Wärmetauscher in Warmwasser-Systemen
Ein Wärmetauscher wird auch Wärmeübertrager genannt. Er hat also die Aufgabe, Wärme von einem Stoff auf einen anderen zu übertragen. Der Wärmetauscher besteht in der Regel in einer metallenen Heizwendel oder einer Platte, die von einer Energiequelle aufgeheizt wird und ihre Wärme auf das Wasser überträgt. Das kann aus technischer Sicht auf zweierlei Arten geschehen:
- Direkt
- Indirekt
Direkte Wärmeübertragung
Wenn Wasser über einen direkten Wärmeübertrager erwärmt wird, befindet er sich direkt im zu erwärmenden Medium, also dem Wasser. Ein einfaches Beispiel für die Erwärmung von Wasser über einen direkten Wärmetauscher ist ein elektrischer Heizstab. Dieser wird über elektrischen Strom selbst erhitzt und leitet seine Wärme direkt in das ihn umgebende Wasser ab.
Diese Form der direkten Wärmeübertragung kommt bei der Trinkwassererwärmung zum Beispiel in Elektroboilern zum Einsatz. Weil die direkte Wärmeübertragung eines Wasserreservoirs per elektrischem Strom eher teuer ist, sind eher nur Kleinboiler für die dezentrale Warmwasserbereitung mit dieser Technik ausgestattet. Bei größeren Warmwasserspeichern, die ein eigenes Leitungssystem im ganzen Haus speisen, wird die nötige Wärme eigentlich immer indirekt übertragen.
Indirekte Wärmeübertragung
Bei größeren Warmwasserspeichern, die an eine zentrale Heizungsanlage angeschlossen sind, kommt in aller Regel das indirekte Wärmeübertragungsprinzip zum Tragen.
Im Warmwasserreservoir befindet sich meist ein Wärmetauscher in Form einer Rohr-Heizwendel, die vom Heizungswasser der zentralen Heizungsanlage durchströmt wird. Das Heizungswasser, das im Heizkessel mit Öl- Gas- oder Holzverbrennung erhitzt wird, pumpt eine Speicherladepumpe in die Heizwendel im Speicher, wo sie ihre Wärme an das Trinkwasser abgibt. Das eigentlich wärmeführende Medium, also das Heizungswasser, ist hierbei also von dem zu erhitzenden Medium, dem Trinkwasser im Speicher, durch eine wärmedurchlässige Wand getrennt. Die Wärme bekommt das Speicherwasser also nur mittelbar von der Heizwendel bzw. dem Heizstab, nämlich eigentlich nur vom Heizungswasser.
Bei fachsprachlich bivalenten Warmwasserspeichern, die man bei Heizungssystemen mit Einbindung einer Solaranlage kommen sogar zwei Wärmeübertrager zum Einsatz: einer wird von der Solaranlage gespeist und vom anderen, der an den Heizkessel angeschlossen ist, bei zu geringer Solarenergie ersetzt.
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