Wie funktioniert ein Wärmetauscher?

Durch den Einsatz eines Wärmetauschers kann bisher ungenutzte Wärmeenergie für andere Prozesse sinnvoll eingesetzt werden. Diese Technik schont Ressourcen und steigert die Effizienz der Gesamtanlage. In der Folge werden Energiekosten in teils erheblichem Umfang eingespart. Fast überall wo Wärme als „Abfallprodukt“ freigesetzt wird, lohnt es sich den Einsatz eines Wärmetauschers zu prüfen.

Das Prinzip des Wärmetauschers ist dabei relativ simpel. Er macht sich ein einfaches physikalisches Naturgesetz aus der Entropie zu Nutze. Im Wesentlichen geht es darum, dass die Natur immer auf ein Gleichgewicht bzw. einen Ausgleich – in diesem Fall der Wärme – bestrebt ist. Wird kochendes Wasser mit kaltem vermischt, so wird das Resultat eine Temperatur im mittleren Bereich sein. Das kochende Wasser hat seine Energie abgegeben und damit das Eiswasser erwärmt.
Das Besondere am Wärmetauscher ist, dass hier der gleiche Wärme-Austausch-Prozess stattfindet, die zwei Medien jedoch voneinander räumlich getrennt sind. Eine Vermischung findet somit nicht statt, jedes Medium bleibt in seinem Kreislauf.

Die beiden Medien werden im Wärmetauscher durch voneinander getrennte Metallkammern oder Metallrohre gepumpt. Weil Metall eine hohe Wärme-Leitfähigkeit hat, kann ein Wärmeaustausch der beiden Medien durch die Trennwände hindurch stattfinden. Für eine bestmögliche Effizienz wird der Wärmetauscher für den jeweiligen Einsatzzweck individuell berechnet.

Edelstahl-Wärmetauscher von Viesel

Vorteile beim Einsatz eines Wärmetauschers

  • Nutzung von Abwärme
  • Kühlung des Ausgangsmediums
  • Kostensenkung durch Energieeinsparung
  • Ressourcenschonung
  • Mehr Wirtschaftlichkeit im Gesamtprozess

Welche Medien können verwendet werden?

Das Medium ist der Stoff, der den Wärmetauscher durchläuft. Technisch gibt es hier kaum Einschränkungen, entscheidend ist einzig welches Medium vor Ort erhitzt bzw. gekühlt werden soll. Oftmals spricht man von Luft-Luft, Luft-Wasser, Wasser-Wasser oder Wasser-Öl. Gemeint sind hier die beiden Medien, zwischen denen ein Wärmeaustausch stattfinden soll.

Der Wärme-Austausch-Prozess funktioniert nicht nur mit Wasser, sondern ganz allgemein mit allen Flüssigkeiten, Ölen sowie mit Dampf, Luft und Gasen.
Da die verwendeten Medien strikt voneinander getrennt den Wärmetauscher durchlaufen findet niemals eine Vermischung statt. Deshalb ist es auch kein Problem zwei völlig verschiedene Medien innerhalb eines Wärmetauschers zu verwenden. Beispielsweise lässt sich mit Abgasen mittels eines Abgas-Wärmetauschers aus der Verbrennung das Brauchwasser oder das Heizwasser erwärmen.
Insbesondere im Sonderwärmetauscherbau gibt es kaum Einschränkungen in Sachen Machbarkeit.

Edelstahl-Wärmetauscher von Viesel

Übersicht der verwendbaren Medien

  • Wasser
  • Gase
  • Öle
  • Dampf
  • alle gängigen Flüssigkeiten und Gase

 

Prinzipiell ist es nur davon abhängig in welcher Art Produktionsstätte/in welcher Branche der Wärmetauscher eingesetzt wird. So kann es sich natürlich auch um Zwetschgen-Marmelade, Apfelsaft oder Rasierschaum handeln, denen allen die während der Herstellung entstandene Wärme/Hitze entzogen wird.

Für wen lohnt sich der Einsatz eines Wärmetauschers?

Wärmetauscher finden sich heute in den unterschiedlichsten Branchen und Anwendungsfällen. Eines haben sie aber überall gemeinsam: Sie helfen Energie und damit Kosten zu sparen.

In vielen industriellen Prozessen entsteht Wärme quasi als Nebenprodukt. Beispielweise in der Kunststoffverarbeitung muss der Kunststoff erst eingeschmolzen, in die Spritzform gespritzt und dann wieder abgekühlt werden.

Mit Hilfe eines Wärmeaustauschers kann man diese bisher verlorene Energie nutzbar machen. Die Wärme der fertigen Kunststoffteile wird dann nicht mehr an die Umgebung abgegeben. Stattdessen wird sie sinnvoll eingesetzt, um die Spitzform vorzuwärmen und passend zu temperieren. Diesen Vorgang nennt man auch Wärmerückgewinnung. Die bislang „verlorene“ Wärme wird zurück gewonnen und im Prozess festgehalten.

Fast überall wo Wärme als „Abfallprodukt“ freigesetzt wird, lohnt es sich den Einsatz eines Wärmetauschers zu prüfen.

Die Branchen und Prozesse in denen Wärmetauscher eingesetzt werden sind vielfältig. Im Prinzip sind kaum Grenzen gesetzt. Durch den Einsatz eines individuell gefertigten Sonderwärmetauschers können die meisten Aufgaben abgedeckt werden.

Edelstahl-Wärmetauscher von Viesel

Mögliche Einsatzgebiete für Wärmetauscher

 

Prinzipiell ist es nur davon abhängig in welcher Art Produktionsstätte/in welcher Branche der Wärmetauscher eingesetzt wird. So kann es sich natürlich auch um Zwetschgen-Marmelade, Apfelsaft oder Rasierschaum handeln, denen allen die während der Herstellung entstandene Wärme/Hitze entzogen wird.