Wärmerückgewinnung mit Plattenwärmetauschern von SWEP

Jede Kälteanlage ist auch eine Heizung, sie wirft die Wärme nur weg. Bei einer Anlage mit 100 kW Kälteleistung fallen auf der Hochdruckseite grob 120 bis 130 kW Wärme an, die üblicherweise über den Verflüssiger an die Umgebung gehen. Ein Teil davon ist so hochwertig, dass er Warmwasser macht.

Ob sich das lohnt, hängt an einer einzigen Frage: Gibt es einen Wärmebedarf, der zeitlich zur Kältelast passt? Ein Lebensmittelbetrieb mit Reinigung am Abend und Kälteanlage im Dauerbetrieb ist der Idealfall. Ein Bürogebäude, das im Winter heizt und im Sommer kühlt, ist der schwierige Fall, weil Angebot und Nachfrage auseinanderfallen.

Enthitzung oder Vollkondensation

Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Wege, und sie werden regelmäßig verwechselt.

Die Enthitzung nimmt nur die Überhitzungswärme des Heißgases ab, bevor es kondensiert. Das sind je nach Kältemittel und Druckverhältnis etwa zehn bis zwanzig Prozent der Verflüssigerleistung, aber auf hohem Temperaturniveau, oft 60 bis 80 Grad. Damit macht man Brauchwasser. Der Kältekreis bleibt praktisch unbeeinflusst, weil der Verflüssiger seine Arbeit weiter macht. Der Enthitzer sitzt in der Heißgasleitung zwischen Verdichter und Verflüssiger.

Die Vollkondensation verlagert die gesamte Kondensation in den Wärmetauscher. Die Ausbeute ist deutlich größer, aber die Temperatur niedriger, und der Kondensationsdruck hängt jetzt am Heizkreis. Wird der Heizkreis warm und nimmt keine Wärme mehr ab, steigt der Verflüssigungsdruck und die Kälteleistung fällt. Ohne Umschaltung auf den regulären Verflüssiger und ohne saubere Regelung wird aus der Wärmerückgewinnung ein Kälteproblem.

Die Faustregel aus der Praxis: Wer Brauchwasser braucht, nimmt den Enthitzer. Wer Heizungsvorlauf in relevanter Menge braucht und den Abnehmer sicher hat, prüft die Vollkondensation.

Warum gelötet und warum SWEP

Gelötete Plattenwärmetauscher sind für diese Aufgabe die kompakteste Bauform: hohe Übertragungsleistung je Volumen, dichtungsfrei, druckfest genug für die Hochdruckseite. Wir liefern SWEP, weil die Bauartenvielfalt genau die Fälle abdeckt, die in unseren Anfragen vorkommen:

• AsyMatrix mit unterschiedlich großen Kanälen auf den beiden Seiten. Genau richtig, wenn die Massenströme stark auseinanderliegen, was bei Kältemittel gegen Wasser der Normalfall ist. Der Druckverlust auf der Wasserseite sinkt deutlich, ohne dass Übertragungsfläche verloren geht.
• Hypertwain als Doppelkreisausführung, wenn zwei Kältekreise auf einen Wasserkreis arbeiten sollen, ohne dass zwei getrennte Wärmetauscher gesetzt werden.
• All-Stainless ohne Kupferlot, wo das Medium Kupfer nicht verträgt oder wo Trinkwasserhygiene und Ammoniak im Spiel sind.
• Sealix als Oberflächenbehandlung gegen Anhaftungen, dort wo Verschmutzung und Kalk die Standzeit bestimmen.

Die Bauart ist nicht Geschmackssache. Sie ergibt sich aus Medium, Massenstrom und Verschmutzungsneigung.

Die Punkte, an denen Auslegungen scheitern

Grädigkeit zu klein gewählt. Je enger die Temperaturdifferenz am Austritt, desto größer und teurer der Wärmetauscher, und zwar nicht linear. Von 5 auf 2 Kelvin kann die Fläche verdoppeln. Ein Kelvin mehr Grädigkeit spart oft mehr Geld, als die verlorene Wärme wert ist.

Verschmutzungszuschlag vergessen. Ein Wärmetauscher, der am ersten Tag exakt passt, passt im dritten Jahr nicht mehr. Wir rechnen mit Zuschlag, weil die Anlage im dritten Jahr auch noch funktionieren soll.

Druckverlust nicht mitgerechnet. Der beste Wärmetauscher nützt nichts, wenn die vorhandene Pumpe ihn nicht durchströmt. Der Druckverlust gehört in dieselbe Rechnung wie die Leistung, nicht in eine Fußnote.

Frostgefahr auf der Wasserseite. Bei Verdampfern und bei Rückgewinnung aus kalten Kreisen entscheidet der Abstand zwischen Verdampfungstemperatur und Wassereintritt darüber, ob der Tauscher im Teillastbetrieb einfriert. Ein eingefrorener gelöteter Wärmetauscher ist ein Neuteil.

Was die Rechnung wirklich braucht

Für eine belastbare Auslegung brauchen wir sechs Angaben: die beiden Medien inklusive Glykolanteil, die Leistung oder den Massenstrom, Eintritts- und Austrittstemperatur auf beiden Seiten, den zulässigen Druckverlust und die Betriebsdrücke. Wenn davon etwas fehlt, rechnen wir mit einer Annahme und schreiben sie dazu, statt sie zu verstecken.

Was Sie zurückbekommen, ist kein Katalogauszug, sondern die Auslegung mit Verschmutzungszuschlag, Druckverlust und der Angabe, was passiert, wenn Sie den Betriebspunkt später verschieben.

Was Sie davon haben

Wir sind Händler und rechnen deshalb ergebnisoffen. Wenn sich die Wärmerückgewinnung an Ihrem Lastgang nicht rechnet, sagen wir das, bevor Sie den Wärmetauscher kaufen. Wenn sie sich rechnet, bekommen Sie die Bauart, die zum Medium passt, dazu Anschlussmaße und Gewicht für die Planung.

Die Montage und die Einbindung in den bestehenden Kreis übernimmt Ihr ausführender Betrieb, oder auf Wunsch einer unserer Partnerbetriebe. Wir bleiben Lieferant und Ansprechpartner für das Bauteil.

Nächster Schritt

Schicken Sie uns Medien, Temperaturen und Leistung. Wenn Sie nur wissen, dass Abwärme da ist und Warmwasser gebraucht wird, genügt auch das für ein erstes Telefonat. Zwei Werte und fünfzehn Minuten reichen meistens, um zu sagen, ob es sich lohnt.