Aluminium für Wärmetauscher und Rohrleitungen im Bereich HLK

Mikrokanal-Wärmetauscher

Hydro liefert extrudierte Mehrkanalrohre (MPE) für gelötete Mikrokanäle. Mikrokanalrohre bieten inhärente technische Vorteile, die zu maximalen thermischen Leistungssteigerungen führen. Die metallische Verbindung zwischen Rohr und Rippe eliminiert den Kontaktwiderstand, der bei mechanisch expandierten Konstruktionen auftritt, und verbessert so die Wärmeübertragungseffizienz. In Kombination mit der Geometrie der Mikrokanalrohre ermöglicht dies ein kleineres, leichteres Gerät und eine deutliche Reduzierung der Kältemittelmenge. Ein geringerer Rohrkern kann zudem den luftseitigen Druckverlust im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmetauscher mit gleicher Stirnfläche um bis zu 50 % reduzieren.

Rippenrohrwärmetauscher

Rippenrohr-Wärmetauscher sind nach wie vor die gängigste Bauart in der HLKK-Technik (Heizung, Lüftung, Klima und Kältetechnik). Hydro bietet Aluminium-Rippenrohr-Wärmetauscher als direkte Alternative zu herkömmlichen Kupferrohr-/Aluminiumrippen-Wärmetauschern an. Die Kombination von Aluminiumrohr und Aluminiumrippen bietet durch die verbesserte galvanische Kopplung eine höhere Korrosionsbeständigkeit als eine Mischmetallkonstruktion und schützt zudem vor Ameisensäurekorrosion, einem Schadensmechanismus, der Kupferrohre befällt. Innenoptimierte Rohroptionen können den Wärmeübergang auf der Kältemittelseite durch Vergrößerung der Innenoberfläche verbessern und die Strömungseigenschaften des Kältemittels beeinflussen.

Aluminiumrohre für Rohrleitungssysteme

Hydro-Aluminiumrohre für Rohrleitungssysteme und Verbindungsleitungen werden aus einer speziell für HLK-Anwendungen entwickelten Legierung gefertigt. Standardabmessungen reichen von 1/4 Zoll bis 1 Zoll; kundenspezifische Abmessungen sind auf Anfrage erhältlich. Eine optionale Polyamid- (PA) oder Polyethylen- (PE) Beschichtung bietet zusätzlichen Schutz vor Korrosion und Beschädigung. Die Installationsanleitung enthält Informationen zu geeignetem Werkzeug, Anzugsmomenten und Verbindungsmethoden.

Aluminium vs. Kupfer in der HLK- und Kälte-Technik

Beim Vergleich von Kupfer und Aluminium für HLKK-Anlagen (Heizung, Lüftung, Klima und Kältetechnik) spielen sechs Faktoren die größte Rolle: Kosten, Gewicht, Wärmeleistung, Haltbarkeit, Korrosionsverhalten und Recyclingfähigkeit.

• Kosten: Aluminium kostet in der Regel etwa ein Viertel des Kupferpreises pro Tonne, und Anwendungsstudien haben Materialeinsparungen von 34-48 % gezeigt. Da Aluminium-Wärmetauscher deutlich weniger Material pro Gewichtseinheit enthalten, wirken sich Schwankungen der LME-Preise wesentlich geringer auf die Herstellungskosten aus als bei kupferbasierten Konstruktionen.
• Gewicht: Als Faustregel gilt, dass ein Wärmetauscher mit Aluminiumrohren nur halb so viel wiegt wie sein Pendant aus Kupfer. Je nach Ausführung lässt sich das Gesamtgewicht des Wärmetauschers um 17-34 % reduzieren, während die Gewichtsreduzierung der Rohre bis zu zwei Drittel betragen kann. Das geringere Gewicht senkt zudem die Kosten für Handhabung und Logistik.
• Thermische Leistung: Bei einem Rohrbündelwärmetauscher ist der Unterschied im Gesamtwärmeübergangskoeffizienten zwischen einem Kupferrohr- und einem Aluminiumrohrwärmetauscher mit identischer Geometrie mit etwa 1 % vernachlässigbar. Die Grenzfläche zwischen Rippe und Luft, und nicht die Rohrwand selbst, ist der dominierende Faktor für die Gesamtleistung.
• Haltbarkeit: Bei herkömmlichen Wärmetauschern mit Kupferrohren und Aluminiumlamellen kann die galvanische Wechselwirkung zwischen den unterschiedlichen Metallen mit der Zeit zu einer allmählichen Beschädigung der Lamellen führen. Eine Konstruktion vollständig aus Aluminium bietet eine ausgewogene Legierungskombination, die diesen Korrosionsmechanismus reduziert und zur langfristigen Leistungserhaltung beiträgt.
• Korrosion: Aluminium ist resistent gegen Ameisensäurekorrosion (Ameisenkorrosion), eine Schadensursache, die schätzungsweise für etwa 10 % der vorzeitigen Ausfälle von Wärmetauschern in Innenräumen verantwortlich ist. Aluminium ist zudem mit Ammoniak-Kältemittelsystemen kompatibel, während Kupfer aufgrund von Ammoniakangriffen nicht verwendet werden kann.
• Recyclingfähigkeit: Wärmetauscher aus Vollaluminium können im Gegensatz zu Mischmetallkonstruktionen ohne vorherige Materialtrennung recycelt werden. Dies vereinfacht die Entsorgung und verbessert die Materialrückgewinnung.

 

Kondensatoranwendung	Rippenrohrkonstruktion (Kupferrohr/Aluminiumrippe)	Rippenrohrkonstruktion (Aluminiumrohr/Aluminiumrippe)	Mikrokanal (Al-Rohr/Al-Lamelle)
Benötigter Platz	100%	100%	28 %
Rohrgewicht	100%	33-66%	33 %
Gewicht des Wärmetauschers	100%	66-83%	42 %
Rohrkosten pro Wärmetauscher	100%	20-40%	30 %
Kältemittelfüllung	100%	100-86%	7%
Lebensdauer	Hohe Rippenkorrosion	Ausgewogene Vollaluminium-Legierungskombination	Ausgewogene Vollaluminium-Legierungskombination
Recyclingfähigkeit	Trennung erforderlich	Keine Trennung erforderlich	Keine Trennung erforderlich

Wie wir Ihre Umstellung unterstützen können

Die Umstellung von Kupfer zu Aluminium ist mehr als nur ein Materialwechsel. Der Erfolg hängt von der Wahl der richtigen Legierungen, dem Verständnis der Anwendungsanforderungen und der Anwendung bewährter Fertigungsverfahren ab. Wir unterstützen unsere Kunden während der gesamten Umstellung mit spezialisierten Werkstoffen, technischem Know-how und jahrzehntelanger Erfahrung im Bereich HLK (Heizung, Lüftung, Klima) und Kältetechnik.

• Bewährte Legierungen für HLKK-Anlagen, die für Korrosionsbeständigkeit, Langlebigkeit und langfristige Leistungsfähigkeit entwickelt wurden.
• Technisches Fachwissen zur Beurteilung von Konstruktionen, Anwendungen und Fertigungsaspekten.
• Workshops und Schulungen, die praktische Anleitungen für die Arbeit mit Aluminium und die Anwendung bewährter Verfahren entlang der gesamten Wertschöpfungskette bieten.
• Nachweislicher Erfolg, der auf jahrzehntelanger Erfahrung in der Lieferung von Aluminiumlösungen basiert, die weltweit zuverlässige Leistung in HLKK-Anwendungen (Heizung, Lüftung, Klima und Kältetechnik) erbracht haben.
• Werkzeuge, Wissen und Unterstützung, um Kunden dabei zu helfen, Risiken zu minimieren, häufige Fallstricke zu vermeiden und einen erfolgreichen Übergang zu erreichen.
• Ein vertrauenswürdiger, langjähriger Partner mit mehr als 50 Jahren Erfahrung in der Aluminiumextrusion, unterstützt durch ein globales Technik- und Produktionsnetzwerk.

Entdecken Sie die Möglichkeiten in einem kostenlosen Workshop

Erwägen Sie Aluminium für Ihre HLK-Anwendungen? Wir bieten kostenlose technische Workshops für Hersteller an, die sich für die Chancen und Herausforderungen des Übergangs von Kupfer zu Aluminium interessieren.

Während des Workshops können Ihnen unsere Spezialisten helfen:

• Mögliche Anwendungsbereiche und Vorteile bewerten
• Die Anforderungen an Korrosion und Haltbarkeit erötern.
• Legierungs- und Produktoptionen prüfen
• Austausch bewährter Verfahren für Fertigung und Installation
• Die wichtigsten Aspekte für eine erfolgreiche Umstellung identifizieren

Ob Sie sich gerade erst mit Aluminium auseinandersetzen oder bereits einen Umstieg planen, wir können Ihnen helfen, das nötige Wissen und Selbstvertrauen für Ihren weiteren Weg zu erlangen.

Häufig gestellte Fragen zur Kupfersubstitution