendet, um das Heizungswasser im Wärmetauscher zu erwärmen.

In einer Wärmepumpe überträgt der Wärmetauscher indirekt Wärme von der Umgebung (wie Außenluft oder Erdreich) auf das Kältemittel im Verdampfer, wodurch dieses verdampft. Später gibt ein zweiter Wärmetauscher (der Verflüssiger) diese Wärme an das Heizsystem ab, während das Kältemittel wieder kondensiert.

Eine direkte Übertragung der Wärmeenergie findet in Ihren Heizkörpern statt. Letztlich sind diese nämlich auch eine Art Wärmeübertrager, da sie Wärme über den Heizkörper an die Raumluft durch Konvektion sowie durch Strahlung an andere Festkörper im Raum abgeben.

Beispiel von Wärmetauschern in verschiedenen Heizsystemen

• Wärmetauscher in Wärmepumpen

In einer Wärmepumpe gibt es zwei zentrale Wärmetauscher: den Verdampfer und den Verflüssiger. Der Verdampfer entzieht der Umgebung (Luft, Wasser oder Erdreich) Wärme und überträgt sie auf das Kältemittel, das dadurch verdampft. Der Verflüssiger gibt die aufgenommene Wärme an das Heizsystem ab, indem das Kältemittel dort wieder kondensiert.

Dank der Wärmetauscher kann die Wärmepumpe effizient Wärme von einer kälteren Umgebung zu einer wärmeren Umgebung transportieren, wodurch sie viel mehr Wärme erzeugt, als sie an Strom benötigt. Diese Wärmetauscher ermöglichen es der Wärmepumpe, einen sehr hohen Wirkungsgrad zu erreichen, da sie kostenlose Umweltenergie in nutzbare Wärme umwandeln.

• Wärmetauscher in der Brennwerttechnik

In Brennwertheizungen übernehmen Wärmetauscher ebenfalls eine wichtige Funktion. Während die Standard-Wärmetauscher die durch die Verbrennung entstandene Wärme direkt an das Heizungswasser abgeben, gibt es bei Brennwertthermen oder -kesseln noch einen weiteren Wärmeübertrager.

Er hat die Aufgabe, die heißen Abgase aus der Verbrennung abzukühlen. Das dadurch entstehende Kondensat setzt sich an einem Rohrsystem ab und gibt dadurch Wärmeenergie an die Frischluftzufuhr für den Brenner oder direkt an das Heizwasser ab.

Dadurch benötigt der Heizkessel weniger Energie, um das Heizwasser oder das Brauchwasser zu erwärmen.

• Wärmetauscher in Holzheizungen

Holzheizungen, also Pelletkessel, Kaminöfen oder Pelletöfen, werden erst mit einem Wärmeübertrager wirklich effizient. Bei diesen Feuerstätten wird der Wärmeübertrager jedoch meist Wassertasche genannt. Die Wärmeübertragung erfolgt dabei direkt vom Brennraum auf ein Trägermedium, also Wasser, das als Brauchwasser oder als Unterstützung für die Heizungsanlage verwendet werden kann.

Wärmetauscher in Heizsystemen unverzichtbar

Wer sich am offenen Feuer oder an der Strahlungswärme des Kamin- oder Kachelofens wärmt, braucht keinen Wärmetauscher. Denn in diesem Fall wird die Wärme der Verbrennung direkt an die Umgebungsluft bzw. Festkörper im Raum abgegeben. Doch sobald eine Wärmepumpe oder Zentralheizung im Spiel ist, ist der Wärmetauscher unverzichtbar. Denn nur mit diesem Bauteil lässt sich die erzeugte Wärmeenergie auf das Heizungswasser übertragen, mit welchem die Heizkörper versorgt werden.

Fazit

Weil der Wärmetauscher ein so wichtiges Bauteil ist, sollten Sie Ihre Heizungsanlage regelmäßig warten lassen. Im Rahmen der Wartung wird dann geprüft, ob der Wärmetauscher in der Heizung ordnungsgemäß funktioniert.

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