Wärmetauscher: Energieübertragung in Heizsystemen

Wärmeübertragung kann auf verschiedenen Wegen stattfinden. Wenn zwei Systeme thermische Energie zwischen sich übertragen, spielen Wärmetauscher eine wichtige Rolle. Lesen Sie hier mehr über die Arten und den Einsatz dieser Bauteile in der modernen Heiztechnik.

Energieübertragung meist ohne Stoffübergang

Die Wärmeübertragung zwischen Systemen kann mit oder ohne Stoffübergang erfolgen. Es lassen sich zahlreiche Formen und Prinzipien unterscheiden. Im Kontext der Heiztechnik kommt die indirekte Wärmeübertragung am häufigsten zum Einsatz. Dabei bleiben die Systeme stofflich getrennt. Thermische Energie geht über eine undurchlässige Trennwand von einem Medium auf ein anderes über.
Das Kreuzstrom-Prinzip kommt in der Heiztechnik seltener zur Verwendung. Im Gegenstromprinzip ist das Ziel ein möglichst vollständiger Wärmeübergang. Im Gleichstromprinzip gleichen sich die Temperaturen strömender Medien an. Das ist zum Beispiel in der Trinkwassererwärmung häufig der Fall. Aber auch bei einem Heizkörper, der ebenfalls als Wärmetauscher wirkt: In diesem Fall zwischen einem flüssigen und einem gasförmigen Medium.

Je nach Anwendungsfall gelangen Röhren- und Rohrbündelwärmetauscher, Plattenwärmetauscher und Lamellenwärmetauscher zum Einsatz. Auch Heiz- und Kühlregister sind Wärmetauscher, die Energie zwischen flüssigen und gasförmigen Medien übertragen.
Für die eingesetzten Materialien ist es wichtig, gut wärmeleitend, korrosionsbeständig und physisch robust zu sein. Die meisten Wärmetauscher bestehen aus Edelstahl und anderen Metallen.

Anwendungsfälle für Wärmetauscher in der Heiz-, Klima- und Lüftungstechnik

Wasser-Wärmepumpen, Erdwärmeheizungen und Luftwärmepumpen nutzen Wärmetauscher für den Übergang von Energie aus dem Kältemittelkreislauf auf den Heizkreis. Die Erdwärmesonden für die Nutzung von Geothermie sind großflächige Wärmeübertrager. Die Sonden einer Erdwärmepumpe werden allerdings nicht als Wärmetauscher bezeichnet, weil sich ein Medium nicht mit dem festen Gestein in Strömung befindet.
Brennwerttechnik entzieht über einen Abgaswärmetauscher den heißen Abgasen möglichst viel Energie und überträgt sie auf den Heizkreis.
Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung arbeiten ähnlich: Ein Wärmetauscher entzieht der warmen Abluft einen großen Teil der Energie, welche die Zuluft vorwärmt. So entstehen deutlich geringere Energieverluste durch die Lüftung.

Solartechnik nutzt Wärmetauscher für die Übergabe an den Pufferspeicher oder Warmwasserspeicher. Bei indirekt durchströmten Röhrenkollektoren übergibt die Röhre über eine kleine Wärmetauscherfläche Energie an den Solarkreislauf.
Zentrale Warmwasserspeicher können über einen Wärmetauscher Energie aus dem Pufferspeicher entnehmen. Eine Frischwasserstation tut das auf vergleichbare Weise im Durchlaufprinzip.
Auch die Nutzung von Fernwärme erfolgt häufig über einen Wärmetauscher: Er dient zur Übergabe von Energie aus dem Versorgungsnetz an den Wohnungskreislauf. Dabei misst ein Wärmemengenzähler zugleich die abgegebene Energie.

Finden Sie hier Ihren passenden Installateur für Ihre neue Heizung

Installateur finden