Solarthermische Niedertemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 437

Abb. 6.37 a Mechanischer Aufbau eines Plattenwärmtauschers. b Strömungsführung in einen Plat-
tenwärmetauscher nach dem Gegenstromprinzip
Das Auslegungsziel des Wärmetauschers ist es, die vom Kollektor gelieferte Leistung
mit möglichst geringen Temperaturdifferenzen an den Flüssigkeitskreislauf des Wärme-
speichers abzugeben. Die prinzipielle Vorgehensweise bei der Dimensionierung von Wär-
metauschern ist beispielsweise dem VDI Atlas (VDI 2005 ) Abschnitt Ca ff zu entnehmen.
Die Grundzüge der Wärmetauscherauslegung werden im Anhang A Berechnung von
Wärmübertragern detaillierter skizziert. Sie sind deshalb von Bedeutung, da sie die Be-
triebscharakteristik des Wärmetauschers festlegen. In solaren Niedertemperaturanlagen
gibt es im Regelfall zwei Typen von Wärmetauschern, den Plattenwärmetauscher (PWT)
und den Rohrschlangenwärmeübertragern.
• Plattenwärmetauscher (PWT)
Bei Plattenwärmetauschern wird ein Paket dünner, profilierter Edelstahlplatten zwischen
zwei Trägerplatten mittels Spannbolzen in Position gepresst. Den mechanischen Aufbau
eines Plattenwärmetauschers zeigt die Abb. 6.37a . Im nahezu allen erhältlichen technischen
PWT's erfolgt die Wärmeübertragung im Gegenstrom der beiden Fluide (vgl. Abb. 6.37b ).
Die Abdichtung der Platten gegeneinander wird entweder durch Elastomerdichtungen
oder mit Hilfe einer Lötung realisiert. Der mechanische Aufbau der gedichteten PWT
gestattet durch die leichte Zerlegbarkeit eine einfache Reinigung und durch Hinzufügen
oder Entfernen von Platten bei Bedarf eine einfache, nachträgliche Leistungsanpassung.
Forderungen dieser Art können, wenn überhaupt, bei Rohrbündelwärmeübertragern nur
umständlich oder gar nicht erfüllt werden. Die Eintritts- und Austrittsanschlüsse sind nor-
malerweise auf der Gestellplatte in einer Ebene angeordnet, was den Einbau gegenüber bei
Rohrbündelwärmeübertragern erheblich vereinfacht. Durch die Kombination mechanisch
hochfester Edelstahlbleche und elastischer sowie thermisch belastbarer Dichtungen ent-
steht ein Plattenpaket, das gegen Vibrationen, pulsierende Drücke und thermische Wech-
selbeanspruchung äußerst widerstandsfähig ist. Plattenwärmetauscher lassen sich nicht in
einen Speicher integrieren.