Was ist ein Druckverlust?
Wenn ein Fluid, z.B. eine Flüssigkeit oder ein Gas, durch einen Wärmetauscher strömt, so kommt es im Wärmetauscher zu Reibungs-Verlusten im Fluid selbst und zwischen dem Fluid und dem Festkörper/Metall des Wärmetauschers. Diese Reibungsverluste führen dazu, dass am Anfang des Wärmetauscher ein höherer Druck herrscht als am Ende des Wärmetauschers. Die Differenz zwischen diesen beiden Drücken bezeichnet man als Druckverlust.
Je höher die Durchströmung durch den Wärmetauscher, umso höher sind auch diese Reibungs-Verluste und umso höher ist der Druckverlust. Der Druckverlust kann z.B. in bar oder in Pa angegeben werden. Die Pump- oder Ventilatorleistung (in Watt) die notwendig ist um den Druckverlust zu überwinden errechnet sich aus Druckverlust mal Durchfluss (Druckverlust in Pascal, Durchfluss in m³/s).
Ist ein hoher Druckverlust gut oder schlecht?
Generell ist es natürlich von Vorteil, einen möglichst geringen Druckverlust zu haben, da bei einem großen Druckverlust eine starke Pumpe oder ein starker Ventilator notwendig ist. Wenn man nun aber den Druckverlust minimieren möchte, müsste man die Fluide sehr langsam durch den Wärmetauscher strömen lassen, was jedoch für den Wärmeaustausch sehr schlecht ist, da nur bei ausreichender Turbulenz eine gute Wärmeübertragung möglich ist. Das heißt ein gewisser Druckverlust muss für einen gut ausgelegten Wärmetauscher in Kauf genommen werden.
Was passiert mit der Reibungsenergie?
Die Energie, welche durch den Druckverlust verbraucht wird, wandelt sich zu fast 100% in Wärme um, das heißt die Energie, die durch eine Pumpe oder einen Ventilator aufgebracht wird, um den Druckverlust zu überwinden, geht in die Fluide ein und kann als Wärme genutzt werden. Meist ist diese Energie jedoch nur ca. 1-2% im Verhältnis zu der Energie, die durch den Wärmetauscher übertragen wird.