Luft/Wasser-Wärmetauscher
Der Luft/Wasser-Wärmetauscher ist ein thermisches Bauteil, welches es erlaubt, Wärmeenergie zwischen der Flüssigkeit einer Leitung und der Umgebungsluft zu übertragen. Dieser Wärmetransfer kann dabei in beide Richtungen erfolgen: von der Flüssigkeit einer Leitung zur Umgebungsluft oder von der Umgebungsluft zur Flüssigkeit einer Leitung. Entsprechend kann die Umgebungsluft eine Wärmequelle oder eine Wärmesenke sein. Es bedarf keiner zusätzlichen Einstellungen, um die Richtung des Wärmetransfers innerhalb des Wärmetauschers zu ändern. Abhängig von der Temperatur der Flüssigkeit, das in den Wärmetauscher strömt, und der Temperatur der Umgebungsluft definiert die Komponente selbst die Richtung des Wärmetransfers. Der Luft/Wasser-Wärmetauscher kann mit unterschiedlichen Technologien eingesetzt werden: Wasser/Wasser-Wärmepumpen, Kompressor- und thermisch betriebene Kühlgeräte.
Der Luft/Wasser-Wärmetauscher wird mittels der bekannten “Number of Transfer Units (NTU) – Effectiveness” (etwa: Anzahl der Übertragungseinheiten – Effizienz)-Methode simuliert. Diese Methode funktioniert wie folgt: Basierend auf den Auslegungs- oder Sollwerten der Wärmetauscher (Wärmestromkapazität, Temperaturdifferenzen und Durchlaufraten an beiden Enden) wird der UA-Wert kalkuliert => für jeden Zeitschritt werden NTU, Effektivität und die theoretisch-maximale Wärmestromkapazität definiert => basierend auf diesen Werten wird die betriebliche Wärmestromkapazität ermittelt => mit der Wärmestromkapazität können die Ein- und Ausgangstemperaturen an beiden Enden des Wärmetauschers ermittelt werden. Der Luft/Wasser-Wärmetauscher ist adiabatisch. Das bedeutet, dass es keinen Wärmetransfer mit der Umgebung außerhalb des Wärmetauschers gibt. Dieses Modell berücksichtigt keine latente Wärme der Luft.