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Dimensionierung und Überprüfung von Plattenwärmetauschern
Kontrolle der Effizienz von Wärmetauschern anhand von Messwerten
Die Überprüfung der Leistungsfähigkeit eines WT kann anhand zeitlich hoch aufgelöster Messwerte erfolgen. Dazu dürfen nur solche Zeiträume herangezogen werden, in denen ein möglichst quasistationärer Betriebszustand vorlag (Dauerlauf der Pumpen auf beiden Seiten des WT, keine sprunghafte Energiezufuhr oder -abfuhr, z. B. aufgrund schwankender Einstrahlung beim WT im Kollektorkreis). Die Prüfung erfordert, dass alle Ein- und Austrittstemperaturen am WT gemessen werden, sowie eine Leistung (z. B. die Austrittsleistung).
Das Kontrollverfahren ist ausführlich in /2/ Kapitel 10.2 und 10.4 beschrieben, und wurde an zahlreichen Solaranlagen (siehe Literaturhinweise) durchgeführt.
- kA-Werte und Übertragungsleistungen: 5-Minuten-Mittelwerte im 2-Sekunden-Scan
Das Diagramm zeigt 5-Minuten-Mittelwerte des k·ATF-Wertes eines Kollektorkreiswärmetauschers sowie die Übertragungsleistung pro m² Kollektorfläche, aufgetragen über die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz. Die 5-Minuten-Mittelwerte wurden aus Messwerten im 2-Sekunden-Scan ermittelt, an einem wolkenlosen Tag mit guter Einstrahlung. Jeder Punkt entspricht einem Mittelwert.
Die maximale Übertragungsleistung des WT liegt an diesem Tag bei 500 W/m²KF. Bei dieser Leistung beträgt die mittl. log. Temperaturdifferenz etwa 5,5 K, also etwas mehr (geringfügig schlechter) als in den obigen Empfehlungen angegeben. Der k·ATF-Wert liegt durchgehend zwischen 85 W/(m²KF·K) und 95 W/(m²KF·K), was zwar niedriger (schlechter) ist als der empfohlene Wert, angesichts der fast erfüllten Temperaturdifferenz von 5 K jedoch noch ausreicht.
