Plattenwärmetauscher

Effiziente Beckenheizung mit hydraulischer Trennung

Funktionsprinzip

Ein Plattenwärmetauscher besteht aus einem Paket vieler dünner, profilierter Metallplatten, die dicht übereinander geschichtet sind. Zwischen den Platten bilden sich abwechselnd zwei voneinander getrennte Strömungskanäle: Durch den einen fließt das warme Heizungswasser, durch den anderen das kühlere Beckenwasser. Die Wärme wandert durch die dünnen Platten hindurch vom warmen zum kalten Medium, während die beiden Flüssigkeiten sauber getrennt bleiben.

Die gewellte Struktur der Platten erfüllt zwei Aufgaben. Sie vergrößert die wärmeübertragende Fläche auf engstem Raum erheblich und sie erzeugt eine turbulente Strömung, die den Wärmeübergang zusätzlich verbessert. Genau diese große, wirksame Oberfläche ist der Grund, warum ein Plattenwärmetauscher schon bei niedrigen Vorlauftemperaturen viel Leistung überträgt. Damit eignet er sich besonders gut für moderne Niedertemperatur-Wärmeerzeuger wie Wärmepumpen, Brennwertkessel oder die Einbindung in eine bestehende Gebäudeheizung.

Die Kehrseite der engen, gewellten Kanäle ist ein höherer Strömungswiderstand. Das Beckenwasser muss mit etwas mehr Druck durch den Tauscher gefördert werden, was sich in einem messbaren Druckverlust niederschlägt. Bei der Planung wird dieser Druckverlust in die Auswahl der Filterpumpe einbezogen, damit die Umwälzleistung trotz des Wärmetauschers erhalten bleibt.

Material und Korrosionsbeständigkeit

Da der Plattenwärmetauscher auf der einen Seite ständig mit chlorhaltigem Beckenwasser in Kontakt steht, ist die Materialwahl entscheidend für die Lebensdauer. Bewährt haben sich zwei Werkstoffe: hochwertiger Edelstahl der Sorte 316L sowie Titan. Titan ist gegenüber Chlor besonders widerstandsfähig und damit die erste Wahl für Becken mit Salzelektrolyse oder erhöhten Chloridwerten, wo einfacher Edelstahl mit der Zeit angegriffen würde.

Für normale, sorgfältig eingestellte Süßwasserbecken ist ein Edelstahl-Plattenwärmetauscher in der Regel ausreichend. Wer jedoch eine Salzanlage betreibt oder langfristig auf der sicheren Seite sein möchte, sollte einen Titan-Wärmetauscher wählen. Bei FKB klären wir vor der Auswahl, welche Wasseraufbereitung zum Einsatz kommt, und empfehlen das passende Material, damit der Wärmetauscher dauerhaft dicht und leistungsfähig bleibt.

Geschichtetes Plattenpaket

Viele dünne, gewellte Platten bilden zwei getrennte Kreisläufe. Die große Oberfläche überträgt schon bei niedrigem Vorlauf viel Wärme.

Hydraulische Einbindung

Der Plattenwärmetauscher wird im Wasserkreislauf nach dem Filter und vor einer eventuell vorhandenen UV-Anlage eingebunden. Das saubere Wasser hinter dem Filter schont die Plattenkanäle und beugt Ablagerungen vor. Auf der Primärseite liefert die Gebäudeheizung oder die Wärmepumpe einen Vorlauf von typischerweise 45 bis 55 Grad Celsius, auf der Sekundärseite wird das Beckenwasser auf eine Vorlauftemperatur von etwa 28 bis 32 Grad gebracht.

Grundsätzlich wird der Wärmetauscher im Bypass installiert. Dabei lässt sich der Tauscher über Kugelhähne aus dem Hauptstrom nehmen, sodass er sich ohne Betriebsunterbrechung warten oder austauschen lässt. Im Sommer mit hoher Sonneneinstrahlung kann der Heizkreis vollständig umgangen werden. Der durch die Plattenkanäle verursachte Druckverlust hängt vom Durchfluss ab und liegt in praxisüblichen Bereichen.

Für den Anschluss an eine Gebäudeheizung gilt: Das Beckenwasser zirkuliert ausschließlich im Sekundärkreis des Wärmetauschers, der Gebäudeheizkreis bleibt strikt davon getrennt. So profitiert das Schwimmbad von einer vorhandenen, leistungsfähigen Wärmequelle, ohne dass aggressives Beckenwasser die Heizungsanlage gefährdet. Die Auslegung der Wärmetauscherleistung richtet sich nach dem Wärmebedarf des Beckens, der von Beckengröße, gewünschter Temperatur und einer eventuellen Abdeckung abhängt.

Auslegung und Wartung

Die richtige Größe eines Plattenwärmetauschers ergibt sich aus dem Wärmebedarf des Beckens und der verfügbaren Vorlauftemperatur der Wärmequelle. Je niedriger der Vorlauf, desto größer muss die Übertragungsfläche sein, um dieselbe Leistung zu erreichen. Eine geplante Beckenabdeckung wirkt sich dabei erheblich aus, denn sie senkt die Wärmeverluste deutlich und damit auch den erforderlichen Wärmebedarf. Eine sorgfältige Auslegung lohnt sich, weil ein zu klein gewählter Tauscher das Becken nur langsam erwärmt, während ein passend dimensionierter über viele Jahre effizient arbeitet.

Im Betrieb ist ein Plattenwärmetauscher wartungsarm. Je nach Wasserhärte kann sich auf der wasserführenden Seite mit der Zeit Kalk ablagern, der den Wärmeübergang verschlechtert. Eine Entkalkung etwa alle zwei bis drei Jahre stellt die volle Leistung wieder her. Sinkt die übertragene Wärmeleistung spürbar oder steigt der Druckverlust an, ist das ein Hinweis auf Ablagerungen im Plattenpaket. Wer den Tauscher im Bypass installiert hat, kann diese Wartung ohne Eingriff in den laufenden Badebetrieb durchführen.

Verwandte Heizungsthemen

Der Plattenwärmetauscher ist eine von mehreren Möglichkeiten, ein Schwimmbad zu beheizen. Je nach vorhandener Wärmequelle und Beckennutzung kann auch ein Rohrbündelwärmetauscher oder eine eigenständige Wärmepumpe die bessere Lösung sein. Über die folgenden Seiten finden Sie weiterführende Informationen.

Beratung bei FKB

Ob Anbindung an eine bestehende Gebäudeheizung, an eine Wärmepumpe oder an einen Brennwertkessel: Wir helfen Ihnen, den passenden Plattenwärmetauscher auszuwählen, das richtige Material zu bestimmen und die Anlage so einzubinden, dass Ihr Becken zuverlässig und wirtschaftlich beheizt wird. Sprechen Sie uns an, wir beraten Sie gern persönlich zu Ihrer Schwimmbadheizung.