Glossar zur angewandten Energieforschung

Das Glossar erklärt Fachbegriffe aus allen Themenbereichen, die die Portalwelt zur angewandten Energieforschung behandelt. Zu den Fachportalen, die auf die Beiträge des Glossars verweisen, gehören energieforschung.de, energiesystem-forschung.de, energiewendebauen.de, forschungsnetzwerke-energie.de, industrie-energieforschung.de und strom-forschung.de.

 

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Wärmeaustauscher

Der Wärmeaustauscher - oder Wärmeüberträger - ist ein Apparat, der thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen überträgt.

Im Bereich der Nah- und Fernwärme handelt es sich um eine technische Anlage, in der die Fernwärme an die Hausanlage übergeben wird. Das Ausmaß der Wärmeübertragung ist stark von der geometrischen Führung beider Stoffströme zueinander abhängig. Diese lässt sich in drei Grundformen unterscheiden: Gegenstrom führt die Stoffe so, dass sie entgegenkommend aneinander vorbei strömen. Idealerweise werden die Temperaturen der Stoffströme getauscht, das heißt, dass das ursprünglich kalte Medium die Temperatur des ursprünglich heißen Mediums erreicht und umgekehrt. Gleichstrom führt die Stoffe so, dass sie nebeneinander in gleicher Richtung strömen. Idealerweise werden beide Stofftemperaturen angeglichen und liegen immer zwischen den Ausgangstemperaturen. Kreuzstrom führt die Stoffströme so, dass sich ihre Richtungen kreuzen. Diese Stoffführung liegt im Ergebnis zwischen Gegen- und Gleichstrom.

Wärmeübertrager bestehen in den meisten Fällen aus Metall, daneben auch aus Emaille, Kunststoff, Glas oder Siliciumcarbid. In der Klimatechnik kommen überwiegend Kupfer und Aluminium aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeiten zum Einsatz. Für die Wärmeübertragung flüssiger und gasförmiger Medien existieren verschiedene Bauformen:

Rekuperatoren (wie z. B. Plattenwärmetauscher, Spiral- oder Rohrwärmeübertrager) besitzen für beide Medien je einen getrennten Raum. Dagegen werden Regeneratoren abwechselnd vom heißen und vom kalten Medium (vor allem Luft) durchströmt und funktionieren aufgrund ihrer Wärmekapazität. Hier unterscheidet man bewegliche Speichermassen wie beim Rotationswärmeübertrager und ortsfeste Speichermassen wie beim Winderhitzer oder dem Stirlingmotor.

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