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Wärmetauscher Wärmepumpe: Typen, Funktion und Wartung
Der Wärmetauscher bildet zentrale Komponente jeder Wärmepumpe für Wärmeübertragung zwischen Kältemittelkreislauf und Heizmedium oder Wärmequelle. Jede Wärmepumpe nutzt mindestens zwei Wärmetauscher: Verdampfer nimmt Umweltenergie bei minus 10 bis plus 15 Grad Celsius auf durch Kältemittel-Verdampfung, Verflüssiger gibt Heizwärme bei 35 bis 70 Grad Celsius ab durch Kondensation.
Die Effizienz hängt fundamental von Wärmetauscher-Bauart, Material-Wahl und Wartungszustand ab mit 20 bis 40 Prozent Leistungs-Verlust bei Verschmutzung.
Die Bauart variiert nach Wärmequelle und Anwendung: Lamellen-Rohr-Wärmetauscher für Luft-Wasser-Außengeräte mit 15 bis 35 Quadratmeter Oberfläche, Plattenwärmetauscher für Innengeräte mit 2 bis 5 Kelvin Temperaturspreizung bei höchster Effizienz, Koaxial-Wärmetauscher für Sole-Wasser-Systeme mit robuster Rohr-in-Rohr-Konstruktion und Titan-Wärmetauscher für Pool-Anwendungen mit Korrosions-Beständigkeit gegen Chlorwasser. Die Austauschkosten liegen zwischen 1.500 und 4.000 Euro inklusive Material, Arbeitszeit und Kältemittel-Neubefüllung.
Verdampfer: Wärmeaufnahme aus Umwelt
Funktion und thermodynamischer Prozess
Der Verdampfer operiert auf Niederdruckseite bei 3 bis 8 bar und extrahiert Wärme aus Umgebungs-Quelle durch Kältemittel-Verdampfung. Das flüssige Kältemittel strömt vom Expansionsventil mit minus 10 bis plus 10 Grad Celsius in Verdampfer-Eingang. Die Wärmequelle (Außenluft, Sole, Grundwasser) mit höherer Temperatur durchströmt Gegenseite des Wärmetauschers. Die Temperaturdifferenz von 3 bis 15 Kelvin zwischen Quelle und Kältemittel treibt Wärmeübergang durch Metall-Wand.
Das Kältemittel absorbiert Wärme-Energie und erreicht Siedepunkt bei niedrigem Druck. Der Phasenwechsel von flüssig zu gasförmig entzieht Verdampfungswärme von 200 bis 400 Kilojoule pro Kilogramm Kältemittel aus Umgebung. Das verdampfte Gas strömt mit 0 bis 15 Grad Celsius zum Verdichter mit leichter Überhitzung von 3 bis 8 Kelvin zur Sicherstellung vollständiger Verdampfung ohne flüssige Reste. Die Verdampfer-Leistung beträgt 6 bis 8 Kilowatt bei 10-Kilowatt-Wärmepumpe oder 60 bis 80 Prozent Gesamt-Heizleistung.
Die Verdampfungs-Temperatur bestimmt COP fundamental. Höhere Verdampfungs-Temperatur bei wärmerer Quelle reduziert Verdichter-Druckhub und steigert Effizienz. Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit 8 Grad Celsius Sole-Temperatur verdampft bei 3 bis 5 Grad Celsius für COP 4,8 bis 5,2. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit minus 5 Grad Celsius Außenluft verdampft bei minus 10 bis minus 8 Grad Celsius für COP nur 3,0 bis 3,5 bei stark erhöhtem Druckhub von 5 auf 25 bar statt 7 auf 22 bar bei milden Temperaturen.
Bauarten nach Wärmequelle
Luft-Verdampfer nutzen Lamellen-Rohr-Konstruktion mit Kupfer-Rohren von 8 bis 12 Millimeter Außendurchmesser mäandernd durch Aluminium-Lamellen mit 0,1 bis 0,2 Millimeter Dicke im Abstand von 1,5 bis 3 Millimeter. Die Lamellen vergrößern Oberfläche auf 15 bis 35 Quadratmeter für 8 bis 12 Kilowatt Kälteleistung. Der Ventilator mit 200 bis 600 Watt drückt 1.500 bis 3.500 Kubikmeter Luft stündlich durch Lamellen bei 2 bis 4 Meter pro Sekunde Geschwindigkeit.
Die Vereisung bildet Haupt-Problem bei minus 2 bis plus 5 Grad Celsius Außentemperatur mit hoher Luftfeuchtigkeit. Die Verdampfer-Oberfläche liegt unter Gefrierpunkt und Luftfeuchtigkeit kondensiert als Eis-Schicht mit 2 bis 10 Millimeter Dicke. Das Eis blockiert Luft-Strömung um 30 bis 70 Prozent und isoliert Wärmeübergang. Die Heizleistung sinkt auf 40 bis 70 Prozent. Die Abtau-Zyklen alle 30 bis 90 Minuten für 3 bis 8 Minuten Dauer verbrauchen 5 bis 15 Prozent Energie und senken JAZ um 10 bis 20 Prozent im Winter.
Sole-Verdampfer als Plattenwärmetauscher stapeln 15 bis 40 gewellte Edelstahl-Platten mit 0,5 bis 1 Millimeter Dicke zwischen Rahmen. Die Sole mit Glykol oder Salz-Lösung bei minus 5 bis plus 3 Grad Celsius durchströmt Spalten im Gegenstrom zum Kältemittel. Die Leistungsdichte erreicht 40 bis 80 Kilowatt pro Kubikmeter Volumen. Die kompakte Bauweise von 25 × 15 × 8 Zentimeter für 8-Kilowatt-Verdampfer spart Platz. Die konstante Quellentemperatur über Jahr vermeidet Vereisung und stabilisiert COP auf 4,5 bis 5,0.
Wasser-Verdampfer für Grundwasser-Wärmepumpen nutzen oft Koaxial-Konstruktion als Rohr-in-Rohr mit 25 bis 40 Millimeter Außenrohr und 12 bis 20 Millimeter Innenrohr aus Edelstahl oder Titan bei chloridhaltigem Wasser. Das Grundwasser mit 8 bis 12 Grad Celsius ganzjährig strömt durch Ringspalt während Kältemittel im Innenrohr verdampft. Die Rohrlänge beträgt 2 bis 6 Meter für 8 bis 12 Kilowatt Leistung. Die Robustheit gegen Verschmutzung durch größere Spalten von 6 bis 10 Millimeter versus 3 bis 6 Millimeter bei Platten reduziert Wartungs-Frequenz.
Verflüssiger: Wärmeabgabe an Heizung
Kondensations-Prozess
Der Verflüssiger operiert auf Hochdruckseite bei 18 bis 30 bar und überträgt Wärme vom komprimierten Kältemittel-Gas an Heizwasser durch Kondensation. Das heiße Gas vom Verdichter mit 60 bis 90 Grad Celsius strömt in Verflüssiger-Eingang. Das Heizwasser mit 25 bis 45 Grad Celsius Rücklauf durchströmt Gegenseite. Die Temperaturdifferenz von 15 bis 45 Kelvin treibt Wärmeübergang. Das Kältemittel kühlt auf Kondensationstemperatur bei 40 bis 65 Grad Celsius abhängig von Vorlauftemperatur-Anforderung.
Die Kondensation erfolgt bei konstantem Druck und Temperatur über 60 bis 80 Prozent Verflüssiger-Länge. Die Kondensationswärme von 200 bis 400 Kilojoule pro Kilogramm überträgt auf Heizwasser. Das Wasser erwärmt sich um Temperaturspreizung von 3 bis 7 Kelvin von Rücklauf auf Vorlauf. Eine 10-Kilowatt-Wärmepumpe mit 5 Kelvin Spreizung benötigt 1,72 Kubikmeter pro Stunde Volumenstrom nach Formel 0,86 × Leistung ÷ Spreizung. Das flüssige Kältemittel verlässt Verflüssiger mit 3 bis 10 Kelvin Unterkühlung unter Kondensationstemperatur zum Expansionsventil.
Die Kondensationstemperatur dominiert COP mit 2 bis 3 Prozent Steigerung pro Kelvin Reduktion. Neubauten mit Fußbodenheizung fordern 30 bis 35 Grad Celsius Vorlauf und kondensieren bei 35 bis 40 Grad Celsius für COP 5,0 bis 5,5. Altbauten mit Heizkörpern erfordern 50 bis 55 Grad Celsius Vorlauf und kondensieren bei 55 bis 60 Grad Celsius für COP nur 3,5 bis 4,2. Die Verflüssiger-Verschmutzung durch Kalk erhöht Kondensationstemperatur um 5 bis 15 Kelvin zusätzlich und senkt COP um 10 bis 30 Prozent.
Plattenwärmetauscher als Standard
Plattenwärmetauscher dominieren moderne Innengeräte durch höchste Effizienz bei kompakter Bauweise. Die Konstruktion stapelt 20 bis 60 gewellte Kupfer oder Edelstahl-Platten mit wellenförmigem Profil zwischen Dichtungen. Die Wellungen erzeugen turbulente Strömung für intensiven Wärmeübergang. Kältemittel und Heizwasser durchströmen alternierend Zwischenräume im Gegenstrom. Die Leistungsdichte erreicht 30 bis 60 Kilowatt pro Kubikmeter.
Die Vorteile überzeugen: Kleine Temperaturspreizung von 2 bis 5 Kelvin maximiert COP durch niedrige Kondensationstemperatur. Kompakte Abmessungen von 30 × 20 × 10 Zentimeter für 10-Kilowatt-Verflüssiger sparen Einbau-Raum. Einfache Reinigung durch Demontage von Platten-Stapel ermöglicht mechanische Entkalkung. Modulare Bauweise erlaubt Leistungs-Anpassung durch Platten-Anzahl-Variation zwischen 15 und 80 Stück. Niedrige Kältemittel-Füllmenge von 0,8 bis 2 Kilogramm reduziert Material-Kosten.
Die Nachteile limitieren: Hohe Verschmutzungs-Anfälligkeit durch enge Spalten von 3 bis 6 Millimeter zwischen Platten verstopft bei hartem Wasser nach 2 bis 4 Jahren ohne Wartung. Dichtungs-Verschleiß durch Temperatur-Wechsel zwischen 20 und 70 Grad Celsius erfordert Dichtungs-Tausch nach 10 bis 15 Jahren für 150 bis 400 Euro. Druck-Begrenzung auf 25 bis 30 bar limitiert CO2-Kältemittel-Einsatz. Material-Kosten von 400 bis 1.200 Euro übertreffen Rohr-Konstruktionen mit 150 bis 400 Euro.
Material-Auswahl nach Medium
Edelstahl für Standard-Anwendungen
Edelstahl 316L oder 304 bildet Standard-Material für Wärmetauscher in Heizwasser und Sole-Kreisläufen mit kontrollierter Wasser-Qualität. Die Korrosions-Beständigkeit genügt bei pH-Wert zwischen 7 und 9, Chlorid-Gehalt unter 250 Milligramm pro Liter und Wasserhärte unter 15 Grad deutscher Härte. Die Material-Kosten liegen bei 300 bis 800 Euro für 10-Kilowatt-Plattenwärmetauscher. Die Lebensdauer erreicht 20 bis 30 Jahre bei jährlicher Wartung mit Entkalkung alle 3 bis 5 Jahre.
Die VDI 4640 für Erdwärme-Anlagen limitiert Sole-Konzentration auf unter 3 Prozent Natriumchlorid oder Calciumchlorid in Schutzgebieten. Die niedrige Chlorid-Last unter 30.000 Milligramm pro Liter reduziert Korrosions-Risiko dramatisch gegenüber Meerwasser mit 19.000 bis 35.000 Milligramm pro Liter. Edelstahl 316L mit 2 bis 3 Prozent Molybdän-Zusatz widersteht dieser Belastung über 25 bis 35 Jahre. Die Mehrkosten von 50 bis 150 Euro gegenüber Edelstahl 304 amortisieren durch längere Lebensdauer.
Titan für aggressive Medien
Titan-Wärmetauscher bilden zwingenden Standard für Pool-Wärmepumpen durch extrem hohe Korrosions-Beständigkeit gegen Chlorwasser mit 1 bis 3 Milligramm freiem Chlor pro Liter und pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4. Das chlorhaltige Wasser verursacht Lochfraß-Korrosion an Kupfer und Edelstahl innerhalb 3 bis 8 Jahren. Titan entwickelt passive Oxid-Schicht und widersteht Korrosion über 40 bis 60 Jahre Lebensdauer. Die Salzwasser-Beständigkeit eignet auch für Meerwasser-Wärmepumpen in Küsten-Nähe.
Die Konstruktion kombiniert Titan-Rohre mit 12 bis 20 Millimeter Durchmesser und Kunststoff-Gehäuse für optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis. Voll-Titan-Ausführungen mit Titan-Gehäuse erreichen höchste Druck-Festigkeit bis 10 bar aber kosten 50 bis 100 Prozent mehr. Ein Titan-Wärmetauscher für 20-Kilowatt-Pool-Wärmepumpe kostet 1.500 bis 2.800 Euro Material versus 300 bis 600 Euro für Kupfer-Edelstahl-Version. Die Mehrkosten amortisieren durch Korrosions-Vermeidung ohne Ersatz nach 8 bis 12 Jahren bei Kupfer-Variante für 800 bis 1.500 Euro Tausch.
Kupfer für Kältemittel-Seite
Kupfer dominiert Kältemittel-führende Leitungen und Wärmetauscher-Rohre durch höchste Wärmeleitfähigkeit von 380 bis 400 Watt pro Meter und Kelvin gegenüber 15 bis 20 Watt für Edelstahl. Die exzellente Wärmeleitung reduziert erforderliche Oberfläche um 40 bis 60 Prozent bei gleichem Wärmeübergang. Die Verarbeitbarkeit durch Biegen, Löten und Schweißen vereinfacht Installation. Die Kosten liegen bei 8 bis 15 Euro pro Kilogramm oder 150 bis 350 Euro Material für 10-Kilowatt-Wärmetauscher.
Die Kompatibilität mit Standard-Kältemitteln R32, R410A und R290 funktioniert problemlos. Die Korrosions-Anfälligkeit gegen Schwefeldioxid oder Ammoniak limitiert Anwendung auf geschlossene Kältekreisläufe ohne aggressive Zusätze. Die Lebensdauer erreicht 25 bis 40 Jahre bei trockener Kältemittel-Befüllung ohne Feuchtigkeit unter 50 ppm durch gründliche Evakuierung. Feuchtigkeits-Kontamination über 100 ppm verursacht Kupfer-Oxidation und reduziert Lebensdauer auf 8 bis 15 Jahre.
Verschmutzung und Reinigung
Kalkablagerung als Haupt-Problem
Kalkablagerungen (Scaling) bilden häufigste Verschmutzungs-Art in Verflüssigern mit hartem Wasser über 14 Grad deutscher Härte oder 2,5 Millimol Calcium pro Liter. Das gelöste Calciumkarbonat und Calciumsulfat fällt bei Erwärmung über 50 Grad Celsius aus und kristallisiert auf Wärmetauscher-Oberflächen als weiße bis graue Schicht. Die Kalk-Wachstumsrate erreicht 0,2 bis 0,8 Millimeter jährlich bei 20 Grad Härte und 60 Grad Celsius Betriebstemperatur.
Die Wärmeleitfähigkeit von Kalk liegt bei 0,5 bis 1,5 Watt pro Meter und Kelvin gegenüber 380 Watt für Kupfer. Eine 1-Millimeter-Schicht erhöht Wärmeübergangs-Widerstand um Faktor 250 bis 750. Die Kondensationstemperatur steigt um 5 bis 12 Kelvin bei 1 Millimeter Belag. Der COP fällt um 10 bis 25 Prozent. Der Druckabfall über Verflüssiger verdoppelt sich von 0,2 auf 0,4 bar bei 2 Millimeter Kalk-Dicke. Die Pumpen-Leistung steigt um 30 bis 80 Prozent zur Volumenstrom-Aufrechterhaltung.
Die Symptome entwickeln schleichend über Monate: Steigende Vorlauftemperatur bei gleichem Sollwert durch erhöhte Kondensationstemperatur, häufigere Hochdruckstörungen ab 32 bis 38 bar besonders im Sommer bei hohen Außentemperaturen, reduzierte Heizleistung mit 15 bis 35 Prozent längeren Aufheiz-Zeiten und erhöhter Stromverbrauch um 20 bis 45 Prozent bei gleicher Wärmemenge durch verschlechterten COP und höhere Pumpen-Leistung.
Chemische Reinigung (CIP)
Die chemische Reinigung im eingebauten Zustand (Cleaning in Place, CIP) zirkuliert saure Reinigungsmittel durch Wärmetauscher bei abgetrenntem Kältekreis. Die Entkalker-Basis nutzt Zitronensäure bei 5 bis 10 Prozent Konzentration für milde Wirkung oder Phosphorsäure bei 3 bis 8 Prozent für aggressive Behandlung hartnäckiger Beläge. Die Säure löst Calciumkarbonat durch chemische Reaktion: CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + H₂O + CO₂ bei pH-Wert zwischen 2 und 4.
Der Ablauf trennt Verflüssiger hydraulisch durch Absperr-Ventile und verbindet Spül-Pumpe mit 50 bis 150 Liter pro Stunde Förderleistung. Die Entkalker-Lösung zirkuliert 2 bis 6 Stunden bei 40 bis 60 Grad Celsius Temperatur. Die Zugabe von Korrosions-Inhibitoren wie 0,3 Prozent Urotropin schützt Metall-Oberflächen vor Säure-Angriff. Die Neutralisation erfolgt durch Natriumhydrogenkarbonat-Lösung nach Kalk-Entfernung. Die finale Spülung mit Wasser entfernt chemische Reste vor Wiederinbetriebnahme.
Die Kosten für Fachbetrieb-Reinigung liegen bei 250 bis 600 Euro: Chemikalien und Inhibitoren 40 bis 100 Euro, Spül-Pumpen-Miete 30 bis 80 Euro, Arbeitszeit 2 bis 4 Stunden bei 80 bis 120 Euro pro Stunde gleich 160 bis 480 Euro, Entsorgung und Neutralisation 20 bis 60 Euro. Die Eigenleistung mit eigener Spül-Pumpe reduziert Kosten auf 100 bis 250 Euro. Die Wirksamkeit entfernt 60 bis 90 Prozent Kalk bei jährlicher Anwendung oder nur 30 bis 60 Prozent bei mehrjährig ausgehärtetem Belag.
Mechanische Rekonditionierung
Die mechanische Reinigung durch Demontage ermöglicht gründlichste Ablagerungs-Entfernung und Komponenten-Austausch. Der Ablauf demontiert Plattenwärmetauscher durch Lösen von Spann-Schrauben und Trennung des Platten-Stapels. Die einzelnen Platten reinigen mit Hochdruck-Wasserstrahl bei 80 bis 150 bar oder mechanisch mit weichen Bürsten. Die Inspektion identifiziert beschädigte Platten mit Rissen oder Durchbrüchen für selektiven Austausch zu 30 bis 80 Euro pro Platte. Die Dichtungs-Erneuerung zwischen allen Platten kostet 80 bis 250 Euro Material.
Die Vorteile übertreffen CIP fundamental: Vollständige Entfernung ausgehärteter Ablagerungen über 3 Millimeter Dicke die CIP nicht löst, Sicht-Kontrolle auf Korrosion, Erosion oder mechanische Schäden ermöglicht präventive Reparatur, Dichtungs-Tausch verlängert Lebensdauer um 8 bis 15 Jahre und verhindert zukünftige Leckagen und Dokumentation des Verschleiß-Zustands für Wartungs-Planung. Die Nachteile umfassen höhere Kosten von 400 bis 1.200 Euro durch 4 bis 8 Stunden Arbeitszeit und Anlagen-Stillstand von 1 bis 2 Tagen.
Die Frequenz empfiehlt alle 4 bis 6 Jahre bei hartem Wasser über 18 Grad Härte oder alle 8 bis 12 Jahre bei weichem Wasser unter 10 Grad Härte. Die Kombination von jährlicher CIP-Reinigung mit 4- bis 6-jähriger mechanischer Rekonditionierung optimiert Kosten-Nutzen-Verhältnis. Die Total Cost of Ownership über 20 Jahre beträgt 2.000 bis 4.000 Euro Wartung versus 3.000 bis 6.000 Euro für vorzeitigen Wärmetauscher-Ersatz nach 12 bis 15 Jahren statt 20 bis 25 Jahren bei vernachlässigter Wartung.
Defekte und Reparatur-Kosten
Kältemittel-Leckage
Kältemittel-Leckagen entstehen durch Korrosion an Lötstellen oder Rohr-Material bei aggressivem Medium, mechanische Beschädigung durch Vibration oder Installation-Fehler, thermische Ermüdung durch Temperatur-Wechsel zwischen minus 10 und plus 90 Grad Celsius über 50.000 bis 150.000 Zyklen und Material-Ermüdung nach 20 bis 35 Jahren Betriebsdauer. Die Leckage-Rate liegt typisch bei 10 bis 150 Gramm Kältemittel jährlich bei kleinen Undichtigkeiten oder 500 bis 2.000 Gramm bei akuten Rissen.
Die Symptome zeigen Niederdruckstörung bei Kältemittel-Verlust über 30 Prozent Füllmenge, reduzierte Heizleistung um 25 bis 60 Prozent proportional zu Kältemittel-Mangel, Öl-Flecken an Wärmetauscher-Gehäuse durch Kältemittel-Öl-Gemisch-Austritt und sichtbare Korrosions-Spuren als grüne (Kupfer-Oxid) oder braune (Rost) Verfärbungen bei Leckage-Stellen. Die Diagnose nutzt elektronischen Lecksucher mit 5 Gramm pro Jahr Empfindlichkeit oder UV-Kontrastmittel-Zusatz zum Kältemittel mit UV-Lampen-Inspektion.
Die Reparatur bei Plattenwärmetauscher-Leckage tauscht meist kompletten Wärmetauscher wegen Lötverbindungen zwischen Platten ohne Reparatur-Möglichkeit. Die Kosten erreichen 400 bis 1.200 Euro Material für Plattenwärmetauscher mit 15 bis 60 Platten plus 500 bis 900 Euro Arbeitszeit für 5 bis 8 Stunden Kältemittel-Abpumpen, Demontage, Neuinstallation, Evakuierung und Neubefüllung plus 100 bis 300 Euro Kältemittel bei 1,5 bis 4 Kilogramm Füllmenge. Gesamt-Kosten summieren 1.200 bis 2.800 Euro.
Dichtungs-Versagen bei Platten-Stapel
Gummi-Dichtungen zwischen Platten altern durch Temperatur-Wechsel und chemische Belastung nach 10 bis 18 Jahren. Die Dichtungen verhärten und verlieren Elastizität. Die Leckage entwickelt sich schleichend mit Tropfen zwischen Platten sichtbar an Gehäuse-Außenseite. Der Druck-Verlust im Heizkreis steigt um 0,1 bis 0,3 bar monatlich bei fortschreitendem Dichtungs-Versagen. Die Mischung von Heizwasser und Kältemittel bei schwerer Leckage kontaminiert beide Kreisläufe.
Die präventive Dichtungs-Erneuerung bei mechanischer Rekonditionierung kostet 80 bis 250 Euro Material für 20 bis 60 Dichtungen plus 200 bis 400 Euro Arbeitszeit bei Kombination mit Reinigung. Die reaktive Reparatur nach Leckage-Entdeckung erfordert zusätzlich Kältemittel-Abpumpen, Kreislauf-Spülung zur Verunreinigungs-Entfernung und Neubefüllung für weitere 300 bis 600 Euro. Die Gesamt-Kosten erreichen 600 bis 1.400 Euro versus 280 bis 650 Euro bei präventivem Tausch während Routine-Wartung.
Verstopfung und Druckabfall-Steigerung
Mechanische Verstopfung durch Schlamm, Rost-Partikel oder biologisches Fouling (Algen, Bakterien) blockiert Strömungs-Kanäle besonders in Plattenwärmetauschern. Der Druckabfall steigt von normal 0,1 bis 0,3 bar auf 0,5 bis 2 bar bei fortgeschrittener Verstopfung. Die Pumpen-Stromaufnahme erhöht sich um 50 bis 200 Prozent. Die Heizleistung sinkt um 20 bis 50 Prozent durch reduzierten Volumenstrom. Die Hochdruckstörung tritt bei Wärmestau durch Durchfluss-Mangel unter Mindestvolumenstrom auf.
Die Behebung spült Wärmetauscher mit Wasser bei 3 bis 6 bar Druck für 15 bis 30 Minuten. Die chemische Behandlung mit 2 bis 5 Prozent Säure-Lösung löst organische Ablagerungen. Der Filtertrockner-Tausch vor Wärmetauscher für 80 bis 180 Euro verhindert Wiederholung durch Partikel-Filtration. Die Gesamt-Kosten liegen bei 200 bis 500 Euro Spülung oder 800 bis 1.800 Euro bei Notwendigkeit mechanischer Demontage zur Verstopfungs-Entfernung.
Wartungs-Strategie
Präventive Maßnahmen
Die Wasser-Enthärtung auf unter 8 Grad deutscher Härte durch Ionen-Austausch-Anlage für 800 bis 2.000 Euro Investition verlängert Entkalkungs-Intervalle von 2 bis 3 Jahre auf 8 bis 12 Jahre. Die Salz-Regeneration kostet 80 bis 150 Euro jährlich. Die Amortisation erfolgt durch eingesparte Entkalkungen nach 8 bis 12 Jahren bei 300 bis 600 Euro pro Entkalkung. Die Filter-Installation vor Wärmetauscher mit 50 bis 100 Mikrometer Maschenweite für 80 bis 200 Euro fängt Partikel ab. Die Filter-Reinigung quartalsweise durch Rückspülung kostet 15 Minuten Arbeitszeit.
Die pH-Wert-Stabilisierung zwischen 7,5 und 8,5 durch Dosierung von Natriumhydroxid oder Natriumhydrogenkarbonat verhindert Korrosion bei zu saurem Wasser unter pH 7 oder Kalk-Ausfällung bei zu alkalischem Wasser über pH 9. Die Dosier-Pumpe kostet 300 bis 700 Euro Installation. Die Chemikalien kosten 50 bis 150 Euro jährlich. Die Korrosions-Inhibitor-Dosierung mit Phosphat oder Molybdat bei 2 bis 8 Milligramm pro Liter stabilisiert Kupfer und Stahl-Oberflächen für 100 bis 250 Euro jährlich.
Monitoring und Diagnose
Die Druckdifferenz-Überwachung über Wärmetauscher mit Manometern an Ein- und Ausgang zeigt Verschmutzungs-Fortschritt frühzeitig. Normaler Druckabfall liegt bei 0,1 bis 0,3 bar. Anstieg auf 0,4 bis 0,6 bar signalisiert beginnende Ablagerungen. Werte über 0,8 bar erfordern sofortige Reinigung. Die Manometer-Installation kostet 80 bis 200 Euro pro Paar. Die monatliche Ablesung dokumentiert Trend über Quartale und ermöglicht planbare Wartungs-Fenster statt Notfall-Einsätze.
Die Temperaturspreizungs-Kontrolle misst Differenz zwischen Vorlauf und Rücklauf. Optimale Spreizung liegt bei 5 bis 7 Kelvin. Reduktion unter 3 Kelvin deutet auf zu hohen Volumenstrom oder Sensor-Fehler. Steigerung über 10 Kelvin signalisiert Verschmutzung mit reduziertem Wärmeübergang oder zu niedrigen Volumenstrom. Die Temperatur-Sensoren kosten 30 bis 80 Euro pro Stück. Die digitale Protokollierung über Wärmepumpen-Regler ermöglicht Trend-Analyse ohne Zusatz-Kosten.
Fazit: Wartungs-intensive Effizienz-Komponente
Der Wärmetauscher bildet effizienz-kritisches Bauteil mit fundamental verschiedenen Anforderungen für Verdampfer und Verflüssiger. Verdampfer extrahiert Umweltenergie bei minus 10 bis plus 15 Grad Celsius durch Kältemittel-Verdampfung mit Herausforderungen durch Vereisung bei Luft-Quellen oder Verschmutzung bei Wasser-Quellen. Verflüssiger überträgt Heizwärme bei 35 bis 70 Grad Celsius durch Kondensation mit Haupt-Problem Kalkablagerung bei hartem Wasser senkt COP um 10 bis 30 Prozent.
Die Bauart-Wahl optimiert Anwendungs-Spezifik: Plattenwärmetauscher für höchste Effizienz mit 2 bis 5 Kelvin Spreizung bei hoher Wartungs-Intensität, Lamellen-Rohr für Luft-Wärmeübergang mit großer Oberfläche aber Vereisung-Problem, Koaxial für Robustheit gegen Verschmutzung bei leicht reduzierter Effizienz und Titan für Pool-Anwendungen mit Korrosions-Beständigkeit über 40 bis 60 Jahre Lebensdauer.
Die Wartungs-Strategie kombiniert jährliche chemische Reinigung für 250 bis 600 Euro mit 4- bis 6-jähriger mechanischer Rekonditionierung für 400 bis 1.200 Euro bei hartem Wasser. Die präventive Wasser-Enthärtung für 800 bis 2.000 Euro verlängert Wartungs-Intervalle und amortisiert nach 8 bis 12 Jahren. Die Austauschkosten bei Defekt liegen zwischen 1.200 und 4.000 Euro abhängig von Typ und Komplexität und rechtfertigen intensive Wartungs-Investition zur Lebensdauer-Maximierung auf 20 bis 30 Jahre.
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