Plattenwärmeaustauscher - Hoval Herzog AG

hoval

Plattenwärmeaustauscher - Hoval Herzog AG

Plattenwärmeaustauscher

zur Wärmerückgewinnung in lüftungstechnischen Anlagen


Inhalt

1 Verfahren und Funktion ________4

1.1 Wärmeübertragung

1.2 Dichtigkeit

1.3 Feuchteübertragung

1.4 Kondensation

1.5 Temperaturfeld

1.6 Einfriergrenze

1.7 Rückwärmzahl

1.8 Druckverlust

1.9 Differenzdruck

1.10 Hygiene

2 Leistungsregelung ____________8

3 Aufbau _____________________9

3.1 Tauscherpaket der Ausführung S

3.2 Tauscherpaket der Ausführungen F und P

3.3 Plattenverbindung

3.4 Gehäuse der Ausführung S und F

3.5 Gehäuse der Ausführung P

4 Modellpalette _______________ 11

4.1 Ausführungen

4.2 Baureihen

4.3 Tauschergrößen

4.4 Plattenabstand

4.5 Tauscherbreite

5 Optionen __________________14

5.1 Bypass B

5.2 Regelklappen K

5.3 Umluftbypass U

5.4 Dichtigkeitsprüfung P

5.5 Verstärkte Verpackung Q

5.6 Liegender Einbau L

5.7 Adapter H für Stellmotor

6 Einsatzgrenzen,

Materialspezifikation _________19

6.1 Einsatzgrenzen

6.2 Materialspezifikation

7 Typenschlüssel _____________21

8 Tauschermaße ______________21

9 Planungshinweise ___________28

9.1 Auslegungsprogramm Hoval CAPS

9.2 Auslegungsdaten

9.3 Vorschriften und Richtlinien

9.4 Standortbedingungen, Einbaulage

9.5 Wirtschaftliche Auslegung

9.6 Zwillingstauscher

9.7 Leistungsregelung

9.8 Umluftbypass

9.9 Schalldämpfung

9.10 Korrosionsgefahr

9.11 Einsatzgrenzen

9.12 Verschmutzungsgefahr

9.13 Kondensation im warmen Luftstrom

9.14 Lösungsmittelbeständigkeit

9.15 Betriebs- und Funktionssicherheit

10 Transport und Installation ____31

10.1 Transport

10.2 Mechanische Installation

10.3 Klappenantrieb

10.4 Hydraulischer Anschluss

10.5 Montage von Fühlern und Ähnlichem

10.6 Lieferung in Teilen

11 Inbetriebnahme und Wartung __32

11.1 Inbetriebnahme

11.2 Wartung

12 Ausschreibungstext _________33

12.1 Ausführungen S und F

12.2 Ausführung P

Hoval Plattenwärmeaustauscher

Handbuch für Planung, Installation und Betrieb

Technische Änderungen vorbehalten.

Art.Nr. 4 209 955 – 09 / 2010

© Hoval AG, Liechtenstein, 2010

Inhalt

1


Auf einen Blick

Auf einen Blick

Wärmerückgewinnung ist wirtschaftlich

und schont die Umwelt

Hoval Plattenwärmeaustauscher sind wichtige

Elemente zur Energieeinsparung in Industrie,

Gewerbe, Hotels, Krankenhäusern, Sporthallen,

Bürogebäuden, Schulungsräumen, Schwimmbädern,

Trocknungsprozessen, Lackieranlagen,

Maschinenabsaugungen usw. Sie werden in

Lüftungszentralen, in Luftkanalsystemen und in

der Prozess technik eingesetzt. Diese Investition

zahlt sich in mehrfacher Hinsicht aus:

■ geringerer Energieverbrauch

■ geringere Investition für Wärme erzeugung und

Wärmeverteilung

■ geringere Umweltbelastung

Keine Vermischung der Luftströme

Im Hoval Plattenwärmeaustauscher werden

warme Abluft und kühle Außenluft – getrennt

durch dünne Platten – fein gefächert aneinander

vorbeigeführt. Sie berühren sich dabei nicht.

Lufttechnisch ist also keine Vermischung der

beiden Luftströme und damit keine Übertragung

von Verunreini gungen, Gerüchen, Feuchtigkeit,

Bakterien usw. möglich. Durch reine Wärme leitung

als Folge der Temperaturdifferenz zwischen den

beiden Luftströmen wird die Wärme von der Abluft

auf die Zuluft übertragen: Die warme Abluft wird

abgekühlt, die kühle Außenluft wird erwärmt.

Baugrößen fein abgestuft

Hoval Plattenwärmeaustauscher stehen in fein

abgestuften Größen zur Verfügung:

■ Kantenlängen von 0.4 m bis 2.4 m

■ Pakete von 0.2 m bis 3.0 m Breite

■ Luftdurchsatz von 500 m³/h bis 100 000 m³/h

Die einzelnen Tauscherpakete können mit verschiedenen

Plattenabständen und Rückwärmzahlen

geliefert werden.

2

Drei Ausführungen

Die technischen Anforderungen an das Tauscherpaket

(Maße, Plattenabstand, Stabilität) hängen

von der Luftleistung und von der Anwendung ab.

Hoval stellt deshalb 3 Ausführungen her:

■ Ausführung S

für 'normale' lufttechnische Anwendun gen mit

einer Luftleistung bis ca. 50 000 m³/h

■ Ausführung F

für Anwendungen in der Lufttechnik und in

der Prozesstechnik mit einer Luftleistung bis

ca. 100 000 m³/h

■ Ausführung P

für Anwendungen in der Prozesstechnik in

Edelstahl


Auf einen Blick

Anwendungsangepasste Materialien

Drei Baureihen ermöglichen die Anpassung an

unterschied lichste Anwendungsfälle:

■ Baureihe V (Standard)

S- und F-Ausführung mit dem Tauscherpaket aus

Aluminium und dem Gehäuse aus Alu mi nium-

Strangpress profilen und Aluzinc-Blech.

P-Ausführung mit dem Tauscherpaket und dem

Gehäuse aus Edelstahl.

■ Baureihe G (korrosionsgeschützt)

S- und F-Ausführung mit be schichtetem

Tauscherpaket und Gehäuse.

■ Baureihe T (Hochtemperatur)

S-, F- und P-Ausführung mit einer Dichtmasse, die

bis 200 °C beständig ist.

Sicherer Betrieb

Hoval Plattenwärmeaustauscher haben keine

bewegten Teile. Es ist kein elektrischer Anschluss

erforderlich. So gibt es auch keine zusätzlichen

Betriebs kosten und die Funktion ist immer gewährleistet:

100%-ige Betriebs sicherheit.

Langjährige und vielseitige Betriebserfahrungen

zeigen, dass Hoval Plattenwärmeaustauscher

bezüglich Verschmutzung ausgesprochen unempfindlich

sind. Besondere Wartungs arbeiten sind

deshalb nicht erforderlich.

Vielfältiges Zubehör

Für Hoval Plattenwärmeaustauscher gibt es bewährtes

Zubehör:

■ Bypass zur Leistungsregelung

■ Umluftbypass

■ Bypassklappen

Hoval Plattenwärmeaustauscher

bieten viele Vorteile

■ Hohe Rückwärmzahl

→ geringe Investition

■ Keine mechanisch bewegten Teile

→ kein Verschleiß, immer betriebssicher

Auf einen Blick

■ Getrennte Luftströme

→ keine Übertragung von Gerüchen, Bakterien, usw.

■ Keine elektrischen Anschlüsse

→ keine zusätzlichen Betriebskosten

■ 3 Ausführungen, 3 Baureihen, fein abge stufte

Baugrößen und Plattenabstände, beliebige Breiten

→ für jeden Anwendungs fall die optimale Lösung

■ Geringes Gewicht, kompakte Ausführung

→ einfache Installation

■ Industrielle, automatische Fertigung

→ gleich bleibend hohe Qualität

■ Erhältlich mit Umluftbypass

→ kein Mischluftteil erforderlich

■ Hygiene-zertifiziert

→ auch für den Einsatz in Krankenhäusern geeignet

Zuverlässige Daten

Hoval Plattenwärmeaustauscher werden immer

wieder von unabhängigen Prüfinstituten getestet

(z.B. an der CC Prüfstelle Gebäudetechnik der

Hochschule Luzern). Die technischen Daten basieren

auf diesen Messungen.

Mit dem Hoval-eigenen PC-Auslegungs programm

CAPS (Computer Aided Plate Heat Exchanger

Selection) kann schnell und einfach für jeden

Anwendungsfall der optimale Wärmeaustauscher

gefunden werden.

Hoval AG nimmt am Eurovent

Zertifizierungsprogramm für Platten- und

Röhrenwärmeaustauscher teil; die zertifizierten

Daten der zertifizierten Typen sind

im Eurovent Verzeichnis aufgeführt.

(www.eurovent-certification.com)

3


Verfahren und Funktion

Verfahren und Funktion

1 Verfahren und Funktion

Hoval Plattenwärmeaustauscher sind nach den Richtlinien

für Wärmerückgewinnung (z.B. Eurovent 10, VDI 2071)

Rekuperatoren mit Trennflächen (Kategorie 1) beziehungsweise

Plattenwärmeübertrager. Der Wärme abgebende und

der Wärme aufnehmende Luftstrom werden entlang gemeinsamer

Trennflächen geführt, durch die die Wärme direkt

übertragen wird. Zu- und Abluft werden also zusammengeführt

und durchströmen gleichzeitig den Wärmeaustauscher.

1.1 Wärmeübertragung

Hoval Plattenwärmeaustauscher arbeiten nach dem Kreuzstromverfahren.

Die Wärme wird durch die Trennplatten vom

warmen auf den kalten Luftstrom übertragen. Stark vereinfacht

wird die Wärmeleistung nach der folgen den Formel

berechnet:

4

Q = k · A · Δt

Bei vorgegebenen Temperaturen ist die übertragene Wärmeleistung

also durch konstruktive Merkmale vorgegeben.

Wärmedurchgang

Der k-Wert errechnet sich aus Dicke und Wärmeleitung der

Trennplatte sowie aus dem Wärme übergang auf beiden

Seiten:

1 1 d 1

⎯ = ⎯ + ⎯ + ⎯

k α 1 λ α 2

Da bei Plattenwärmeaustauschern aus Kostengründen mit

möglichst dünnen Trennflächen gearbeitet wird, kann der

Einfluss des Materials vernachlässigt werden. Dies beweist

Tabelle 1:

Material Dicke

[mm]

λ

[W/mK]

α 1 = α 2

[W/m²K]

k

[W/m²K]

Aluminium 0.125 200 40 19.9998

Aluminium 0.250 200 40 19.9995

Edelstahl 0.125 15 40 19.9967

Kunststoff 0.250 0.2 40 19.5122

Tabelle 1: Plattendicke und Material wirken sich kaum auf die Rückwärmzahl aus.

Für eine gute Wärmeübertragung muss also der Wärmeübergang

α auf beiden Seiten der Trennfläche hoch sein.

Aus diesem Grunde wurde die Profilierung der Hoval Platten

in langen Versuchen optimiert. Das Ergebnis sind hohe

Rückwärmzahlen, die von der Strömungsgeschwindigkeit

relativ unabhängig sind, und niedrige Druckverluste.

Bild 1: Die Luftströme

werden – getrennt

durch die Platten – fein

gefächert aneinander

vorbeigeführt.

Tauscherfläche

Die übertragene Wärmeleistung hängt direkt von der installierten

Tauscherfläche ab. Mit der Anzahl der Platten, d.h.

also mit deren Abstand, kann sehr leicht die Rückwärmzahl

verändert und optimiert werden. Für die meisten Typen der

Hoval Plattenwärmeaustauscher sind deshalb verschiedene

Plattenabstände möglich. Der opti male Tauscher lässt sich

nur mit einer projektbezogenen Wirtschaft lichkeitsrechnung

ermitteln.

1.2 Dichtigkeit

Komponenten der Lüftungstechnik, wie z.B. Klappen,

Kanäle, aber auch Gerätegehäuse, sind normalerweise

nie 100%-ig luftdicht. Das liegt vor allem daran, dass dies

von der Funktion her nicht unbedingt nötig ist und auch

sehr teuer wäre. Für den praktischen Betrieb muss die

Leckage aber in technisch vertretbaren Grenzen bleiben.

Für einige Komponenten, wie z.B. für Klappen, sind deshalb

Prüfvorschriften und Grenzwerte definiert (EN 1751). Für

Wärmerückgewinner gibt es bislang solche Daten nicht,

jedoch sind Praxiswerte aus Messungen bekannt.

Zwei Arten von Undichtigkeiten sind zu unterscheiden:

■ Leckage nach außen (extern)

■ Leckage zwischen Zu- und Abluft (intern)

Während die Abdichtung nach außen normalerweise kein

Problem darstellt (sie ist vor allem eine Frage der Montagequalität),

hängt die interne Leckage in erster Linie vom

System und der Konstruktion ab. Als Anhaltswert für die

interne Leckage von Hoval Plattenwärmeaustauschern

gilt maximal 0.1 % der Nennluft leistung (bei 250 Pa

Differenzdruck).

Die Dichtigkeit von Hoval Plattenwärmeaustauschern ist

im Vergleich zu anderen Konstruktionen sehr gut; trotzdem

muss man feststellen, dass 100%-ig dichte Tauscher ohne

besondere Maßnahmen nicht möglich sind.


Verfahren und Funktion

1.3 Feuchteübertragung

Beim Hoval Plattenwärme aus tauscher sind die beiden Luftströme

voneinander getrennt; die Übertragung von Feuchte

ist deshalb nicht möglich. Das ist vor allen Dingen dann

vorteilhaft, wenn mit der warmen Abluft Feuchte abtransportiert

werden soll, wie z.B. in Schwimmbädern, Trocknungsanlagen

usw.

1.4 Kondensation

Hoval Plattenwärmeaustauscher übertragen keine Feuchte,

können aber dennoch einen Teil der latenten Wärme feuchter

Abluft nutzen. Bei tiefen Außentemperaturen, also dann,

wenn hoher Wärmebedarf besteht, wird die Abluft so weit

abgekühlt, dass die Sättigungstemperatur erreicht wird und

Kondensat ausfällt. Dabei wird die Verdampfungsenergie

frei. Diese reduziert das weitere Abkühlen der Abluft, d.h.,

die Temperaturdifferenz zwischen den Luftströmen im

Wärme austauscher ist größer als ohne Kondensation. Auch

der Wärmeübergang ist besser; die Rückwärmzahl wird insgesamt

stark erhöht. Dies erkennt man deutlich im hx-Diagramm.

Der kalte Luftstrom wird stärker erwärmt als der

warme abgekühlt. Selbstverständlich ist aber die Enthalpiedifferenz

– gleicher Wasserwert vorausgesetzt – gleich groß.

Mit der Kondensation in der Abluft ist aber gleichzeitig eine

Verengung des freien Strömungsquerschnittes und damit

eine Erhöhung des Druckverlustes verbunden. Es ist

deshalb wichtig, dass das Kondensat problemlos ablaufen

kann. Das hängt vor allem von der Einbaulage des Wärmeaustauschers

und von der Form der Platten ab. Der Hoval

Plattenwärmeaustauscher bietet auch hier dank der besonderen

Profilierung Vorteile.

Bei Kondensation ist die interne und externe Leckage des

Tauschers von besonderer Bedeutung. Selbst wenn – wie

beim Hoval Plattenwärmeaustauscher – die Leckage nur bei

max. 0.1 % der Nennluftleistung liegt, kann das bedeuten,

t 2

h

Bild 2: Zustandsänderungen im hx-Diagramm

h t 1

Verfahren und Funktion

dass pro Stunde bis 3 l Kondensat durchsickern können, in

extremen Fällen sogar mehr. Der absolute Wert hängt ab

von der Größe des Tauschers, der Anzahl der Platten, der

Kondensatmenge und dem Differenzdruck.

1.5 Temperaturfeld

Beim Kreuzstromwärmeaustauscher werden die Luftströme

nicht gleichmäßig erwärmt bzw. abgekühlt. Das bedeutet,

dass die Temperaturen beim Austritt der Luftströme über die

Strömungsfläche unterschiedlich sind. Die Computergrafik,

berechnet nach der Methode der finiten Elemente, zeigt dies.

Durch die unterschiedlichen Temperaturen ist das Nachprüfen

der Rückwärmzahl im Betrieb praktisch unmöglich.

Aus diesem Grunde sind die Wärmeleistungen repräsenta

tiver Hoval Plattenwärmeaustauscher von unabhängigen

Prüfinstituten mit aufwändigen Vorrichtungen gemessen

und bestätigt worden: zur Sicherheit des Planers, des

Installateurs und des Betreibers. Die technischen Daten

der Hoval Plattenwärmeaustauscher sind durch Eurovent

zertifiziert.

t [°C]

30

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

t 21

Bild 3: Temperaturfelder der Luftströme

t 12

t 11

t 22

t [°C]

30

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

5


Verfahren und Funktion

Verfahren und Funktion

1.6 Einfriergrenze

Wird der warme Luftstrom sehr stark abgekühlt, so ist es

nicht nur möglich, dass Kondensat ausfällt, es kann sogar

gefrieren. Die Kaltlufttemperatur, bei der dies gerade beginnt,

wird als 'Einfriergrenze' bezeichnet. In der Praxis kommt dies

selten vor, da mehrere der folgenden Kriterien erfüllt sein

müssen:

■ sehr tiefe Temperatur des Kaltluftstromes

■ Die Kaltluftmenge ist größer als die Warmluftmenge.

■ hohe Effizienz des Tauschers, d.h. hohe Rückwärmzahl

■ relativ kleine Kondensatmenge

■ Das Kondensat kann schlecht abfließen.

Treffen mehrere dieser Umstände zusammen, so kann der

Wärmeaustauscher, beginnend an der kalten Ecke, vereisen.

Der Hoval Plattenwärmeaustauscher wird dadurch nicht

beschädigt, jedoch steigt der Druckverlust entspre chend an

oder die Luftleistung nimmt ab. Im Extremfall kann so langsam

der ganze Tauscher zufrieren. Es empfiehlt sich daher,

die Einfriergrenze projektbezogen mit dem Auslegungsprogramm

Hoval CAPS zu berechnen und entsprechende

Maßnahmen dagegen vorzusehen (Abtauschaltungen,

Vorwärmung, Bypass).

Bild 4: Von der 'kalten Ecke' aus beginnt der Tauscher unter extremen Bedingungen

zu vereisen.

6

kalt

warm

kalte Ecke

1.7 Rückwärmzahl

Grundsätzlich lässt sich durch entsprechende Auslegung

nahezu jede Rückwärmzahl erreichen. Beispielsweise kann

durch Hintereinanderschaltung von Geräten die Rück wärmzahl

deutlich erhöht werden. Diese Rückwärmzahlerhöhung

geht jedoch:

■ entweder zu Lasten des Druckverlustes

■ oder zu Lasten des Querschnittes

■ in jedem Fall aber zu Lasten der Kosten

Die 'richtige' Rückwärmzahl hängt ab von den gültigen

Vorschiften und von der Wirtschaftlichkeitsrechnung, d.h.

von den Betriebsdaten wie Energiepreis, Lebensdauer,

Betriebszeit, Temperaturen, Wartungsaufwand, Zins, usw.

Wichtig ist, dass die bei der Auslegung als optimal gefundenen

Werte für Rückwärmzahl und Druckverlust auch dann

bei der Ausführung installiert werden. Bereits geringe Änderungen

(ein paar Prozent weniger Rückwärmzahl, ein paar

Pascal mehr Druckverlust) können deutlich schlechtere

Werte für Kapitalwert und Amortisationszeit ergeben.

1.8 Druckverlust

Wärmerückgewinner verursachen für Fortluft wie für

Außenluft zusätzlichen Druckverlust; dies führt zu höheren

Betriebskosten. Bei derzeitigen Randbedingungen liegen die

wirtschaftlichen Werte zwischen 150 Pa und 250 Pa. Um die

Kosten zu reduzieren, werden jedoch immer wieder Wärmerückgewinner

installiert, deren Druckverluste über diesen

wirtschaftlich sinnvollen Werten liegen. Damit ist die Rentabilität

der Anlage gefährdet. Aber auch volkswirtschaftlich

gibt es eine Grenze: Da der Wirkungsgrad für die Erzeugung

von elektrischem Strom in der Regel nur etwa 35 % bis

40 % beträgt, darf also der Aufwand für den zusätzlichen

Druckverlust maximal diesen Betrag in Bezug auf die gesamte

Energieeinsparung ausmachen.

1.9 Differenzdruck

Man unterscheidet zwischen:

■ dem externen Differenzdruck

(zwischen dem Tauscher und der Umgebung)

■ dem internen Differenzdruck

(zwischen Außenluft und Fortluft)

Externer Differenzdruck

Dieser Differenzdruck ist aus schlaggebend für die externe

Leckage des Plattenwärme austauschers. Bei richtiger und

sorgfältiger Installation eines Plattenwärmeaustauschers

in einem Kanalsystem ist die Auswirkung aber zu vernachlässigen.

Wichtiger ist die Aus wirkung jedoch auf die mechanische

Festigkeit. Insbeson dere die Seitenwände werden

bei hohen Druckunter schie den stark belastet. Bei großen

Plattentauschern verstärkt deshalb Hoval die Seitenwände

durch ein spezielles Profil (Seitenverstärkung).


Verfahren und Funktion

Interner Differenzdruck

Auch die interne Leckage zwi schen den beiden Luftströmen

hängt stark vom Differenzdruck ab. Zwar sind Hoval Plattenwärme

aus tauscher verglichen mit anderen Konstruktionen

sehr dicht, doch sollten bei der Planung folgende Hinweise

berück sichtigt werden:

■ Der Differenzdruck beim Plattenwärmeaustauscher sollte

möglichst gering sein.

■ Das Druckgefälle und damit eine mögliche Leckage sollte

von der Außenluft zur Fortluft gerichtet sein.

In Abhängigkeit des internen Differenzdruckes kann es aber

auch zu einer Verformung der Platten kommen. Der Plattenabstand

verringert und/oder vergrößert sich. Entsprechende

Veränderungen des Druckverlustes können die Folge sein.

Ausführliche Messungen zeigen, dass der Einfluss der

Verformung von der Größe des Plattenabstandes abhängt

(siehe Diagramm 1).

Der zulässige Differenzdruck zwischen den beiden Luftströmen

ist begrenzt auf:

■ 2500 Pa bei der Ausführung S

■ 2000 Pa bei den Ausführungen F und P

Er orientiert sich an der noch vertretbaren Druckverlusterhöhung;

eine bleibende Verformung der Platten tritt dabei

noch nicht auf. Die zu erwartende Druckverlusterhöhung,

abhängig vom Tauschertyp und dem vorliegenden internen

Differenzdruck, lässt sich mit dem Auslegungsprogramm

Hoval CAPS berechnen.

Druckverlusterhöhung in %

bei einem Differenzdruck von:

Hinweis

Der Differenzdruck hängt von der Anordnung der

Ventilatoren ab. Überdruck auf der einen Seite und

Unterdruck auf der anderen Seite addieren sich.

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

2500 Pa

2000 Pa

1500 Pa

1000 Pa

500 Pa

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Plattenabstand in mm

Diagramm 1: Druckverlusterhöhung durch internen Differenzdruck für Tauscher

der Ausführung S

1.10 Hygiene

Verfahren und Funktion

Hoval Plattenwärmeaustauscher wurden am Institut für

Lufthygiene in Berlin einer Hygiene-Konformitätsprüfung

unterzogen. Prüfkriterien dabei waren die hygienerelevanten

Anforderungen zum Einsatz in der allgemeinen

Raumlufttechnik und im Krankenhausbereich. Alle Hygieneanforderungen

wurden erfüllt.

Bild 5: Zertifikat der Hygiene-Konformitätsprüfung

7


Leistungsregelung

Leistungsregelung

2 Leistungsregelung

Der Hoval Plattenwärmeaustauscher arbeitet immer wie ein

Temperaturgleichrichter zwischen den beiden Luftströmen.

Die Flussrichtung der Wärme ist dabei ohne Bedeutung, d.h.,

je nach dem Temperaturgefälle zwischen Abluft und Außenluft

findet entweder Wärme- oder Kälterückgewinnung statt.

Eine Leistungsregelung des Plattenwärmeaustauschers ist

also nicht notwendig, wenn die Ablufttemperatur mit der Solltemperatur

identisch ist. In diesem Fall wird die Außenlufttemperatur

durch den Wärmeaustauscher immer in Richtung

der Solltemperatur erwärmt bzw. gekühlt.

In vielen Fällen sind jedoch im belüfteten Raum Wärme -

quellen vorhanden (Menschen, Maschinen, Beleuchtung,

Son neneinstrahlung, Prozessanlagen), die die Raumtemperatur

erhöhen, d.h., die Ablufttemperatur ist höher als die

Solltemperatur. Hier ist zu prüfen, ab welcher Außentemperatur

bei voller Leistung des Plattenwärmeaustauschers

ein Aufheizen des Systems erfolgt und – falls dies nicht

toleriert werden kann – somit die Leistung des Wärmeaustauschers

geregelt werden muss.

Beispiel

In einer Industriehalle wird die Raumluft durch Beleuchtung

und Maschinen von 18 °C auf 24 °C erwärmt. Die Rückwärmzahl

Φ2 beträgt 66 %. Ab welcher Außentemperatur

t21 wird die Halle ohne Nacherhitzung nur durch die

Wärmerückgewinnung erwärmt?

8

t 22 − (Φ 2 · t 11)

t 21 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

(1 − Φ 2 )

18 − (0.66 · 24)

t 21 = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ = 6 °C

(1 − 0.66)

Bei einer Außentemperatur von +6 °C beträgt die Zulufttemperatur

nach dem Plattenwärmeaustauscher also

18 °C = Solltemperatur. Bei höheren Außentemperaturen

erfolgt eine Aufheizung der Halle über die gewünschte

Raumtemperatur, d.h., die Leistung der Wärmerück gewinnung

sollte geregelt werden.

Beim Plattenwärmeaustauscher ist die Leistungsregelung

durch Veränderung des Massenstromverhältnisses, d.h.

mittels Bypass, sehr einfach und wirtschaftlich möglich.

Alle Hoval Plattenwärmeaustauscher können deshalb mit

inte griertem Bypass und zugehörigen Regelklappen geliefert

werden. Tauscher- und Bypassbreite sind dabei so

auf einander abgestimmt, dass beim Durchströmen etwa

der gleiche Druckverlust entsteht. Ob der Bypass seitlich

oder mittig angeordnet wird, hängt von den örtlichen

Gegeben heiten und von der Breite des Tauschers ab. Bei

Bild 6: Zur Regelung der Leistung hat sich der Bypass am besten bewährt.

der Anord nung von weiteren Lüftungskomponenten, z.B.

Lufterhitzer, Tropfenabscheider usw., nach dem Bypass ist

zu berück sichtigen, dass die Beaufschlagung unregelmäßig

sein kann.

Für die Anordnung des Bypasses gibt es zwei Überlegungen:

Bypass in der Außenluft:

Je nach Stellung der Klappen werden zwischen 0 % und

100 % der Außenluft über den Bypass geführt. Die Abluft

strömt immer durch den Wärme austauscher und wird

entsprechend der Außenluftmenge abgekühlt. Mit dieser

Anordnung des Bypasses kann zugleich das zu starke

Abkühlen der Abluft und damit das Vereisen verhindert

werden.

Bypass in der Abluft:

Zwischen 0 % und 100 % der Abluft werden über den

Bypass geführt. Die Außenluft strömt immer durch den

Plattenwärmeaustauscher. Diese Anordnung ist bei verschmutzter

Abluft zu empfehlen, da während des Sommerbetriebes

der Wärmeaustauscher von der Abluft nicht

durchströmt wird.


Aufbau

3 Aufbau

Hoval Plattenwärmeaustauscher bestehen aus dem

Tauscherpaket und dem Gehäuse. Die Dimensionierung des

Tauscherpaketes ( Plattengröße und Plattenabstand ) hängt

dabei entscheidend von der Luftleistung ab. Um bezüglich

Rückwärmzahl, Druckverlust und Kosten in allen Bereichen

ein optimales Ergebnis zu erreichen, produziert Hoval verschiedene

Paketausführungen:

■ die Ausführung S

mit Plattenabständen von 2 – 9 mm

■ die Ausführungen F und P

mit Plattenabständen von 4 – 12 mm

3.1 Tauscherpaket der Ausführung S

Das Tauscherpaket ist aus speziell geformten Aluminiumplatten

aufgebaut. Die Profilierung wurde in ausführlichen

Versuchsreihen bezüglich Rückwärmzahl, Druckverlust und

Stabilität optimiert. Die wesentlichen Vorteile sind:

■ geringe Abhängigkeit der Rückwärmzahl von der

Strömungsgeschwindigkeit

■ exakte Abstandshalterung zwischen den Platten durch

Positiv-/Negativprägung

■ hohe Steifigkeit der dünnen Aluminiumplatten durch die

besondere Anordnung der Längs- und Querrippen

■ Die Profilierungen sind so ausgebildet, dass Kondensat

nach allen Richtungen ablaufen kann.

■ Unregelmäßige Strömungsbeaufschlagung kann sich im

Wärmeaustauscher ausgleichen.

Es gibt 7 verschiedene Plattengrößen, die wiederum in

verschiedenen Profiltiefen, d.h. für verschiedene Plattenabstände,

geprägt werden. Insgesamt können so verschieden

ste Tauscherpakete – unabhängig von der Breite –

gefertigt werden.

Bild 7: Die besondere Profilierung der Hoval Platten

ist das Ergebnis eingehender Unter suchungen und

Messungen (hier Ausführung S).

3.2 Tauscherpaket der Ausführungen F und P

Aufbau

Das Tauscherpaket besteht aus Aluminium- oder Edelstahlplatten

mit V-förmigen Abstandsrinnen. Die Profilierung

wurde in ausführlichen Versuchsreihen bezüglich

Rückwärmzahl, Druckverlust und Stabilität optimiert. Die

wesentlichen Vorteile sind:

■ geringe Abhängigkeit der Rückwärmzahl von der

Strömungsgeschwindigkeit

■ exakte Abstandshalterung zwischen den Platten

■ hohe Steifigkeit durch das kreuzweise Stapeln der

Abstandsrinnen

■ strömungstechnisch günstige Eintrittspartie

■ freier Kondensatablauf nach allen Richtungen

Es gibt 4 verschiedene Plattengrößen, die wiederum in verschiedenen

Plattenabständen geprägt werden. Insgesamt

können so verschiedenste Tauscherpakete – unabhängig

von der Breite – gefertigt werden.

3.3 Plattenverbindung

Bild 8: Falzverbindungen machen das Tauscherpaket

dicht und stabil (hier Ausführung F).

Die Platten haben untereinander eine formschlüssige Falzverbindung.

Dadurch ergibt sich am Luftein- und -austritt

eine mehrfache Materialdicke, die dem Tauscherpaket die

besonders hohe Stabilität gibt. Außerdem entsteht ein günstiges

Strömungs profil, das nicht nur den Druckverlust, sondern

auch die Möglichkeit der Schmutzablagerung reduziert.

Bild 9: Durch Falzverbindungen ergibt sich an

den Eintritts- und Austrittskanten eine mehrfache

Materialdicke (hier Ausführung S).

9


Aufbau

Aufbau

3.4 Gehäuse der Ausführung S und F

Das Tauscherpaket wird in ein Gehäuse aus Eckprofilen

und Seitenwänden eingebaut. Besondere Bedeutung haben

dabei die speziell entwickelten Aluminium-Eckprofile:

■ Die Ecken des Tauscherpaketes werden mit Dichtmasse

in den Profilen verklebt. Mit diesem Verfahren wird das

Paket optimal in das Gehäuse eingebunden.

■ An die Hohlprofile können direkt andere Bauteile angeschraubt

oder genietet werden, ohne dass dabei die

Stabilität des Tauschers leidet oder das Plattenpaket

verletzt wird.

■ Die Abflachung der Profile an den Ecken unter 45° erleichtert

den Einbau des Plattenwärmeaustauschers und

reduziert die Diagonalabmessung.

An die Eckprofile werden die Seitenwände geschraubt.

Dies ergibt für alle Seiten plane Anschluss flächen, z.B. für

Kanäle oder andere Bauteile. Außerdem ermöglicht die

Rückabkantung der Seitenwände die Installation einer umlaufenden

seitlichen Dichtung; damit wird der Einbau in ein

Gehäuse erleichtert.

Bild 10: Das speziell entwickelte

Aluminium-Eckprofil bietet besondere

Vorteile.

10

Bild 11: An der Rückabkantung der

Seitenwand kann eine seitliche Dichtung

angebracht werden.

Bei allen zusammengesetzten Plattenwärmeaustau schern

sind die Seitenwände speziell für eine Dichtschnur profiliert.

Zusammen mit der Dichtrille im Eckprofil sind so die einzelnen

Blöcke dicht miteinander verbunden.

Bild 12: Die umlaufende

Dichtrille im Rahmen

jedes Blocks sichert die

hohe Dichtungsqualität

auch bei zusammengesetzten

Tauschern (hier

ein Schnittmodell).

3.5 Gehäuse der Ausführung P

Die Seitenwände und Eckprofile sind aus Edelstahl gefertigt.

Im Vergleich zu den Ausführungen S und F sind folgende

Unterschiede wichtig:

■ Die Ecken des Edelstahl-Tauscherpaketes werden mit

einem PU-Kleber im Eckprofil abgedichtet.

■ Das Eckprofil ist größer dimensioniert und offen. Dadurch

wird die Montage erleichtert.

■ Die Seitenwände sind verschweißt.

Bild 13: Bei Tauschern der Ausführung P

ist das Eckprofil größer dimensioniert

und offen.

Bild 14: Die Ecken des Edelstahl-

Tauscherpaketes werden mit einem

PU-Kleber im Eckprofil abgedichtet.

Bild 15: Für besonders

hohe Anforderungen an

de Korrosions beständigkeit

sind Plattenwärme

aus tauscher aus

Edelstahl erhältlich.


Modellpalette

4 Modellpalette

4.1 Ausführungen

Je nach Verwendung und Luftleistung gibt es verschiedene

Ausführungen von Hoval Plattenwärmeaustauschern:

Ausführung S

deckt vor allen Dingen die 'normale' lufttechnische

Anwendung ab

Ausführung F

ist für größere Luft leistungen konzipiert; Plattengröße und

-abstand sind deshalb größer als bei der Ausführung S

Ausführung P

ist für größere Luftleistung mit Korrosionsbelastung konzipiert;

als Material für Plattenpaket und Gehäuse wird

Edelstahl verwendet

4.2 Baureihen

Bezüglich der verwendeten Werkstoffe und Materialien

gibt es 3 verschiedene Baureihen. Sie ermöglichen die

Anpassung an unterschiedlichste Anwendungsfälle:

Baureihe V

(Standard)

Baureihe G

(korrosionsgeschützt)

Baureihe T

(Hochtemperatur)

Ausführungen S und F Ausführung P

Das Tauscherpaket besteht aus Aluminiumplatten,

das Gehäuse aus Aluminium-Strangpressprofilen

und Seitenwänden aus Aluzinc-Blech.

Die Tauscher sind silikonfrei. Die maximal zulässige

Temperatur beträgt 90 °C (Ausführung S)

bzw. 100 °C (Ausführung F).

Dieser Aufbau gewährleistet hohe Korrosionsbeständigkeit

für den 'normalen' Einsatz in

Lüftungs- und Klimaanlagen.

Die Grundmaterialien sind wie bei Baureihe V,

jedoch sind die Platten und das komplette

Gehäuse beschichtet.

Die Tauscher sind silikonfrei. Die maximal zulässige

Temperatur beträgt 90 °C (Ausführung S)

bzw. 100 °C (Ausführung F).

Die Baureihe G hat sich für Anwendungen mit

erhöhter Korrosionsgefahr (z.B. in Schwimmbädern,

in Küchen, in bestimmten Industrieanwendungen,

usw.) bewährt.

Der Aufbau ist identisch mit Baureihe V, jedoch

wird zum Abdichten der Eckprofile ein

Hochtemperatur-Silikon verwendet. Damit sind

die Tauscher bis 200 °C beständig.

Die Hoval Anwendungsberatung gibt Auskunft, welche

Baureihe für welchen Einsatz zu empfehlen ist.

Modellpalette

Das Tauscherpaket und das Gehäuse bestehen

aus Edelstahl. Dadurch ist höchste Korrosionsbeständigkeit

gewährleistet.

Die Tauscher sind silikonfrei. Die maximal zulässige

Temperatur beträgt 100 °C.

nicht erhältlich

Der Aufbau ist identisch mit Baureihe V, jedoch

wird zum Abdichten der Eckprofile ein

Hochtemperatur-Silikon verwendet. Damit sind

die Tauscher bis 200 °C beständig.

11


Modellpalette

Modellpalette

4.3 Tauschergrößen

Für die lufttechnischen Werte (Rückwärmzahl, Druckverlust,

Luftleistung) ist das Tauscherpaket entscheidend. Abhängig

von der Ausführung gibt es verschiedene Größen. Einige

Größen sind aus 4 Tauscherpaketen zusammengesetzt.

12

4.4 Plattenabstand

Vom Plattenabstand hängt die installierte Tauscherfläche

und damit die Rückwärmzahl, der Druckverlust, aber auch

der Preis ab. Für die meisten Tauschergrößen bietet Hoval

mehrere Plattenabstände an, damit projektbezogen entsprechend

den Randbedingungen eine optimale Lösung eingesetzt

werden kann.

Platten­

Ausführung S Rückabstand

040 050 060 070 085 100 120 140 170 200 240

wärm zahl

C – 2.0 2.0 2.0 2.0 – – 2.0 2.0 – – max.

D 2.3 – 2.5 – 3.0 – – – 3.0 – –

R – – 3.0 3.2 3.9 2.5 3.2 3.2 3.9 2.5 3.2

S – – – – – – – – – – –

X – 3.2 4.2 4.3 5.1 4.4 4.8 4.3 5.1 4.4 4.8

Y – – – – – – – – – – –

L – 4.4 4.7 5.3 6.3 6.3 6.3 5.3 6.3 6.3 6.3

W – – 6.3 6.3 8.5 – – 6.3 8.5 – – min.

Aufbau

Tabelle 2: Lichte Plattenabstände der Ausführung S (Nennwerte in mm)

Platten­

Ausführung F Ausführung P Rückabstand

100 120 140 160 200 240 100 200

wärm zahl

C – – – – – 5.6 – – max.

D – – – – 5.6 7.2 – 5.6

R – 4.6 5.6 5.6 7.2 9.3 – 7.2

S – – 7.2 7.2 – – – –

X – 5.6 8.3 9.3 9.3 12.0 4.0 9.3

Y – – – – – – 4.6 –

L 5.6 7.2 10.3 11.3 12.0 – 5.6 12.0

W 7.2 9.3 – – – – 7.2 – min.

Aufbau

Tabelle 3: Lichte Plattenabstände der Ausführungen F und P (Nennwerte in mm)

Druckverlust

max.

min.

Druckverlust

max.

min.


Modellpalette

4.5 Tauscherbreite

Die Breite der Hoval Plattenwärmeaustauscher ist beliebig.

Sie kann entsprechend den örtlichen Gegebenheiten oder

den Auslegungskriterien (Druckverlust) gewählt und ausgeführt

werden. Aus statischen Gründen ist die Tauscher breite

auf max. 3000 mm begrenzt.

Um den Transport und den Einbau zu erleichtern, werden

sehr breite Tauscher der Ausführung S in 2 Teilen geliefert.

Das gilt für folgende Tauschergrößen:

Tauschergröße Geteilte Ausführung bei:

S-040 bis S-060 Breite > 1400 mm

S-070 bis S-240 Breite > 2050 mm

Tabelle 4: Geteilte Lieferung der Ausführung S

Mehrere Tauscher mit Klappen werden bei der Montage im

Lüftungsgerät mit Verbindungs bolzen zusammengeschlossen,

so dass ein einzelner Stellantrieb ausreicht. Je nach

Größe der Tauscher werden zu diesem Zweck ein oder

mehrere Verbindungsbolzen mitgeliefert.

Bild 16: Klappenverbindung bei mehrteiligen Tauschern

25 25

Bild 17: Detail Verbindungsbolzen

Modellpalette

13


Optionen

Optionen

5 Optionen

5.1 Bypass B

Ist die Leistungsregelung des Plattenwärmeaustauschers

notwendig, so wird neben dem Plattenpaket im Gehäuse

ein Bypass eingebaut. Dieser kann seitlich oder mittig angeordnet

werden. Die Mindestbreite ist 50 mm.

14

Hinweis

Wir empfehlen aus strömungstechnischen Gründen

die mittige Anordnung spätestens ab einer Gesamtbreite

von 1500 mm.

An den Blech- bzw. Profilflanschen des Gehäuses können

vor dem Tauscherpaket und dem Bypass direkt die Regelklappen

montiert werden.

Die Bypassbreite wird mit dem PC-Ausle gungs programm

CAPS automatisch so berechnet, dass die Durchströ mung

des Bypasses etwa den gleichen Druck verlust er gibt wie die

Durchströmung des Tauscherpaketes. Selbstverständlich

kann die Breite des Bypasses aber auch nach Vorgabe

ausgeführt werden. Der zu erwartende Druck verlust kann mit

dem Programm be rechnet werden.

Achtung

Bei größeren Tauschern wird der Bypass durch

Distanzhalterungen verstärkt; diese dürfen nicht zum

Anheben des Tauschers benutzt werden.

Bild 18: Der Bypass kann seitlich oder mittig angeordnet sein.

5.2 Regelklappen K

Zur Regelung der Luftströme durch den Bypass bzw. durch

das Tauscherpaket sind gegenläufige Regelklappen erforderlich.

Diese werden bei Hoval in einem Rahmen montiert,

der direkt auf dem Gehäuse vor dem Tauscherpaket und

dem Bypass (in Strömungsrichtung gesehen) befestigt wird.

Die Gliederklappe zeichnet sich durch folgende Besonderheiten

aus:

■ Die Klappe entspricht der Dichtigkeitsklasse 2 gemäß

DIN EN 1751.

■ Die Kunststoffzahnräder zum Antrieb der Lamellen sind

mittig, d.h. zwischen Bypass und Wärmeaustauscher,

gelagert.

■ Die Zahnräder sind hinter einem Flansch angeordnet und

so vor dem Luftstrom geschützt.

■ Die Lamellen bestehen aus einem Profil aus verzinktem

Stahlblech; sie sind deshalb besonders verwindungssteif

und dicht.

■ Die Demontage und Wiedermontage einzelner Lamellen

ist möglich.

■ Das maximal zulässige Drehmoment beträgt 20 Nm.

■ Der Antrieb durch den mitgelieferten Vierkant-Antriebsbolzen

( 9.8 x 9.8 mm ) ist bei jeder Lamelle beidseitig

möglich. Für den Kraftfluss ist jedoch eine Lamelle in der

Mitte der Klappe am besten geeignet.

■ Bei den Größen 200 und 240 wird je Tauscherpaket eine

Klappe montiert; es sind daher zwei Klappenantriebe

erforderlich.

■ Die maximale Lamellenbreite beträgt 1200 mm; bei größeren

Abmessungen wird ein Zwischenlager montiert.

Die Bypassklappen sind bei winkelgerechtem Einbau des

Plattentauschers leichtgängig. Umfangreiche Messun gen

haben gezeigt, dass das notwendige Drehmoment in erster

Linie von der Breite abhängt.

Diagramm 2 zeigt, welches Drehmoment in Abhängigkeit

von der Tauscher breite notwendig ist, korrekter Einbau

vorausge setzt.

Drehmoment [Nm]

16

14

12

10

8

6

4

2

0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Tauscherbreite [mm]

Diagramm 2: Notwendiges Drehmoment für die Bypassklappen

(Die Werte gelten bis zu einem Differenzdruck von 500 Pa.)


Optionen

Mit der Regelklappe lässt sich die Rückwärmzahl stetig einstellen,

wie Messungen der CC Prüfstelle Gebäudetechnik

der Hochschule Luzern belegen.

Rel. Tauscherwirkungsgrad [%]

100%

80%

60%

40%

20%

0%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Klappenstellung [°]

Diagramm 3: Tauscherwirkungsgrad in Abhängigkeit der Klappenstellung:

0° = Tauscherklappe geschlossen / Bypassklappe offen

90° = Tauscherklappe offen / Bypassklappe geschlossen

Mit der gegenläufigen Klappe für Tauscher und Bypass

bleibt der gesamte Druckverlust und damit die gesamte

Luftleistung auch bei Zwischenpositionen relativ konstant.

Mit den gemessenen ζ-Werten (CC Prüfstelle Gebäudetechnik

der Hochschule Luzern) kann dies überprüft werden.

Widerstandsbeiwert [-]

750

500

250

0

0 20 40 60 80

Klappenstellung [°]

Diagramm 4: Widerstandsbeiwert der Klappe (ζ-Wert) in Abhängigkeit der

Klappenstellung (0° = geschlossen / 90° = offen)

Hinweis

Die Regelklappen für Tauscher der Ausführung P entsprechen

der Baureihe G; sie bestehen aus beschichtetem

Stahlblech. Bei hoher Korrosionsbelastung

empfiehlt sich daher die Anordnung des Bypasses im

Außenluftstrom.

Optionen

Bild 19: Hoval Plattenwärmeaustauscher mit seitlichem Bypass und Regelklappen.

15


Optionen

Optionen

5.3 Umluftbypass U

Im Plattenwärmeaustauscher ist ein Bypass mit Bypassklappe

( = gegenläufige Klappe vor dem Bypass und dem

Plattenwärmeaustauscher) integriert. Eine Seitenwand des

Bypasses ist dabei durch die zusätzliche Umluftklappe ersetzt.

Dieser Aufbau wird als Umluftbypass bezeichnet.

Die Breite des Umluftbypasses ist entweder entsprechend

der Vorgabe oder wird mit dem PC-Programm so berechnet,

dass der Druckverlust durch den Bypass etwa dem Druckverlust

durch das Tauscherpaket entspricht.

Die Umluftklappe ist gleich aufgebaut wie die Bypassklap pe.

Dies gilt für das Material wie auch für die Maße. Mit dem im

Plattenwärmeaustauscher integrierten Umluft bypass kann

■ im Außenluftbetrieb die Wärme-/Kälterückgewinnung

geregelt werden,

■ Umluft- und Mischluftbetrieb gefahren werden.

Die Regelung erfolgt über die Bypassklappe mit einem

Stellmotor. Die Umluftklappe muss gegenläufig mit der

Außenluft- und der Fortluftklappe gesteuert werden. Dazu ist

mindestens ein weiterer Stellmotor notwendig. Der Antrieb

kann beidseitig bei jeder Lamelle über den mit gelieferten

Vierkant-Antriebsbolzen (9.8 x 9.8 mm) erfolgen.

16

Hinweis

Wenn nicht anders bestellt, ist die Umluftklappe wie in

Bild 20 angeordnet (Default-Position).

Bild 20: Plattenwärmeaustauscher mit seitlichem Umluftbypass

Bypass im Außenluftstrom Bypass im Abluftstrom

Abluft Außenluft

Zuluft

Umluftklappe Bypassklappe

Fortluft

■ Außenluftbetrieb: Die Umluftklappe ist geschlossen;

Außenluft- und Fortluft klappe sind offen. Mit der Bypassklappe

wird entsprechend des Wärmebedarfes die

Wärme rückgewinnung geregelt.

■ Umluftbetrieb: Die Umluftklappe ist geöffnet; Außenluftund

Fortluft klappe sind geschlossen. (Die Position der

By passklappe ist beliebig.) Die Abluft wird durch den

Bypass des Platten wärmeaustauschers direkt wieder

dem Raum zugeführt.

■ Mischluftbetrieb: Umluft-, Außenluft- und Fortluftklappe

sind teilweise ge öffnet. Die Bypassklappe ist (üblicherweise)

geschlossen, damit die volle Wärme-/Kälterückgewinnung

genutzt werden kann.

Umluftklappe

Abluft Bypassklappe

Außenluft

Zuluft

Umluftklappe

Bypassklappe

Fortluft

■ Außenluftbetrieb: Die Umluftklappe ist geschlossen;

Außenluft- und Fortluft klappe sind offen. Mit der Bypassklappe

wird entsprechend des Wärmebedarfes die

Wärme rückgewinnung geregelt.

■ Umluftbetrieb: Die Umluftklappe ist geöffnet; Außenluftund

Fortluft klappe sind geschlossen. Die Abluft wird

durch den Bypass des Plattenwärmeaustauschers direkt

wieder dem Raum zugeführt.

Achtung

Die Bypassklappe muss geöffnet sein !

■ Mischluftbetrieb: nicht möglich


Optionen

5.4 Dichtigkeitsprüfung P

Wie bereits erläutert (siehe Kapitel 1.2 und 1.4), sind

Platten wärmeaustauscher ohne besondere Maßnahmen

nicht 100%-ig dicht. Durch zusätzliches Abdichten des

Tauscherpaketes kann Hoval allerdings sicherstellen, dass

der Tauscher bei Auslie fe rung in der geprüften Einbaulage

wasserdicht ist.

Je nach Bedarf können 2 Seiten (2P = ein Luftstrom) oder

4 Seiten (4P = beide Luftströme) zusätzlich abgedichtet

werden.

Die Dichtigkeitsprüfung ist nicht möglich für Tauscher der

Baureihe T.

Hinweis

Bei Tauschern für liegenden Einbau sollten immer alle

4 Seiten zusätzlich abgedichtet werden.

5.5 Verstärkte Verpackung Q

Hoval Plattenwärmeaustauscher werden auf einer Holzpalette

geliefert. Das Tauscherpaket ist durch mehrlagige

Wellpappe abgedeckt. Das Ganze wird durch eine Folie

vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt. Diese

Verpackung hat sich seit Jahren bewährt und ist für normale

Transporte ausreichend.

Wird ein 'rauer' Transport erwartet (z.B. Seefracht), so

gibt es die Möglichkeit der verstärkten Verpackung: Der

Tauscher mit der Wellpappe wird dann zusätzlich mit einem

Holzverschlag verstärkt.

5.6 Liegender Einbau L

Optionen

Hoval Plattenwärmeaustauscher werden standardmäßig so

eingebaut, dass die Platten vertikal stehen. Unter Berücksichtigung

folgender Punkte ist aber auch der horizontale

Einbau möglich:

■ Es besteht erhöhte Vereisungsgefahr, da Kondensat auf

der Platte stehen bleiben kann.

■ Das Kondensat läuft unkontrolliert ab; es wird deshalb

eine Kondensatwanne unter dem gesamten Tauscher

empfohlen.

■ Die Kondensattropfen werden mit dem Luftstrom mitgerissen;

die Installation eines Tropfenabscheiders ist

daher ratsam.

■ Eine allseitige Dichtigkeitsprüfung wird empfohlen.

■ Liegende Plattenwärmeaustauscher der Ausführungen F

und P so einbauen, dass die Abstandsrinnen nach oben

stehen.

■ Zur Verbesserung der Stabilität sind Zwischenbleche im

Tauscherpaket montiert.

■ Wenn nicht ausdrücklich anders gewünscht, befindet sich

der seitliche Bypass oben.

Hinweis

Bei liegend eingebauten Tauschern entspricht die

Breite B im Typenschlüssel der Tauscherhöhe.

B

Bild 21: Abstands rinnen

nach oben

Bild 22: Prinzipdarstellung

eines liegend

eingebauten Plattenwärme

austauschers

17


Optionen

Optionen

5.7 Adapter H für Stellmotor

Über den Adapter können Hoval Klappen (Bypass und

Umluft) mit handelsüblichen Dreh-Stellmotoren innerhalb eines

Lüftungsgerätes oder eines Kanals angetrieben werden.

Das maximal übertragbare Drehmoment beträgt 20 Nm.

Der Adapter wird auf dem Zahnradkasten mit Schrauben befestigt.

Der Flansch des Bleches ist über einem Zahnrad der

Klappe ausgenommen, damit das Adapter-Zahnrad direkt

aufgesetzt werden kann.

Der Adapter ist in den Baureihen V und G erhältlich. Um

Transportschäden zu vermeiden, wird er als Losteil mit dem

Tauscher mitgeliefert; das Gewicht beträgt 0.6 kg.

Für die Montage ist Folgendes zu beachten:

■ Der Adapter wird etwa in der Mitte des Plattenwärmeaustauschers

über einem Zahnrad der Klappe montiert.

■ Je nach Einbaulage des Tauschers muss überprüft werden,

ob für den Adapter genügend Platz vorhanden ist.

■ Bei der Montage des Stellmotors ist darauf zu achten,

dass die Elektrokabel nicht die Funktion der Klappe

beeinträchtigen.

■ Der Adapter kann auch nachträglich auf einem Plattenwärmeaustauscher

montiert werden.

Ausführung S 050 070 170

Ausführung F 100 120 140 160 200 240

18

210

160

50

Ausführung S 040 060 085 100 120 140 200 240

Ausführung P 100 200

Tabelle 5: Maße des Adapters in mm und Position auf der Klappe bei gerader bzw.

ungerader Anzahl von Zahnrädern

Bild 24: Über den Adapter können Hoval Klappen mit handels üblichen Dreh-Stellmotoren

angetrieben werden.


Einsatzgrenzen, Materialspezifikation

6 Einsatzgrenzen, Materialspezifikation

6.1 Einsatzgrenzen

Einsatzgrenzen

Materialspezifikation

Ausführung Baureihe Temperatur Breite Differenzdruck Über­/Unterdruck Druckverlust

°C mm Pa Pa

S V + G -40… 90

200…3000 1)

T -40…200

max. 2500

max. 1000

max. 1500

max. 1000

F V + G -40…100

200…3000 2)

T -40…200

max. 2000

max. 1000

max. 1500

max. 1000

P V

T

-40…100

-40…200

200…3000

max. 2000

max. 2000

max. 1500

max. 1500

Klappen V, G, T -40… 80 50…3000 3) max. 500 max. 1500

1) mehrteilige Lieferung bei Breite > 1400 mm (S-040 bis S-060) bzw. > 2050 mm (S-070 bis S-240)

2) mehrteilige Lieferung bei Breite > 2200 mm für F-140 und F-160

3) max. Lamellenbreite = 1200 mm; bei größeren Breiten werden Zwischenlager installiert

Tabelle 6: Einsatzgrenzen der Hoval Plattenwärmeaustauscher

Achtung

Die maximale Betriebstempe ratur der Klappen und

des Adapters H beträgt 80 °C. In Anwendungen

mit höheren Temperaturen dürfen Bypassklappen

daher nur im kalten Luftstrom installiert sein; die

Umluftklappe ist nicht möglich.

Der Druckverlust sollte

aufgrund wirtschaftlicher

Überlegungen 250 Pa

nicht überschreiten.

Empfohlen: 150 ... 200 Pa

19


Einsatzgrenzen, Materialspezifikation

Einsatzgrenzen

Materialspezifikation

6.2 Materialspezifikation

Baureihe V G T

Ausführung

Plattentauscher

S / F P S / F S / F P

Platten Aluminium Edelstahl Aluminium

epoxidbeschichtet

Aluminium Edelstahl

Seitenwände 1) Aluzinc-Blech Edelstahl Aluzinc-Blech,

pulverbeschichtet rot

(RAL 3000)

Aluzinc-Blech Edelstahl

Eckprofile Aluminium Edelstahl Aluminium, pulverbeschichtet

orange

(RAL 2008)

Aluminium Edelstahl

Dichtung silikonfreier

PU-Kleber silikonfreier

HT-Silikon HT-Silikon

2-Komponenten-

2-Komponenten-

Klappen und Adapter

Kleber

Kleber

Gehäuse Aluzinc-Blech Aluzinc-Blech, Aluzinc-Blech,

pulverbeschichtet rot pulverbeschichtet rot

(RAL 3000)

(RAL 3000)

wie Baureihe V

Lamellen verzinktes Stahlblech verzinktes

verzinktes

Stahlblech, pulver- Stahlblech, pulver- Achtung: Klappen müssen im

beschichtet orange beschichtet orange kalten Luftstrom installiert sein

(RAL 2008)

(RAL 2008)

(max. 80 °C)!

Lager, Endkappen,

Zahnräder

Polypropylen Polypropylen Polypropylen

1) Ausnahme F-160: Stahlblech pulverbeschichtet rot (RAL 3000)

Tabelle 7: Materialspezifikation der Hoval Plattenwärmeaustauscher

20

Hinweis

Aluzinc-Blech ist Stahlblech, das mit einer Legierung

aus 55 % Aluminium und 45 % Zink beschichtet ist.

Hinweis

Die Eignung der Tauscher zum Einsatz in der allgemeinen

Raumlufttechnik und im Krankenhausbereich

ist durch das Institut für Lufthygiene Berlin zertifiziert.


Typenschlüssel

7 Typenschlüssel

Hoval Plattenwärmeaustauscher sind mit dem

Typenschlüssel eindeutig gekennzeichnet. Er enthält alle

Möglichkeiten der Ausführungen und sämtliches Zubehör.

Ausführung

S = Ausführung S

F = Ausführung F

P = Ausführung P

Baureihe

V = Standard

G = korrosionsgeschützt

T = Hochtemperatur

Größe

Kennzahl für die Größe der Tauscherplatten

Plattenabstand

min max

C D R S X Y L W

Tauscherbreite in cm (Außenmaß)

Optionen

2P = Dichtigkeitsprüfung auf 2 Seiten

4P = Dichtigkeitsprüfung auf 4 Seiten

L = liegender Einbau

H = Adapter für Stellmotor

Q = verstärkte Verpackung

B = Bypass (BS oder BM)

U = Umluftbypass (US oder UM)

K = Klappen zum Tauscher mit Bypass

Bild 23: Typenschlüssel für Hoval Plattenwärmeaustauscher

z.B. BS K 25

8 Tauschermaße

Beispiel Typenschlüssel

SV - 060 / X - 085 - BSK20, Q, ...

lichte Bypassbreite in cm

Klappen

BS = Bypass seitlich

BM = Bypass mittig

US = Umluftbypass seitlich

UM = Umluftbypass mittig

Typenschlüssel

Die Maßbilder auf den folgenden Seiten zeigen verschiedene

Ausführungen und Tauschergrößen. Es werden nur die

Maße angegeben, die für den Anschluss der Plattenwärmeaustauscher

notwendig sind. Auch wird darauf verzichtet,

Details bei den zusammengesetzten Tauschern zu zeigen,

damit die Zeichnungen übersichtlicher sind.

21


Tauschermaße

Tauschermaße

22

Ausführung S

Tauschergröße 040 050 060 070 085 100 120 140 170 200 240

Höhe, Länge H = L 367 467 567 690 840 990 1190 1380 1680 1980 2380

Diagonale D 506 648 789 963 1175 1387 1670 1939 2363 2787 3353

Detail A

Tauschergrößen: 040, 050, 060

Auflagefläche

Klappe

H = L

8.5

19.5

5.5 12.7

Tabelle 8: Maße der Tauscher in Ausführung S ohne Bypass (in mm)

D

28.5

A

Seitenverstärkung

nur bei S-200, S-240

b = B - 50 (mm)

B

(S-040 - S-060: max. 1400 mm)

(S-070 - S-240: max. 2050 mm)

Detail A

Tauschergrößen: 070, 085, 100, 120, 140, 170, 200, 240

Auflagefläche

Klappe

D

H = L

12

20

37

12.7

46


Tauschermaße

Ausführung F Detail A

Tauschergröße 100 120 140 160 200 240 24

Höhe, Länge H = L 968 1168 1387 1567 1936 2336

Diagonale D 1349 1632 1942 2196 2718 3284

H

D

Tabelle 9: Maße der Tauscher in Ausführung F ohne Bypass (in mm)

A

L

Tauschermaße

D

25

b = B 50 (mm)

20

36

B (max. 3000 mm)

50

23


Tauschermaße

Tauschermaße

24

Ausführung P Detail A

Tauschergröße 100 200 41

Höhe, Länge H = L 1002 2004

Diagonale D 1417 2834

Tabelle 10: Maße der Tauscher in Ausführung P ohne Bypass (in mm)

A

b = B - 100 (mm)

D

42

B (max. 3000 mm)

47

50

75


Tauschermaße

Bypass seitlich BS Bypass mittig BM

Tauschermaße

Ausführung S E = 25 mm 040 050 060 070 085 100 120 E = 25 mm 040 050 060 070 085 100 120

Ausführung F E = 25 mm 100 120 140 160 E = 25 mm 100 120 140 160

Ausführung P E = 50 mm 100 E = 50 mm 100

15 BS E

15 BM 15

Ausführung S E = 25 mm 140 170 200 240 E = 25 mm 140 170 200 240

Ausführung F E = 25 mm 200 240 E = 25 mm 200 240

Ausführung P E = 50 mm 200 E = 50 mm 200

Tabelle 11: Maßblätter für Tauscher mit Bypass (in mm)

15 BS E

E

15 BM 15

E

25


Tauschermaße

Tauschermaße

26

Bypass seitlich und Klappen BSK Bypass mittig und Klappen BMK

Ausführung S 040 050 060 070 085 100 120 040 050 060 070 085 100 120

Ausführung F 100 120 140 160 100 120 140 160

Ausführung P 100 100

B

Ausführung S 140 170 140 170

B

Ausführung S 200 240 200 240

Ausführung F 200 240 200 240

Ausführung P 200 200

Seitenverstärkung

nur bei Ausführungen S und F

Tabelle 12: Maßblätter für Tauscher mit Bypass und Klappen (in mm)

B

B

BS

BS

BS

Seitenverstärkung

nur bei Ausführungen S und F

B

B

B

B

BM

BM

BM


Tauschermaße

Tauschermaße

Ausführung S Detail B

Tauschergröße 040 050 060 070 085 100 120 140 170 200 240

Maß X 42 42 42 34 16 34 34 37 37 34 34

Maß Y 24 24 24 36 61 36 36 31 31 36 36

Ausführung F

Tauschergröße 100 120 140 160 200 240

Maß X 9 16 26 28 9 16

Maß Y 53 49 59 53 53 49

Bypassklappe Umluftklappe

Tauschergröße 100 200

Tabelle 13: Maße der Klappe

D

Ausführung P

20

25

43

100

115

58

56.5

16

27


Planungshinweise

Planungshinweise

9 Planungshinweise

9.1 Auslegungsprogramm Hoval CAPS

Für die schnelle und exakte Auslegung von Hoval Plattenwärmeaustauschern

steht das Auslegungsprogramm Hoval

CAPS (= Computer Aided Plate Heat Exchanger Selection)

zur Verfügung. Es läuft unter Microsoft ® Windows und bietet

folgende Leistungen:

■ Planungssicherheit dank Eurovent-zertifizierten Daten

■ exakte Berechnung eines bestimmten

Plattenwärme austauschers

■ Berechnung aller sinnvollen Plattenwärmeaustauscher

für ein bestimmtes Projekt

■ Preise der jeweiligen Plattenwärmeaustauscher

28

Hinweis

Das Auslegungsprogramm Hoval CAPS können Sie

kostenlos von unserer Homepage (www.hoval.com)

downloaden.

Bild 25: Die Auslegung von Plattenwärmeaustauschern ist schnell

und einfach mit dem PC-Programm Hoval CAPS.

9.2 Auslegungsdaten

Wie bei jeder Planung hängt das Erreichen der Sollwerte

auch hier von den richtigen Ausgangsdaten ab. Gerade im

lufttechnischen Bereich gibt dies oft Probleme. Der Grund

dafür liegt in der Temperaturabhängigkeit der spezifischen

Dichte und der spezifischen Wärme. Auch der in der Luft

enthaltene Wasserdampf ist für die Auslegung von entscheidender

Bedeutung. Aus diesem Grund sind für eine exakte

Berechnung eines Plattenwärmeaustauschers die Daten erforderlich,

die beim Eintritt in den Tauscher vorhanden sind.

Abluft Luftleistung Tauschereintritt V11 [m3 /s]

Rel. Feuchte Tauschereintritt rF11 [%]

Temperatur Tauschereintritt t11 [°C]

Max. Druckverlust Δp1 [Pa]

Außenluft Luftleistung Tauschereintritt V21 [m3 /s]

Temperatur Tauschereintritt t21 [°C]

Max. Druckverlust Δp2 [Pa]

Tabelle 14: Auslegungsdaten für Plattenwärmeaustauscher (Bei Kühlung sind die

Begriffe 'Abluft' und 'Außenluft' – entsprechend 'Wärme abgebend' und 'Wärme

aufnehmend' – zu tauschen.)

Bei der Datenerfassung sind folgende Fehler zu vermeiden:

■ Volumenstrom ist nicht gleich Massenstrom. Für eine

exakte Auslegung sollten die Massenströme von Zu- und

Abluft bekannt sein.

■ Die Feuchte der Abluft wird gerade für den Winterbetrieb

meist wesentlich zu hoch angenommen. (Woher kommt

die Feuchte?)

■ Sind die Temperaturen (Außenluft, Abluft) im praktischen

Betrieb tatsächlich vorhanden (oder handelt es sich um

Wunschvorstellungen)?

Für eine Wirtschaftlichkeitsrechnung sind weiter folgende

Angaben erforderlich:

■ Solltemperatur (Grenztemperatur)

■ Betriebszeit

■ Installationsort (Region bzw. Klimazone)

■ Energiekosten (evtl. mit Steigerungsrate)

■ Stromkosten

■ zusätzliche Kosten (Installation plus Mehraufwand, abzüglich

Investitionseinsparungen und Subventionen)

■ Zinssatz

9.3 Vorschriften und Richtlinien

Vor der Planung muss geprüft werden, welche Richtlinien

und Vorschriften zu beachten sind. So werden beispielsweise

für manche Anwendungen (z.B. Krankenhaus)

manche Wärmerückgewinnungssysteme ausgeschlossen

oder nur gegen entsprechenden Nachweis zugelassen.

Weiterhin legen europäische Normen (z.B. EN 13053)

Mindestanforderungen an die Wärmerückgewinnung fest.


Planungshinweise

9.4 Standortbedingungen, Einbaulage

■ Wo soll der Wärmerückgewinner eingebaut werden?

■ Welche Luftführung ist optimal?

■ Welche Dimensionen sind zulässig?

Diese Fragen sind für die Auswahl des Tauschers wichtig

und müssen vorab geprüft werden.

Zur Einbaulage und Luftführung sind kaum allgemeine Empfehlungen

zu geben. Es ist lediglich darauf zu achten, dass

etwaiges Kondensat gut ablaufen kann, nicht im Tauscher

stehenbleibt und möglichst wenig Druckverlusterhöhung

zur Folge hat. Dies ist bei einer Durchströmung der Abluft

von oben nach unten immer gewährleistet. In der Praxis

wurden und werden aber alle möglichen Luftführungen und

Einbaulagen ohne besondere Probleme ausgeführt.

Für liegenden Einbau sind die besonderen Hinweise in

Kapitel 5.6 zu beachten.

9.5 Wirtschaftliche Auslegung

Vor der Auswahl des Plattenwärme austauschers sollte

überlegt werden, welche Rückwärmzahl bzw. welcher

Plattenabstand wirtschaftlich ist. Folgende Faustregeln sind

zu beachten:

■ lange Betriebszeit (z.B. 3-Schicht-Betrieb)

→ hohe Rück wärmzahl

■ lange Lebensdauer der Anlage

→ hohe Rückwärmzahl

■ hohe Abluftfeuchte und damit starke Verbesserung der

Rückwärmzahl durch Kondensation

→ mittlerer, großer oder sehr großer Plattenabstand

■ starke Verschmutzungsgefahr

→ großer oder sehr großer Plattenabstand

Bei der Verwendung von Plattenwärmeaustauschern in der

Prozesstechnik und im Anlagenbau muss geprüft werden, ob

die Rückwärmzahl nach oben hin durch die Zulufttemperatur

begrenzt ist.

Welcher Plattenwärmeaustauscher mit welcher Rückwärmzahl

letztlich die optimale Lösung ist, kann nur mit einer

Wirtschaftlichkeitsrechnung fundiert entschieden werden.

9.6 Zwillingstauscher

Sind sehr hohe Rückwärmzahlen verlangt, so können 2

oder sogar mehr Plattenwärmeaustauscher hintereinander

geschaltet werden. Der Gesamtwirkungsgrad errechnet sich

theoretisch wie folgt:

Φ 2A + Φ 2B − (1 + µ) ⋅ Φ 2A ⋅ Φ 2B

Φ 2Ges = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

1 − µ ⋅ Φ 2A ⋅ Φ 2B

Wichtig ist, dass die beiden Luftströme im Gegenstrom

geführt werden; geometrisch sind mehrere Anordnungen

möglich.

Planungshinweise

Bild 26: Durch Hintereinanderschaltung von Plattenwärmeaustauschern erhält man

interessante Anschlussmöglichkeiten und höchste Rückwärm zahlen.

Bild 27: Bei ungleichen Massenströmen sollte die Parallel-/Gegenstrom schaltung

geprüft werden.

9.7 Leistungsregelung

Es ist zu prüfen, welche inneren Wärmelasten im belüfteten

Raum vorhanden sind. Ist zu erwarten, dass die Ablufttemperatur

deutlich höher ist als der Sollwert, so sollte eine

Leistungsregelung des Plattenwärmeaustauschers vorgesehen

werden (siehe hierzu auch Kapitel 2).

9.8 Umluftbypass

Falls in der Anlage z.B. während der Nacht Umluftbetrieb

gefahren werden soll, lässt sich dies auch mit dem Umluftbypass

im Plattenwärmeaustauscher ermöglichen. Falls

während des Außenluftbetriebes auch Umluft möglich ist, so

muss eine dafür sinnvolle Regelung (Priorität Umluft/Wärmerückgewinnung)

festgelegt werden.

29


Planungshinweise

Planungshinweise

9.9 Schalldämpfung

Plattenwärmeaustauscher wirken wie Schalldämpfer. Die

Effizienz hängt dabei von der Plattengröße und vom Plattenabstand

ab. Nähere Angaben aufgrund von Messungen und

theoretischen Überlegungen können angefragt werden.

9.10 Korrosionsgefahr

Hoval Plattenwärmeaustauscher der Baureihe V haben sich

in Lüftungs- und Klimaanlagen bestens bewährt. Besteht

Korrosionsgefahr, wie z.B. bei der Anwendung in Schwimmbädern,

in Küchen, in bestimmten Industrie anwendungen

usw., so ist meist die Baureihe G (kor rosionsgeschützt) ausreichend.

In besonderen Fällen ist Edelstahl (Ausführung P)

sinnvoll. Die Hoval Anwendungs beratung gibt Auskunft,

welche Baureihe für welchen Einsatz zu empfehlen ist.

9.11 Einsatzgrenzen

Vor der Auswahl des Plattenwärmeaustauschers ist zu

prüfen, ob Einsatzgrenzen im Betrieb überschritten werden

(Temperatur, Differenzdruck). Siehe hierzu auch Kapitel 6.

9.12 Verschmutzungsgefahr

In 'normalen' Lüftungsanlagen werden die Luftströme meist

mit Filtern gereinigt. Damit besteht für den Plattenwärmeaustauscher

keine Verschmutzungsgefahr. Wird diese bei

speziellen Anwendungen befürchtet, so ist dies bei der

Planung zu berücksichtigen:

■ Den Tauscher so installieren, dass er in eingebautem

Zustand gereinigt werden kann, oder

■ den Tauscher so einbauen, dass er leicht zur Reinigung

ausgebaut werden kann.

■ Inspektionsöffnungen vor und nach dem Plattenwärmeaustauscher

vorsehen.

■ Falls möglich, den Luftstrom durch Filterung reinigen,

damit die Verschmutzung ausgeschlossen wird oder die

Reinigungsintervalle verlängert werden.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Verschmutzungsgefahr

wesentlich geringer ist als man vermutet. Fundierte

Aussagen lassen sich aber nur aufgrund von Erfahrungswerten

machen. Auch hier gibt die Hoval Anwendungsberatung

Auskunft.

9.13 Kondensation im warmen Luftstrom

Plattenwärmeaustauscher sind ohne besondere Maßnahmen

nicht 100-%ig dicht (siehe Kapitel 1.2 und 1.4). Bei

Kondensation sind deshalb auf der Zu- und Abluftseite Kondensatwannen

nötig. Die Ventilatoren sollten so angeordnet

werden, dass ein Druckgefälle von der Zuluft zur Abluft

30

ent steht. Zusätzlich ist die Option 'Dichtigkeits prüfung' (siehe

Kapitel 5.4) zu empfehlen.

Bei großen Kondensatmengen in der Abluft ist es möglich,

dass Tropfen ab Strömungsgeschwindigkeiten von etwa

2.5 m/s mit dem Luftstrom in Kanäle oder andere Lüftungselemente

mitgerissen werden. Um dies und damit

unkontrollierten Kondensataustritt zu vermeiden, ist es empfehlenswert,

einen Tropfenabscheider in den Plattenwärmeaustauscher

zu integrieren (bauseits).

Weiter muss Folgen des geprüft bzw. veranlasst werden:

■ Wie wird das Kondensat abgeleitet?

■ Besteht Vereisungsgefahr (siehe Kapitel 1.6)?

9.14 Lösungsmittelbeständigkeit

Plattenwärmeaustauscher werden manchmal für Abluftströme

eingesetzt, in denen Lösungsmittel (z.B. Aceton,

Methanol, Toluol, Xylol, Propanol und MEK) enthalten sind.

Diese können unter Umständen die zur Abdichtung der

Eckprofile verwendete Dichtmasse angreifen. Auch hier gibt

die Hoval Anwendungsberatung Auskunft.

Unter diesen Bedingungen ist weiter zu beachten:

■ Regelklappen müssen im (sauberen) Außenluftstrom

installiert werden.

■ Um eine Übertragung der Lösungsmittel auf die Zuluft zu

verhindern, sollte ein Druckgefälle von der Zuluft zur Abluft

vorgesehen werden. (Zusätzlich ist eine Dichtigkeitsprüfung

empfehlenswert.)

■ Es ist zu prüfen, ob die anderen Materialien (Aluminium,

Aluzinc, usw.) gegen das Lösungsmittel beständig sind.

9.15 Betriebs- und Funktionssicherheit

Hoval Plattenwärmeaustauscher brauchen keinen zusätzlichen

Antrieb, haben keine bewegten Teile und funktio nieren

deshalb immer. Sie sind 100-%ig betriebssicher.

Damit ist es möglich, die zurückgewonnene Wärmeleistung

voll bei der Planung zu berücksichtigen. Die zu installierende

Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung (Kessel, Nacherhitzer,

Schornstein) können dementsprechend kleiner

dimensioniert und ausgeführt werden. Dadurch ergeben sich

bereits bei der Installation Kosteneinsparungen durch die

Wärmerückgewinnung.


Transport und Installation

10 Transport und Installation

Hoval Plattenwärmeaustauscher haben keine bewegten

Teile. Sie sind deshalb einfach zu installieren und absolut

betriebssicher. Vor dem Einbau sind folgende allgemeine

Kontrollen vorzunehmen:

■ Wurde der Tauscher beim Transport beschädigt?

( optische Kontrolle von Gehäuse und Plattenpaket)

■ Wurde das richtige Modell geliefert? (Ausführung,

Baureihe, Größe, Plattenabstand, Optionen)

■ Wie muss der Tauscher montiert werden? (Einbaulage)

10.1 Transport

■ Beim Transport sollen die Platten senkrecht stehen.

■ Die Tauscher können an den Seitenwänden angehoben

werden, die Zugrichtung muss aber vertikal (parallel zur

Seitenwand) sein, damit diese nicht beschädigt wird. Auch

am Flansch der Seitenwand können Haken, La schen

u. dgl. für den Transport ange schraubt werden.

■ Bei Tauschern mit Seitenwandverstärkung kann auch

diese zum Aufhängen des Tauschers benutzt werden.

■ Den Tauscher nicht am Alu-Eckprofil aufhängen. Die Eckabdichtung

kann dadurch beschädigt werden (Leckage).

■ Den Tauscher nicht an den Distanzhalterungen des

Bypasses anheben.

■ Generell gilt: Den Tauscher nicht punktförmig, sondern

immer über einen Kranbalken aufhängen (Bild 28).

Bild 28: Den Tauscher nicht punktförmig aufhängen!

10.2 Mechanische Installation

Für den Einbau in Lüftungsgeräte sowie für den Anschluss

an Kanäle oder andere lufttechnische Elemente bietet die

Hoval Konstruktion besondere Vorteile:

■ Die Eckprofile sind hohl. Sie können deshalb verschraubt

oder vernietet werden, ohne den Tauscher zu

beschä digen.

■ Auch die Seitenwand kann im Bereich des Flansches zum

Verschrauben und Vernieten benutzt werden.

■ An der Rückabkantung der Seitenwand lässt sich einfach

eine umlaufende Dichtung befestigen. Die Rückabkan

tung lässt sich aber auch zur seitlichen Befestigung

(Schrauben, Nieten) benutzen.

Transport und Installation

Einige Beispiele zeigen, wie Hoval Plattenwärme aus tau scher

in Lüftungsgeräten installiert werden können:

Bild 29: Einbaubeispiele für Lüftungsgeräte

10.3 Klappenantrieb

Bei einem Tauscher mit Bypass und Klappen darf nicht

ver gessen werden, den Antrieb für die Klappen zu installieren

(auf die richtige Position der Klappen achten.) Der

mit gelie ferte Antriebsbolzen lässt sich mit dem Lager und

einem Haltering ( 16 mm) leicht wie in Bild 30 dargestellt

be fes tigen.

56.5

Haltering

16

Bild 30: Der Antriebsbolzen kann leicht mit dem Lager und einem Haltering befestigt

werden.

31


Inbetriebnahme und Wartung

Inbetriebnahme und Wartung

10.4 Hydraulischer Anschluss

Wird Kondensat erwartet, so muss dafür gesorgt werden,

dass dieses ungehindert abfließen kann. Sinnvoll sind

Kondensatwannen auf beiden Seiten, d.h. für beide Luftströme.

Die zu erwartende Kondensatmenge wird im Hoval

Berechnungsprogramm ausgewiesen. Entsprechend große

Abläufe sind vorzusehen.

10.5 Montage von Fühlern und Ähnlichem

Sollen in das Gehäuse des Plattenwärmeaustauschers

z.B. Temperaturfühler installiert werden, darf dadurch das

Tauscherpaket nicht beschädigt werden.

10.6 Lieferung in Teilen

Aufgrund baulicher Gegebenheiten kann es besonders bei

Nachrüstungen notwendig sein, Plattentauscher in mehre ren

Teilen anzuliefern. Die Teile müssen dann an der Bau stelle

zum kompletten Tauscher zusammengebaut werden. Dies

ist durch Nieten und Schrauben problemlos möglich. Für die

Aufteilung der Tauscher gibt es mehrere Möglich keiten:

■ In der Breite kann eine beliebige Anzahl von Sektionen

gefertigt werden.

■ In der Höhe und Länge ist eine Aufteilung nur möglich,

wenn es sich um zusammengesetzte Tauscher handelt.

Es können dann die einzelnen Module geliefert werden.

■ Separat geliefert werden können Bypass- und

Umluft klappe.

32

11 Inbetriebnahme und Wartung

11.1 Inbetriebnahme

Vor Inbetriebnahme ist sicherzustellen, dass die Luftströme

den Plattenwärmeaustauscher ungehindert durchströmen

können. Bei Tauschern mit Regelklappen ist deren Gängigkeit

und richtige Einstellung zu überprüfen.

Zu prüfen ist zusätzlich, ob die Installation ordnungsgemäß

erfolgt ist und ob Einsatzgrenzen (Temperaturen, Differenzdruck,

Material, usw.) überschritten werden können.

11.2 Wartung

Die Wartung beschränkt sich auf die regelmäßige optische

Überprüfung. Sind Regelklappen installiert, so ist auch

deren Gängigkeit zu testen. Die Inspektionsintervalle sollten

am Anfang ca. 3 Monate betragen und können mit entsprechender

Betriebserfahrung auf 12 Monate verlängert

werden.

Aufgrund langjähriger Betriebserfahrung ist in normalen

Lüftungs- und Klimaanlagen eine Verschmutzung der

Plattenwärmeaustauscher nicht zu erwarten. Sollten sich

bei besonderen Anwendungen (z. B. Schweißabsaugungen,

Lackieranlagen, Küchenabluft u. Ä.) dennoch Ver schmut zungen

am Tauschereintritt zeigen, so lässt sich das Tauscherpaket

wie folgt reinigen:

■ Staub und Faserstoffe können mit einem Haarbesen oder

mit dem Staubsauger entfernt werden. Vorsicht beim

Durchblasen mit Druckluft, damit das Tauscherpaket nicht

beschädigt wird. Abstand halten!

■ Öle, Lösungsmittel u. Ä. können mit heißem Wasser oder

fettlösenden Reinigungsmitteln durch Waschen oder

Tauchen gelöst werden. Die Reinigung mit Hochdruckgeräten

ist unter folgenden Voraussetzungen möglich:

– Verwendung einer Flachdüse 40° (Typ WEG 40 / 04)

– max. Wasserdruck 100 bar

Achtung

Bei der Reinigung darf der Tauscher weder mechanisch

noch chemisch beschädigt werden:

→ Verträgliche Reinigungsmittel auswählen.

→ Nicht zu 'hart' reinigen.


Ausschreibungstext

12 Ausschreibungstext

12.1 Ausführungen S und F

Hoval Kreuzstrom-Plattenwärmeaustauscher zur Wärmerück

ge winnung, bestehend aus Tauscherpaket und

Gehäuse: Das Tauscherpaket besteht aus Aluminiumplatten

mit einge pressten Abstandshalterungen; der Kondensatablauf

ist in alle Richtungen möglich.

Die Platten haben untereinander eine formschlüssige Falzverbindung;

dadurch ergibt sich für den Lufteintritt und -austritt

eine mehrfache Materialstärke.

Die Ecken des Tauscherpaketes werden mit Dichtmasse in

den besonders stabilen Aluminium-Strangpresshohlprofilen

des Gehäuses verklebt. Die Seitenwände aus Aluzinc-Blech

sind bündig mit diesen verschraubt.

Die technischen Daten sind durch Eurovent zertifiziert.

Die Eignung der Tauscher zum Einsatz in der allgemeinen

Raumlufttechnik und im Krankenhausbereich ist durch das

Institut für Lufthygiene ILH Berlin zertifiziert.

Baureihe V (Standard):

Aluminiumplatten, Aluminium-Strangpressprofile und

Aluzinc-Blech; silikonfrei; temperaturbeständig bis

90 °C (Ausführung S) bzw. 100 °C (Ausführung F).

Baureihe G (korrosionsgeschützt):

Alle Bestandteile (Aluminiumplatten, Aluminium-Strangpress

profile und Aluzinc-Blech) beschichtet; silikonfrei;

temperaturbeständig bis 90 °C (Ausführung S) bzw.

100 °C (Ausführung F).

Baureihe T (Hochtemperatur):

Aluminiumplatten, Aluminium-Strangpressprofile und Aluzinc-

Blech; Spezialdichtmasse, temperaturbeständig bis 200 °C.

Optionen

■ Ein auf das Tauscherpaket abgestimmter Bypass ist seitlich

oder mittig im Gehäuse angeordnet.

■ Ein auf das Tauscherpaket abgestimmter Umluftbypass ist

seitlich oder mittig im Gehäuse angeordnet.

■ Auf dem Gehäuse sind Regelklappen vor dem Tauscherpaket

und dem Bypass installiert; temperaturbeständig

bis 80 °C. Diese bestehen aus verzinktem Stahlblech (bei

Baureihe G: pulverbeschichtet). Die Antriebszahnräder

sind aus Kunststoff.

■ Bei der Fertigung ist zu berücksichtigen, dass der Platten -

wärmeaustauscher liegend eingebaut wird.

Hoval Werksabnahme (Dichtigkeitsprüfung nach

Werks norm).

■ Adapter für Stellmotor zum innenliegenden Antrieb der

Regelklappen.

12.2 Ausführung P

Ausschreibungstext

Hoval Kreuzstrom-Plattenwärmeaustauscher zur Wärmerückgewinnung,

bestehend aus Tauscherpaket und

Gehäuse: Das Tauscherpaket besteht aus Edelstahlplatten

mit eingepressten Abstandshalterungen; der Kondensatablauf

ist in alle Richtungen möglich.

Die Platten haben untereinander eine formschlüssige Falzverbindung;

dadurch ergibt sich für den Lufteintritt und -austritt

eine mehrfache Materialstärke.

Die Ecken des Tauscherpaketes werden mit PU-Kleber in

den besonders stabilen Eckprofilen aus Edelstahl abgedichtet.

Die Seitenwände aus Edelstahl sind bündig mit diesen

verschraubt.

Die technischen Daten sind durch Eurovent zertifiziert.

Baureihe V (Standard):

Edelstahlplatten, Profile und Seitenwände aus Edelstahl;

silikonfrei; temperaturbeständig bis 100 °C.

Baureihe T (Hochtemperatur):

Edelstahlplatten, Profile und Seitenwände aus Edelstahl;

Spezialdichtmasse, temperaturbeständig bis 200 °C.

Optionen

■ Ein auf das Tauscherpaket abgestimmter Bypass ist seitlich

oder mittig im Gehäuse angeordnet.

■ Auf dem Gehäuse sind Regelklappen vor dem Tauscherpaket

und dem Bypass installiert; temperaturbeständig

bis 80 °C. Diese bestehen aus verzinktem Stahlblech und

sind pulverbeschichtet. Die Antriebszahnräder sind aus

Kunststoff.

■ Bei der Fertigung ist zu berücksichtigen, dass der Platten -

wärmeaustauscher liegend eingebaut wird.

Hoval Werksabnahme (Dichtigkeitsprüfung nach

Werksnorm).

■ Adapter für Stellmotor zum innenliegenden Antrieb der

Regelklappen.

33


Technische Daten, Verwendete Bezeichnungen

Technische Daten

Verwendete Bezeichnungen

Technische Daten

Typ

Gewicht kg

Höhe x Breite x Länge mm

Warmluft Luftleistung Tauschereintritt V11 m3 /s

Temperatur Tauschereintritt t11 °C

Rel. Feuchte Tauschereintritt rF11 %

Temperatur Tauscheraustritt t12 °C

Druckverlust (mit evtl. Kondensation) Δp1 Pa

Kaltluft Luftleistung Tauschereintritt V21 m3 /s

Temperatur Tauschereintritt t21 °C

Rel. Feuchte Tauschereintritt rF21 %

Temperatur Tauscheraustritt t22 °C

Druckverlust Δp2 Pa

Massenstromverhältnis m2/m1 Zeichen Einheit Begriff

A m2 Wärmeaustauscherfläche

b mm oder m Tauscherpaketbreite

d mm Plattendicke

h kJ/kg Enthalpie

k W/m2K Wärmedurchgang

m kg/h Massenstrom = V ⋅ ρ

Δp Pa Druckverlust

Q kW Wärmeleistung

t K oder °C Temperatur

V m3 /h Volumenstrom

α W/m2K Wärmeübergang

Φ % Rückwärmzahl

rF % relative Feuchte

ρ kg/m3 spezifische Dichte

34

t 11 − t 12

Φ 1 = ⎯⎯⎯⎯ ⋅ 100

t 11 − t 21

μ – Massenstromverhältnis

m2 μ = ⎯⎯

m1 λ W/mK Wärmeleitung

ζ – Widerstandsbeiwert

Erster Index

1 ...... Wärme abgebendes Medium

2 ...... Wärme aufnehmendes Medium

Zweiter Index

1 ...... Eintritt Plattenwärmeaustauscher

2 ...... Austritt Plattenwärmeaustauscher

t 22 − t 21

Φ 2 = ⎯⎯⎯⎯ ⋅ 100

t 11 − t 21


Auftragsformular Plattenwärmeaustauscher

An: Absender:

Auftragsformular

Plattenwärmeaustauscher

_____________________________________________ _____________________________________________

_____________________________________________ _____________________________________________

_____________________________________________ _____________________________________________

_____________________________________________ _____________________________________________

_____________________________________________ Sachbearbeiter: ________________________________

Tel. _________________________________________ Tel. _________________________________________

Fax _________________________________________ Fax _________________________________________

Bestelldatum: _________________________________ Bestell-Nr.: ___________________________________

Bemerkung / Markierung: Lieferadresse:

_____________________________________________ _____________________________________________

_____________________________________________ _____________________________________________

_____________________________________________ _____________________________________________

_____________________________________________ _____________________________________________

Gewünschtes Lieferdatum: _______________________ Spediteur: ____________________________________

Anzahl Typenbezeichnung der Plattenwärmeaustauscher (inkl. Optionen)

______ ______________________________________________________________________________________

______ ______________________________________________________________________________________

______ ______________________________________________________________________________________

______ ______________________________________________________________________________________

______ ______________________________________________________________________________________

Bitte bei Bestellung einer 'Dichtigkeitsprüfung 2 P'

oder eines 'Umluftbypass U' genau spezifizieren:

Bypass von ______ nach ______

vorne

mittig

hinten

Bypassklappe bei ______

Umluftklappe bei ______

Dichtigkeitsprüfung 2P

für Luftstrom A — C

für Luftstrom B — D

H

B

vorne

D

mittig

hinten

A

C

L

B

35


Notizen

Notizen

36


Verantwortung für Energie und Umwelt …

… lautet der gelebte Leitgedanke, dem über 1000 Beschäftigte der Hoval Gruppe

in Produktionsstätten und Vertriebsfirmen in rund 50 Ländern weltweit folgen. Das

Unternehmen, gegründet im Jahr 1945, ist ein Pionier der Heiztechnik. Heute entwickelt

und produziert Hoval innovative Lösungen zur Maximierung der Energieeffizienz

und damit zur Schonung der Umwelt in mehreren Produkt bereichen:

Hoval Heiztechnik

Als energieneutraler Anbieter mit einem Vollsortiment berät

Hoval bei der Auswahl innovativer Systemlösungen für die

verschiedensten Energiequellen wie Öl, Gas, Stückholz,

Pellets und Solar sowie Wärmepumpen. Der Leistungsbereich

erstreckt sich von der Wohneinheit bis zum Hochhaus.

Hoval Wohnungslüftung

Mehr Luftkomfort und Heizenergie-Effizienz im Eigenheim:

Mit dem HomeVent ® setzt Hoval neue Maßstäbe für die

Luftqualität in Einfamilienhäusern und Wohneinheiten.

Hoval Hallenklima-Systeme

Frischluft zuführen, Abluft entsorgen, heizen, kühlen, Luft

filtern und verteilen, Abwärme nutzen oder Kälteenergie zurückgewinnen

– wie immer die Aufgabe aussieht, mit Hoval

Hallenklima-Systemen lässt sie sich mit geringem Planungs-

und Installationsaufwand maßgeschneidert lösen.

Hoval Wärmerückgewinnung

Effizienter Energieeinsatz durch Wärmerückgewinnung.

Hoval bietet zwei unterschiedliche Lösungen an: Plattenwärmeaustauscher

als rekuperatives System sowie

Rotations wärmeaustauscher als regeneratives System.

Hoval AG

Austrasse 70

9490 Vaduz, Liechtenstein

Telefon +423 399 24 00

Fax +423 399 27 31

info.klimatechnik@hoval.com

www.hoval.com

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