Hvordan fungerer en varmeveksler?

Hvad er en varmeveksler?

En varmeveksler er en anordning der overforer varmeenergi fra et medium til et andet uden at medierne blandes. Det kan være fra varmt vand til koldt vand, fra udstodningsgas til indsuget luft eller fra kølemiddel til opvarmningsvand. Varmevekslere findes overalt i moderne teknologi.

Princippet er enkelt: to medier med forskellig temperatur adskilles af en tynd metal- eller keramikoverflade. Varme strommer fra det varme medium til det kolde gennem denne overflade uden at de to væsker eller gasser nogensinde kommer i direkte kontakt med hinanden.

Sådan fungerer det

1. To medier indgår: Et varmt medium fx varmt vand fra en kedel og et koldt medium fx koldt brugsvannd indgår i varmeveksleren på hver sin side af en skillevægg.
2. Varmeøverførsel sker: Varme strommer fra det varmere medium til det koldere igennem den tynde metaloverflade via varmeledning.
3. Medierne korer i modsatte retninger: I et modstrøms design korer de to medier i modsatte retninger hvilket giver den bedste varmeøversørsel da der altid er en temperaturforskel langs hele længden af veksleren.
4. Medierne forlader veksleren ændret: Det kolde medium forlader veksleren opvarmet, og det varme medium forlader det afkølet, men de to medier har aldrig været i direkte kontakt.
5. Effektiviteten måles: Effektiviteten af en varmeveksler udtrykkes som forholdet mellem den faktiske varmeøversørsel og den teoretisk maksimale. Gode varmevekslere nårer 85-95 procent effektivitet.

Interessante fakta

• Varmevekslere bruges i biler til at overføre varme fra motorkøling til kabinen via varmelegemet under instrumentbrættet.
• I kondensationskedler genvinder en varmeveksler varme fra udstodningsgassen og hæaver virkningsgraden til over 100 procent beregnet på nedre brændværdi.
• Pladevarme vekslere består af mange tynde profilerede plader der gor overfladearealet enormt stort i forhold til volumenet.
• I menneskers krop fungerer kapillårsystemet som en biologisk varmeveksler der styrer varmefordelingen.
• Rekuperatorer i industrien kan genvinde op til 80 procent af varmen i hede udstodningsgasser og spare store mængder brændstof.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen på en varmeveksler og en kondensator?

En kondensator er en speciel type varmeveksler hvor et af medierne skifter fase fra damp til vædske under varmeoversørelsen. I varmepumper og klimånlæg kondenserer kølemidlet i kondensatoren og afgiver latent varme. En almen varmeveksler involverer ikke faseovergang men kun sensibel varme.

Hvordan rengøres en varmeveksler?

Varmevekslere kan tilstoppe af kalk, rust og biologisk begræning. De rengøres ved kemisk skylning med syre eller base, mekanisk rengoring med borster eller højtryksspuling. Regelmassig vedligeholdelse er vigtig da tilsmudsning reducerer effektiviteten og oger energiforbruget markant.