Gegenstromwärmetauscher vs. Kreuzwärmetauscher
Wie orientiert man sich in rekuperativen Plattenwärmetauschern? Am 1. Januar 2018 trat die EU-Richtlinie EU 1253 in Kraft, mit der die Anforderung an den minimalen thermischen Wirkungsgrad für Plattenwärmetauscher auf 73% (zuvor 67%) erhöht wurde. Der SFP-Wert muss gleichzeitig einem Druckverlust von 340 Pa entsprechen. Dieser Wert ist auch strenger als 480 Pa in der vorherigen Norm EN13053 (2017).
Mit Kreuzwärmetauschern ist es sehr schwierig, diese Werte zu erreichen, insbesondere im Durchflussbereich von 1.000 – 4.000 m3/h. Die Verwendung von Gegenstromwärmetauschern kann dieses Problem leicht lösen.
Wenn wir den gleichen Lamellenabstand verwenden, kann der Gegenstromtauscher erheblich kleiner sein als der Kreuzwärmetauscher. Unter Berücksichtigung der Werte eines akzeptablen Druckverlusts bedeutet dies, dass wir für einen Kreuzwärmetauscher eine mindestens 800 mm lange Seite benötigen. Diese Lösung entspricht einem Volumenstrom von ca. 3.500 m3/h.
Wir bekommen oft die Frage, warum die Wärmeaustauschfläche auch in der Kreuzzone nicht durch Einbuchtungen vergrößert wird. Der Grund ist die hohe Luftgeschwindigkeit am Einlass zum Wärmetauscher und die niedrige am Auslass. Durch Hinzufügen von Einbuchtungen würde sich der Wirkungsgrad nur geringfügig ändern, im Gegensatz dazu würde der Druckverlust aufgrund hoher Geschwindigkeit und Turbulenzen stark ansteigen.
Es liegt also nahe, das Kreuzteil völlig glatt zu machen. Diese Lösung ist aber auch nicht ideal, da die Luft zu den Randteilen des Wärmetauschers geleitet werden muss und auch die Steifheit der Lamelle selbst spielt eine wichtige Rolle. Wenn es vollständig glatt ist, kann es sehr leicht zu hohen Druckunterschieden in diesem Teil des Wärmetauschers kommen, und das Einlassteil wird sich aufblasen und das Auslassteil schließt sich im Gegenteil zu. Das Ergebnis ist ein starker Anstieg des Druckverlusts. Das Bild mit Geschwindigkeitskonturen deutet es an.
Vorteile und Anwendungsbereich von Kreuzwärmetauschern
Die Hauptanwendungsbereiche von Kreuzwärmetauschern sind Anwendungen bei Volumenstrom über 10.000 m3/h.
Vorteile eines Kreuzwärmetauschers
Welchen Wärmetauschertyp soll man wählen?
Die Zukunft liegt unserer Meinung nach im Gegenstromwärmetauscher, insbesondere im Einsatz in WRG-Geräten mit einem Volumenstrom von bis zu 5000 m3 / h.
Effizienz wird aufgrund steigender Energiepreise ein zunehmend wichtiger Parameter. Dank höherem Wirkungsgrad und größeren Einsparungen der Wärmeenergie sind wir auch umweltfreundlicher.
Im Laufe der Zeit haben sich die früheren Nachteile von Gegenstromwärmetauschern, wie z. B. ihre Kosten, aufgrund der Optimierung der Produktionsprozesse verringert. Auch für höhere Volumenströme kann der Gegenstromtauscher mit der sogenannten COMBI-Lösung eingesetzt werden.
