GEGENSTROM- VS. KREUZSTROMWÄRMETAUSCHER
Welche Arten von Wärmetauschern es gibt und wie sie sich unterscheiden
Gegenstrom, Kreuzstrom, Enthalpie oder Wärmeaustausch – je nach Anwendungsgebiet eignen sich unterschiedliche Wärmetauschtechnologien. Wir erklären Ihnen die Funktionsweisen und Unterschiede der unterschiedlichen Wärmetauscherarten und was CORE Wärmetauscher so besonders macht.
Wie funktioniert ein Wärmetauscher?
Wärmetauscher ermöglichen den Energieaustausch zwischen Frisch- und Abluft. Das schont Ressourcen und steigert die Effizienz von Gebäuden und Lüftungsanlagen. Dabei machen sie sich ganz einfache physikalische Gesetze zunutze: Die warme Abluft gibt ihre thermische Energie an die einströmende Frischluft ab. So bleibt die Wärme im Gebäude erhalten, während ausgeatmetes CO2, Krankheitserreger und andere unerwünschte Gase mit der Abluft entweichen. Möglich ist dies, weil Frisch- und Abluft in getrennten Kanälen aneinander vorbeiströmen. Je größer dabei die Kontaktoberfläche der Kanäle, umso höher der Wirkungsgrad des Wärmeaustauschs. Für die energetische Effizienz spielt es also eine Rolle, wie die Luftströme geometrisch zueinander geführt werden.
Wie funktioniert ein Gegenstromwärmetauscher?
Gegenstromwärmetauscher leiten die Ab- und Zuluft in getrennten Kanälen aneinander vorbei, sodass sie in entgegengesetzte Richtungen strömen. Dabei werden die Temperaturen der Luftströme getauscht. Im Idealfall hat die ursprünglich kalte Luft beim Austritt aus dem Wärmetauscher die Temperatur der ursprünglich warmen Luft erreicht und umgekehrt. Dies setzt voraus, dass die ein- und ausströmenden Volumenströme im perfekten Gleichgewicht zueinanderstehen, also die Menge der Luft in beiden Richtungen über einen bestimmten Zeitraum gleich groß ist. Eine längere Parallelführung der Gegenströme verbessert dabei das Ergebnis.
Erfolgt die Strömungsführung zusätzlich über Kreuz, kombinieren Wärmetauscher die physikalischen und geometrischen Vorteile einer parallelen und einer queren Luftführung. Dieses Kanalstromprinzip ermöglicht einen Wärmeaustausch nach allen vier Seiten und damit eine weit höhere Effizienz als bei herkömmlichen Gegenstromwärmetauschern. Damit kann eine kleinere Auslegung des Wärmetauschers erreicht werden. Alle Gegenstromwärmetauscher von CORE nutzen diese Geometrie. Sie sind kompakter und eignen sich somit auch für den Privatgebrauch.
Wie funktioniert ein Kreuzstromwärmetauscher?
Kreuzstromwärmetauscher leiten die Ab- und Zuluft sodass sich ihre Richtungen kreuzen. Zum Beispiel strömt die kalte Außenluft von links oben nach rechts unten und die warme, verbrauchte Abluft von rechts oben nach links unten – jeweils geführt in vielen kleinen Kanälen durch mehrere Lamellenschichten hinweg. Dabei erwärmt sich die kalte Luft fast bis auf Raumtemperatur, denn dieses Strömungsprinzip verhindert, dass sich die Temperaturen in den Kanälen angleichen. Dies wäre bei parallel verlaufenden Kanälen mit gleicher Strömungsrichtung der Fall.
Kreuzstromwärmetauscher erreichen hohe Wirkungsgrade, wobei die Wärmeübertragung abhängig von der Fläche ist, an denen sich die Strömungskanäle kreuzen. Das heißt: Je größer der Wärmetauscher, umso größer die Wärmerückgewinnung. Dies macht das Prinzip vor allem für große Lüftungsanlagen mit hohen Volumenströmen bei viel Platz interessant – auch weil die Druckverluste beim Wärmeaustausch gering sind. Ein nicht unerheblicher Kostenfaktor: Je größer der Druckabfall, umso höher der Stromverbrauch der Ventilatoren in der Lüftungsanlage, die die Luft in Bewegung setzen.
Wie unterscheiden sich Wärmetauscher von Enthalpietauschern?
Enthalpietauscher sind Wärmetauscher, die zusätzlich Feuchtigkeit übertragen. Sie befeuchten oder trocknen die Raumluft. Im Winter ist in unseren Breitengraden eine zu geringe Luftfeuchtigkeit nicht nur unangenehm, sondern auch gesundheitsschädlich. Wärmetauscher mit Feuchtigkeitsrückgewinnung können deshalb auch im privaten Umfeld in Passivhäusern oder Niedrigenergiehäusern notwendig sein. Ob die Enthalpie für Sie infrage kommt, hängt allerdings von vielen unterschiedlichen Faktoren ab. Etwa vom Zustand der Bausubstanz. Oder davon, ob bei der Nutzung der Räume Feuchtigkeit entsteht, beispielsweise durch das Aufhängen von Wäsche, regelmäßiges Kochen oder durch Pflanzen.
In Kanalführung und Strömungsprinzip unterscheiden sich Enthalpietauscher und Wärmetauscher kaum. Dennoch gibt es Unterschiede. Die warmen und kalten Luftströme werden bei Enthalpietauschern nicht durch Wände, sondern durch eine spezielle Membran-Folie getrennt. Diese lässt Wasserdampf durch, aber keine anderen Gase. Strömt zum Beispiel warme Luft ab, bleibt die Feuchtigkeit als Dampf an der kühleren Oberfläche der Membran hängen und wandert, ähnlich dem osmotischen Prinzip bei organischen Zellen, in flüssiger Form durch die Membran. Auf der einströmenden, kälteren Frischluftseite verdampft das Wasser an der Membranoberfläche wieder, wird also rückgeführt und befeuchtet so die Raumluft. Handelt es sich um eine antibakterielle Membran, sterben Viren, Bakterien sowie Schimmelsporen ab und können nicht zurück ins Gebäude gelangen.
Was Wärme- und Enthalpietauscher von CORE besonders macht
Lange Lebensdauer, umfassende Zertifizierungen und höchste Wärmerückgewinnungsgrade: Unsere Wärme- und Enthalpietauscher überzeugen durch ihre außergewöhnlichen Leistungsdaten und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. Darüber hinaus kommt in unseren Produkten patentierte CORE Technologie zum Einsatz: Die speziell entwickelte Polymer-Membran in unseren Enthalpietauschern ermöglicht einen effizienten Flüssigkeitsaustausch und verhindert effektiv die Entstehung von Bakterien und Schimmel. Nicht zuletzt wird jedes unserer Produkte vor der Auslieferung eingehend auf Leckagen geprüft. Für frische Luft und ein angenehmes, gesundes Raumklima.
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Individuelle Beratung, passgenaue Produkte: Selbstverständlich passen wir auf Wunsch unsere Wärme- und Enthalpietauscher auf die individuellen Anforderungen Ihres Lüftungssystems an.