Wäremrückgewinnung (WRG)

Wärmerückgewinnung mit Wärmetauscher-RegisternWenn man bei Lüftungsanlagen Aussenluft zuführen will, so muss man den selben Anteil an Luft auch wieder nach aussen abführen. Das hat natürlich zur Folge, dass die Wärmeenergie, die in der Fortluft entalten ist verloren geht. Dieser Effekt ist besonders stark, wenn man möglicht einen großen Teil Aussenluft, oder gar 100% Aussenluft verwenden will. Daher ist es sinnvoll die Wärmeenergie, die in der Fortluft enthalten ist, möglicht wieder der Zuluft zuzuführen. Diese Methode nennt man Wärme-Rückgewinnung. Es gibt verschiedene Möglichkeiten dies umzusetzen.
Die klassische Art einer Wärmerückgewinnung ist indem man in die Fortluft und in die Zuluft ein Register (Wärmetauscher) einbaut und eine Flüssigkeit mit Hilfe einer Pumpe zwischen diesen Registern in einem geschlossenen Wasserkreislauf umwälzt. Die warme Fortluft erwärmt das Wasser in diesem Kreislauf, das die Pumpe dann in das Zuluft-Register (Wärmetauscher) bringt, wo dieses dann die kalte Aussenluft vorwärmt. Damit wird zumindest ein erheblicher Teil der Wärme aus der Fortluft der Aussenluft zugeführt, ohne dass man Fremdenergie zuführen muss, wenn man mal vom elektrischen Strom für die Pumpe absieht, hier dargestell als farblich markierte Komponenten. Bei der Wärmerückgewinnung ist zumindest im Winter darauf zu achten, dass bei Aussentemperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt, das Register in der Zuluft nicht einfrieren kann. Daher wird bei diesrer Art der Wärme- (Kälte-) Rückgewinnung dem Wasser im Wärmerückgewinnungs-Kreislauf Frostschutzmittel beigemischt. Natürlich hängt der Wirkungsgrad einer solchen Wärmerückgewinnung von der Größe der beiden Wärmetauscher (Register) und der umgewälzten Wassermenge ab. Der Vorteil dieser Methode ist, dass hierbei die Rückluft- und Zuluft-, bzw. Die Fortluft- und Aussenluft-Kanäle nicht unmittelbar beieinander liegen müssen. Man muss nur das umgewälzte Wasser zu den jeweiligen Registern führen. Der Nachteil dieser Art ist allerdings dass man dem Wasser ein Frostschutzmittel beimischen muss, da die Gefahr des einfrierens im Aussenluft-Register besteht. Der Wirkungsgrad ist hierbei nicht so hoch wie bei anderen Arten der Wärmerückgewinnung, da ja 2 mal eine Wäremübertragung jeweils von der Luft zum Wasser und dann vom Wasser zu Luft erfolgen muss.
Es rotierender Wärmetauscherist daher sinnvoll die Wärme direkt zwischen den beiden Luftströmen auszutauschen. Kreuzstrom-WärmetauscherMit einem "Kreuzstrom-Wärmetauscher" ist dies direkt realisierbar. Der Name Kreuzstromwärmetauscher kommt daher, da die beiden Luftströme hier über Kreuz aneinander vorbei geführt werden. Die beiden Luftstöme sind hier nur durch eine Wand getrennt, die eine gute Wärmeleitfähigkeit hat. Dadurch ist ein guter Wärmeübergang gewährleistet. Je nach Bauform erreicht man auf diese Weise eine guten Wirkungsgrad. Es ist natürlich offensichtlich, dass bei dieser Methode die beiden Luftkanäle ZL und FL sowie AL und FL direkt beieinander liegen müssen. Diese Kreuzstrom-Wärmetauscher sind besonders robust, da sie keinerlei beweglichen Teile haben und dadurch keinen Verschschleiß.
Eine weitere Bauform einer Wärmerückgewinnung ist ein rotierender Wärmetauscher. Hier wird ein Luftdurchlässiger Körper durch Drehbewegung zwischen der Aussenluft und der Fortluft, bzw der Rückluft und der Zuluft im Kreis bewegt. Wärend ein Teil des Wärmetauschers von der Rückluft durchströmt wird, wird dieser erwärmt. diese Wärme kann er dann wenn er sich mit diesem Teil in der Aussenluft befindet wieder an die Zuluft abgeben. Diese Wäremrückgewinnung ist ebenfalls sehr wirkungsvoll, da die Wärmeübergabe direkt erfolgt. Natürlich müssen auch hierbei die Luftkanäle direkt beieinander liegen.
Der Wärmetauscher mit einem Wasserkreislauf und der Rotierende Wärmetauscher können in ihrem Wirkungsgrad beeinflusst werden, wenn man die Umwälzgeschwindigleit des Wasserkreislaufes, bzw. die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Teiles entsprechend verändert. Beim Kreuzstrom-Wärmetauscher ist dies weniger möglich, da hier die Vehältnisse konstant sind. Rotierende Wärmetauscher werden hauptsächlich in der Industrie und bei großen Anlagen eingesetzt, da hier auch ein Wartungsaufwand erforderlich ist und deine gute Dichtung am Übergang zwischen den beiden Luftkanälen erforderlich ist. Generell sollte zumindest in der Aussenluft ein Luftfilter eingesetzt sein, der eine Verschmutzung verhindert.