Dies wird besonders deutlich im Plattenwärmeübertrager, der von beiden Luftströmen beaufschlagt wird und wo somit an einem Ort, nur getrennt durch eine dünne Platte, zwei verschiedene Drücke herrschen. Der Unterschied zwischen diesen beiden Drücken wird als Differenzdruck bezeichnet; er hat Einfluss auf eine mögliche Leckage und verformt durch die daraus entstehende Flächenkraft gegebenenfalls die Platte. Eine Veränderung des Plattenabstandes und damit des Druckverlustes sind die Folge davon.
Plattenwärmeübertrager in der Lufttechnik sind in der Regel aus dünnen Aluminiumplatten mit einer Stärke von nur 0.05 - 0.15 mm aufgebaut. Für eine gewisse
Stabilität sorgt eine besondere, herstellerspezifische Profilierung, die aber nicht vermeiden kann, dass sich die Platten bei höheren Differenzdrücken verformen.
Dadurch verringert sich der Querschnitt auf der Seite mit dem geringeren Druck und der Druckverlust steigt an. Gleichzeitig wird dadurch der Querschnitt auf der
Überdruckseite erhöht; dort nimmt der Druckverlust ab.
Die Veränderung des Druckverlustes bei einem bestimmten Differenzdruck hängt von der relativen Verformung, also schlussendlich vom Plattenabstand, ab. Je kleiner
der Plattenabstand ist, desto mehr wirkt sich eine Verformung auf den Druckverlust aus und umgekehrt. Wichtig ist diese Erkenntnis für den Hochleistungsbereich,
wo kleine Plattenabstände notwendig sind. Insbesondere Gegenströmer sollten deshalb stabile Platten verwenden.
Die bisherigen Überlegungen gehen davon aus, dass sich die Platten elastisch wie eine Feder verformen. Anders ist es, wenn die Verformung bei hohem Differenzdruck
zu gross wird und plastische Veränderungen auftreten. Geht jetzt der Differenzdruck zurück (oder werden die Ventilatoren abgestellt), so bleibt die Verformung
trotzdem bestehen: der Wärmeübertrager ist defekt.
Für die Vorgabe des maximal zulässigen Differenzdruckes für einen bestimmten Wärmeübertrager muss der Hersteller also zwei Kriterien beachten:
- Mit dem zulässigen Grenzwert dürfen noch keine plastischen Verformungen auftreten; eine Sicherheitsmarge ist notwendig.
- Für die elastische Verformung ist abzuschätzen bzw. zu messen, welche Druckverlusterhöhung der Differenzdruck zur Folge hat. Der Anwender kann dann mit entsprechenden Unterlagen selbst über die Anwendung entscheiden.
Für Planung und Ausführung der Wärmerückgewinnung bedarf es Unterlagen über die Auswirkungen des Differenzdrucks. Um genügend Reserven bei Planungs- und Ausführungsänderungen zu haben, sollten die zulässigen Differenzdrücke mindestens 1500 Pa, besser 2000 Pa betragen.
