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Plattenwärmetauscher

In Polysun stehen bei gewissen Anlagetypen interne, bei anderen externe WT zur Verfügung.

Die Übertragungsrate des WTs ist umso besser, je grösser die Übertragungsfläche ist (d.h. die „Gesamttauscherfläche“), je dünner die Wandstärke des Rohres ist und je grösser die Leitfähigkeit des Materials ist, aus dem das Wärmetauscherrohr besteht. Schliesslich spielt es auch eine Rolle, wie hoch die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr ist. Diese hängt von der Durchflussrate ab. Die Zahl der „parallel durchströmten Schlangen“ gibt an, wie viele WT parallel (z.B. ineinander angeordnet) benutzt werden.

Beim externen WT kann wahlweise eine „Fixe Einlasshöhe“ oder eine „Variable Einlasshöhe“ (d.h. eine Schichtlanze) verwendet werden. Es lässt sich sowohl das untere wie das obere Ende der Schichtlanze definieren. Interessanterweise liegt das Optimum bei der Höhe der Schichtlanze nicht bei der obersten Schicht, sondern auf etwa ¾ der Speicherhöhe. Dies bewirkt, dass im oberen Bereich des Speichers keine „perfekte“ Schichtung vorliegt, dafür aber die Wärmeverluste am oberen Deckel nicht so gross sind. Die Schichtlanze sollte aber mindestens bis in den Bereich eines Tagesbedarfes reichen.

Die Wärmedurchgangsrate k [W/(m2*K)] mal die Übertragungsfläche A [m2] ergibt die Wärmeübertragungsrate des WT. Diese liegt in der Grössenordnung von einigen Tausend W/K. Die Grösse DT gibt an, wie gross die Temperaturdifferenz zwischen dem kollektor- und speicherseitigen, warmen Wasser ist (sein müsste), um die abgeführte Leistungsdichte von 500 W/m2 mit dem WT auf den Speicher zu übertragen. Diese Grösse hängt von der Übertragungsrate und der Kollektorfläche ab.

Der Volumenstrom auf der Kollektorseite lässt sich durch die Durchflussrate bestimmen. Der Volumenstrom auf der Speicherseite ist dadurch bestimmt, dass der Kapazitätsstrom (= Durchsatz mal Wärmekapazität des Fluids) auf beiden Seiten des WTs derselbe ist. Falls im Kollektorkreis ein Glykolgemisch verwendet wird, im Speicher aber nur Wasser, sind die beiden Volumenströme nicht gleich.

Wärmetauscher verbraucherseitig

Wenn auf der Seite des Warmwasserverbrauches ein Wärmetauscher (WT) eingesetzt wird, geht es nicht nur darum, dass die Wärme möglichst effizient übertragen wird, sondern auch, die gewünschte Wassertemperatur zu erreichen. Dazu ist eine Regelung der Pumpe auf der Speicherseite des WTs vorgesehen. Diese ist so gesteuert, dass auf der Verbraucherseite gerade die gewünschte Wassertemperatur erzielt wird.

Die Temperatur, die oben im Speicher vorliegen muss, um die gewünschte Warmwassertemperatur erreichen zu können, wird in der untersten Zeile des Dialoges als „Minimal nötige Speichertemperatur“ angegeben. Sie hängt von der Kalt- und Warmwassertemperatur, der Übertragungsrate und dem Nenndurchsatz ab. Der Nenndurchsatz gibt an, welche Menge Warmwasser pro Zeiteinheit im Maximum bezogen wird. Auch die entsprechende „Entnahmeleistung“ wird angegeben.