Im Vergleich zu anderen Bauweisen bieten gelötete Plattenwärmetauscher viele Vorteile: Sie sind kompakt, effizient, besitzen ein vorteilhaftes Kosten-Nutzen-Verhältnis und übertragen hohe thermische Leistungen bei geringem Platzbedarf. Mit der Software VX Thermo Optimizer von VAU Thermotech lassen sie sich einfach berechnen.
Gelötete Plattenwärmetauscher werden in diversen Branchen, wie der Heizungs- und Gebäudetechnik, eingesetzt. Hierbei sind die typischen Anwendungsfälle Systemtrennungen (z. B. Heizkessel/Wärmepumpen und Heizung), Frischwasserstationen und Fernwärme. Der Planer einer solchen Anlage sollte den Wärmetauscher so auswählen, dass die Übertragung der gewünschten thermischen Leistung in allen Betriebsfällen – Teil- und Volllast – unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Druckverluste gewährleistet wird.
Auslegungssoftware VX Thermo Optimizer
Diese Auswahl des Wärmetauschers erfolgt immer anhand einer thermischen und hydraulischen Berechnung. Sie muss extrem präzise sein, um eine unerwünschte Unter- sowie Überdimensionierung mit entsprechenden Mehrkosten und zusätzlichem Aufwand für den Planer zu vermeiden. Diese Berechnung stellt die Grundlage eines jeden Auslegungstools, wie z. B. des VX Thermo Optimizer von VAU Thermotech, dar. Diese Software wurde speziell für die gelöteten Plattenwärmetauscher der VM-, VES- und Exel-Serien entwickelt, um auch Einsteigern eine unkomplizierte und zuverlässige Auswahl des richtigen Plattenwärmetauschers innerhalb von wenigen Minuten zu ermöglichen.
Schritt 1: Parametereingabe
Im ersten Schritt wählt der Nutzer die Fluide auf beiden Seiten durch eine Dropdown-Liste aus. In der Software-Datenbank sind alle herkömmliche Fluide wie Heizungswasser, Ethylen- und Propylenglykol sowie Thermöle und über 95 Kältemittel gespeichert. Nachdem ein Fluid ausgewählt ist, kann der User dessen Stoffeigenschaften wie Dichte, Viskosität und spezifische Wärmekapazität durch Klicken auf die danebenstehenden blauen Infobuttons zu Kontrollzwecken anzeigen lassen. Danach sind die gewünschten Ein- und Austrittstemperaturen auf beiden Seiten und max. zulässige Druckverluste einzugeben. Sollten die eingegebenen Parameter nicht plausibel und/ oder nicht empfohlen sein (z. B. Kreuztemperaturen), erhält der Anwender eine Fehlermeldung und einen entsprechenden Hinweis, wie der Fehler behoben werden kann.
Anschließend muss er nur noch einen der folgenden Parameter eingegeben: thermische Leistung, Volumen- oder Massenstrom auf Primär- oder Sekundärseite. Die anderen vier Parameter berechnet die Software automatisch und zeigt sie auf der Benutzeroberfläche an. Für erfahrene Benutzer, gibt es den erweiterten Modus, der die Eingabe weiterer spezifischer Parameter, wie z. B. Fouling-Faktor, Betriebsdruck etc., ermöglicht. Zudem können dabei spezielle Konfigurationen, wie T-Modelle, ausgewählt werden. Sobald die Eingabemaske vollständig ausgefüllt wurde, kann die Auslegung starten.
Schritt 2: Auswahl und Konfiguration
Nach kurzer Berechnungszeit wird dem Anwender im Feld „Modell“ der kleinste geeignete Wärmetauscher vorgeschlagen. Sollte dieser doch nicht ideal zu dem spezifischen Anwendungsfall passen, so lässt sich mittels Linksklick auf das schwarze Dreieck eine Dropdown-Liste öffnen.
Dort kann der Nutzer durch eine Liste mit weiteren Plattenwärmetauscher-Typen scrollen, verschiedene Modelle anklicken und sie hinsichtlich ihrer hydraulischen, thermischen sowie geometrischen Parameter miteinander vergleichen. Sollten einige Parameter des ausgewählten Wärmetauschers nicht optimal sein, wird der Benutzer mittels dynamischer Meldungen darauf aufmerksam gemacht.
Sobald die Auswahl vom Benutzer abgeschlossen ist, kann der Wärmetauscher konfiguriert werden. Hierbei hat der Anwender die Wahl zwischen anderen Anschlüssen (z.B. DN-Flansche statt AG) und/oder einer Beschichtung (z.B. für den Einsatz von VE-Wasser oder anderen korrosiven Medien wie Chloride).
Schritt 3: Anlegen und Ausgeben des technischen Datenblattes
Nachdem der Wärmetauscher ausgelegt, ausgewählt und konfiguriert wurde, erfolgt das Ausfüllen der Maske für den Ausdruck des technischen Datenblattes. Hierbei können verschiedene Informationen, wie z .B. Spezifikationsnummer, Position, Projektnamen und Referenz eingegeben werden.
Folgende Sprachoptionen stehen für den Ausdruck zur Verfügung: Deutsch, Englisch, Polnisch, Italienisch, Niederländisch und Französisch. Zudem besteht die Möglichkeit, die detaillierten Auslegungsdaten auszublenden und das Datenblatt nur mit den geometrischen Spezifikationen zu erstellen.
Diese Option ermöglicht den Ausdruck eines neutralen Datenblattes und wurde für die Fälle, wo ein spezielles Modell benötigt wird, aber keine Auslegungsdaten zur Verfügung stehen, implementiert. Abschließend erzeugt die Software eine zweiseitige PDF-Datei mit allen Daten und Parametern des vorher konfigurierten Plattenwärmetauschers und speichert diese in dem vom Nutzer ausgewählten Ort.
Jeder kann den optimalen Plattenwärmetauscher auslegen
Den richtigen Wärmetauscher für jede Anwendung individuell auszulegen, klingt nach einer komplizierten Aufgabe, die anscheinend nur ein erfahrener Techniker bewältigt kann. Die VX Thermo Optimizer-Software hat VAU Thermotech entwickelt, um jedem die Möglichkeit zu geben, einen gelöteten Plattenwärmetauscher der VM-, VES- und EXEL-Serien in nur wenigen Schritten optimal auszulegen.
Der Autor des Fachbeitrags ist Frank Betzold, Projektingenieur für Hybrid-Wärmetauscher, bei der VAU Thermotech GmbH & Co. KG.