Rund ums Rohr

Werkstoffe

Rohre – Aus Werkstoffen wie Kupfer werden Halbzeuge wie Rohre, die dann in vielen industriellen Anwendungen für die nötige Kühlung oder ein gutes Klima sorgen.

05. Dezember 2012

Wie viele Kilometer Rohr in diesem Land verlegt sind, vermag wohl niemand genau zu sagen. Die Zahl wäre sicher erstaunlich. Neben Gebäuden und der Versorgungsinfrastruktur entfiele wohl ein nicht zu kleiner Anteil auf Rohre für die Kälte- und Klimatechnik in industriellen Anwendungen. Dieser Thematik haben sich die Ulmer Wieland-Werke angenommen. Unter der Marke »Wieland Thermal Solutions« hat das Unternehmen ein breites Sortiment enwickelt, das regelmäßig mit Neuheiten aufwartet und Anwendern immer die richtige Lösung ermöglicht.

Grundlage für den Erfolg von Thermal Solutions ist laut Wieland die fundierte wärmetechnische Kompetenz seiner Ingenieure. Dies zeige sich in der Vielzahl von Anwendungen und kundenspezifischen Lösungen sowie in der Beratung der Kunden. Um die Qualität und Sicherheit seiner Produkte zu garantieren, unterhält der Hersteller eigene wärmetechnische Versuchsstände. Dort untersucht er die in der Kälte- und Klimatechnik wichtigen Prozesse der Verdampfung und Kondensation von Kältemitteln. Es sind Messungen mit fast allen Sicherheitskältemitteln möglich.

Rohstoffe für die Rohre sind Kupfer und Kupferlegierungen, Edelstahl, Kohlenstoffstahl und Titan. Die Eigenschaften dieser Metalle bestimmen die Qualität der Wieland-Rohre genauso wie die wärmetechnisch optimierten Oberflächen. Ein wichtiges Ziel bei aller Forschung und Entwicklung ist ein Höchstmaß an Energieeffizienz verbunden mit regenerativer Energietechnik. Dieses immer noch aktuelle Thema wird die Konstrukteure weiterhin beschäftigen. Ausgefeilte Oberflächengeometrien etwa ermöglichen eine sehr viel kompaktere Bauweise von Wärmeüberträgern und damit kleinere Rohrdurchmesser. Dies steigert die Energieeffizienz und verringert die Kosten.

Die Rippung macht's

Ein zentrales Thema bei Wieland sind die innenberippten Rohre der Marke Cuprofin. Kupfer ist hierfür der führende Werkstoff, weil er Wärme besonders gut leitet, gut zu formen ist und zudem korrosionsbeständig. Eine spezielle Rippenstruktur der Innenoberfläche steigert dabei die wärmetechnische Leistung der Rohre und damit zugleich die Energieeffizienz.

Außerdem ist mit dem Cuprofin-Modell Microgroove ein Rohr mit besonders kleinem Außendurchmesser im Programm, das eine kompakte Bauweise von Wärmetauschern ermöglicht. Bei Kälte- und Klimageräten lässt sich so der Wirkungsgrad von Wärmetauschern steigern und das Kältemittelvolumen deutlich reduzieren. Die Wärmeübertragungsleistung von Microgroove liegt so weit über dem Industriestandard.

Auch der Materialeinsatz für Wärmetauscher verringert sich signifikant. Darum konnten sich die Miniaturrohre mit nur fünf Millimetern Außendurchmesser im Markt etablieren. Ein neues Produkt in der Cuprofin-Produktreihe ist das L10-Rohr aus einer korrosionsbeständigen Kupfer-Nickel-Legierung, das beispielsweise für Einspritzverdampfer in Seewasseranwendungen zum Einsatz kommen kann.

Ganz neu ist die Systemlösung K65 für Hochdruckanwendungen, bestehend aus Kupferrohren und den passenden Fittings.

Basierend auf einer hochfesten Kupferlegierung eignet sich dieses System für Anwendungen mit Betriebsdrücken bis 120 bar, wie es in Wärmepumpen und gewerblichen Kälteanlagen der Fall ist. K65 ist damit prädestiniert für den Einsatz als Hochdruck-Leitungssystem für das natürliche Kältemittel CO2, das sich aus Gründen des Umweltschutzes und der Energieeffizienz immer stärker durchsetzt. Wieland K65 leitet Wärme wesentlich besser als Edelstahl oder Aluminium und ist genauso gut zu verarbeiten wie Reinkupfer.

Das neue System eignet sich somit auch für Lamellenwärmetauscher. Aufgrund der hohen Festigkeit des Werkstoffes konnte Wieland die Wände dünner gestalten und das Metergewicht auf diese Weise gegenüber Kupfer um etwa 40 Prozent reduzieren.

Kälterohre aus Österreich

Die österreichische Wieland-Tochter Buntmetall Amstetten entwickelt und produziert unter anderem nahtlos gezogene Kälterohre der Marke Frigotec. Frigotec-Rohre finden industrielle Verwendung vorwiegend als Leitungsrohre zum Transport von technischen Gasen und Kältemitteln und besitzen eine sehr saubere und trockene Innenoberfläche sowie werkseitig verschlossene Enden. Sie erfüllen die in der Norm EN 12 735-1 beschriebenen Anforderungen für Kälte- und Klimatechnik.

Neben der Industrie ist das Unternehmen aus Ulm auch in der technischen Gebäudeausrüstung aktiv. In diesem Bereich stellen Energieeffizienz und Kompaktheit der Anlagen eine besondere Herausforderung dar.

Darum bilden die GEWA-Hochleistungsrippenrohre und speziell optimierte Wärmeübertragungsoberflächen einen Fokus bei Wieland. Der Halbzeughersteller zeigt dabei eine breite Palette an Rohrprodukten, die je nach Anwendung in den Werkstoffen Kupfer und Kupferlegierungen, Aluminium, Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Duplex-Edelstahl und Titan ausgeführt werden können.

Durch ihre sehr gute Wärmeübertragung eignen sich die außen und innen berippten Hochleistungsrohre für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen wie zum Beispiel Kaltwassersätze, industrielle Wärmepumpen und Energierückgewinnungsanlagen. Indem Wieland effizientere Rohrbündelverdampfer und -verflüssiger einsetzt, lässt sich der COP-Wert optimieren. Die Bauweise ist äußerst kompakt ausgelegt, darum benötigt der Anwender weniger Kältemittel.

Besonders viel Sicherheit bieten die Rohre der Produktreihe GEWA-safe. Sie basieren auf einer Rohr-in-Rohr-Lösung, wobei Kanäle zwischen Innen- und Außenrohr eine einfache Überwachung des Leckspaltes ermöglichen. Aufgrund eines guten metallischen Kontaktes der zwei Rohre ergibt sich ein optimaler Wärmeübergang, und das ganz ohne zusätzliche Wärmeträgerflüssigkeit.

Eingesetzt werden GEWA-safe-Rohrkonstruktionen, wenn es gilt, das Risiko der Kontamination mit umweltschädlichen und giftigen Stoffen möglichst auszuschließen. Ein weiterer Einsatzbereich ist beispielsweise der Trinkwasserschutz gemäß der DIN EN 1717 für Wärmepumpensysteme.

Erschienen in Ausgabe: 07/2012