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Entwicklung von RTPF-Wärmeübertragern mit kleinen Kupferrohrdurchmessern

Für Kältemittel, die in“ sind

Gleichzeitig haben Ausrüster ihre Anstrengungen verstärkt, um Fertigungseinrichtungen für große Rohrmengen mit kleinem Durchmesser produzieren zu können. Die Verfügbarkeit der Technik hat zur Entwicklung von Computer-Simulations-Werkzeugen geführt, mit denen Rohrkreislauf und Lamellengeometrien optimiert werden können. Beide Entwicklungen wurden bereits in einem früheren IAM-White-Paper [1] vorgestellt.

Die Rohrfertigung sowie die Wärmeübertrager- und Systemkonstruktion werden kontinuierlich verbessert. Diese drei Disziplinen haben zusammen wesentlich zur Steigerung der Kreativität und Innovation in der Produktentwicklung beigetragen. Der vorliegende Artikel beschreibt die jüngsten Entwicklungen in puncto Material, Ausrüstung und Design-Software. Herstellern von Wärmeübertragern und Systemproduzenten dient der Artikel als Richtlinie, um sich über den neuesten Entwicklungsstand zu informieren. Zu diesem Fachgebiet gibt es für interessierte Leser exzellente technische Fachliteratur. Rohrhersteller, Softwareentwickler, Ausrüster und Wärmeübertragerhersteller stehen für Anfragen gerne zur Verfügung.

Kältemittel mit niedrigem GWP sind in“

Veränderungen in der HVAC & R-Industriesind langfristig angelegt, sie sind entweder durch Wettbewerb, gesetzliche Auflagen oder eine Kombination von beidem bedingt. Wenn man an die Ozon-Krise des vergangenen Jahrhunderts zurückdenkt, stellt man fest, dass die Industrie Veränderungen nicht nur als Möglichkeit, sondern als zwingende Notwendigkeit begriffen hat.

Die meisten heute verwendeten Kältemittel haben ein Ozonabbaupotenzial (ODP) von nahezu null. Besonderes Augenmerk wird auf das Treibhauspotenzial von Kältemitteln gerichtet. Die Industrie steht dabei vor großen Herausforderungen, aber Lösungen scheinen verfügbar zu sein.

Mögliche Kältemittel sind wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (HFCs) mit niedrigem GWP, wie HFC 32 mit einem GWP von 675, und Hydrofluorolefine (HFOs) mit extrem geringem GWP, wie HFO 1234 yf und HFO 1234 ze, die ein GWP von jeweils 4 und 6 aufweisen. Unzählige Kältemittel, die Gemische von HFCs und HFOs sind, kommen ebenfalls für unterschiedliche Anwendungen in Betracht. Solche Kältemittelgemische werden an die jeweilige Anwendung angepasst, indem Kompromisse zwischen Leistung, Kosten, GWP und Entflammbarkeit eingegangen werden [2, 3].

Rohrdurchmesser werden immer kleiner

Die Entwicklung von Kältemitteln und Kältemittelrohren verläuft Hand in Hand. Für die meisten Kältemittel sind Rohre aus Kupfer die beste Wahl. Kupfer zeichnet sich durch seine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine ausgezeichnete Festigkeit und exzellente Korrosionsbeständigkeit aus. Edelstahl- und Aluminiumrohre werden ebenfalls verbaut, mehrheitlich finden in Wärmeübertragern und Kältemittelleitungen jedoch Kupferrohre Verwendung.

In den vergangenen zehn Jahren ist ein Trend hin zu immer kleineren Kupferrohrdurchmessern zu verzeichnen, was in vielerlei Hinsicht Vorteile bietet. Erstens sind die internen Wärmeübergangskoeffizienten (HTCs) bei kleineren Rohrdurchmessern höher, was sich sofort auszahlt, da weniger Rohrmaterial und weniger Kältemittel benötigt werden, um dieselbe Kapazität zu erreichen. Dies gilt sowohl für Verdampfer als auch für Kondensatoren. Zweitens erlauben die kleineren Rohrdurchmesser einen effizienteren, optimierten Luftstrom außerhalb der Rohre, was durch Simulationen leicht nachweisbar ist. Drittens kann eine bestimmte Wandstärke bei kleineren Rohrdurchmessern höheren Drücken standhalten, d. h. die Wandstärke kann verringert werden, was noch weniger Materialverbrauch und geringeres Gewicht bedeutet.

Gelegentlich weisen Werber von Aluminiumrohren auf gelötete Microchannel-“ oder Multichannel-Aluminiumrohre“ hin – eine Technologie aus der Automobilindustrie, die angeblich bessere Leistungen als Kupfer bietet. Wenn man sich diese Gegenüberstellung jedoch genauer ansieht, stellt man in der Regel fest, dass die vielen kleinen Kanäle in einem flachen Rohr mit Kupferrohren von größerem Durchmesser, gewöhnlich 9,52 mm, verglichen werden. Die Vergleiche sind irreführend, da Kupferrohre mit kleineren Durchmessern die neue Richtgröße darstellen.

Übertriebene Behauptungen über die Leistung der Aluminium-Microchannel-Technik sind nicht mehr haltbar, wenn mit MicroGroove-Kupferrohren mit kleinen Durchmessern [4] verglichen wird. Darüber hinaus haben Microchannel-Rohre systemimmanente Nachteile, wie die schlechte Kältemittelverteilung, Blockierungen beim Ablassen und Entfrosten usw. MicroGroove-Wärmeübertrager werden dagegen immer besser.

Wenn es um das Material geht, kann man sich kaum etwas Besseres als Kupfer vorstellen. Es gibt zwar einige Materialien, die über eine bessere Wärmeleitfähigkeit verfügen, z. B. Silber. Nichtsdestotrotz zeichnet sich Kupfer durch eine einzigartige Kombination von Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit aus, weshalb Kupfer in absehbarer Zukunft das Material der Wahl für Rohre bleibt.

Perfektionierung der Innenrippen

Ein weiterer Trend liegt in der Verbesserung der Innenoberflächen von Kupferrohren. Dadurch wird die Wärmeübertragungscharakteristik im Rohrinnern verbessert. Es wurde viel Forschungsarbeit investiert, um zu verstehen, wie sich die verschiedenen Kältemittel beim Fließen durch innenberippte Rohre mit kleinen Durchmessern verhalten. Theorie und Fertigungskompetenz sind hier eng miteinander verknüpft. Im Allgemeinen sorgt eine innenberippte Oberfläche für eine bessere Vermischung des Kältemittels und einen effizienteren Wärmeübertrag zwischen Kältemittel und Rohrwand. Oberflächenoptimierungen können die Leistung von Kupferrohren sowohl in Verflüssigern als auch Verdampfern verbessern.

Bei Rohren mit Innenrippen oder Microfin-Rohren haben die Rippen eine Breite im Bereich von 100 Mikrometern an der Spitze der Rippe. Es ist bemerkenswert, dass diese Innenrippen die Wärmeübergangskoeffizienten (HTCs) um bis zu 300 Prozent erhöhen können. Dies ist abhängig vom Rohrdurchmesser, der Durchflussrate, dem Kältemittel und der Art der Optimierung. Die Variabilität der HTC-Verbesserungen hat den Wettbewerb unter Rohrherstellern befördert. Diese sind Experten, was die Herstellung von Rohren mit unterschiedlichsten Verbesserungen anbelangt, z. B. w-förmige oder spiralförmige Rippen. Rohrhersteller können Microfin-Eigenschaften auf vielfältige Weise variieren. So kann beispielsweise die Breite an der Rippenspitze oder die Rippentiefe verändert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Veränderung des Rippenwandwinkels, des Schrägungswinkels und des Abstands zwischen den Rippen.

Die Bezeichnung Microgroove“ ist aus der Schallplattenindustrie entlehnt. Sie bezieht sich auf die engen Rillen von Langspielplatten, die Ende der 1940er-Jahre entwickelt wurden. Diese Microgrooves“ maßen an der Spitze nur 50 Micron (2 mils) oder weniger im Vergleich zu früheren gröberen Strukturen mit 150 Micron (6 mils) an der Spitze oder weniger [5, 6]. Die Bezeichnung Microgroove“ beschreibt daher die Oberflächenverbesserungen auf der Innenseite von Kupferrohren, die sich in einer ähnlichen Größenordnung abspielt [7].

Die Anzahl von Verbesserungen ist so stark angestiegen, dass eine enge Zusammenarbeit mit den Rohrherstellern unumgänglich ist, um die Konfiguration von Anwendungen zu optimieren. Die Leistung dieser Rohre muss dann im Labor für bestimmte Kältemittel, Durchflussraten, Drücke und Qualitätsfaktoren untersucht werden. Rohrhersteller und/oder Forschungslabore können die erforderlichen Korrelationen herstellen, um exakte Vorhersagen zum Effizienzgewinn von innenberippten Rohren mit kleinen Durchmessern zu machen.

In einem unlängst erschienenen Fachartikel von OTS und BOTI wurden die verfügbaren Verbesserungen für Rohre von 9,5 mm bis 5 mm und kleiner [8] besprochen. Das gemeinsame Forschungsprojekt von OTS, BOTI und der Copper Alliance dauert an und stellt einen Zusammenhang her zwischen Oberflächenverbesserungen, verbesserten HTC-Werten und geringeren Druckabfällen. Diese Werte wurden bereits für häufig verwendete Oberflächenoptimierungen präzise gemessen und in vielen Fällen in die Standard-Software für die Entwicklung von Wärmeübertragern integriert.

Hochfeste Kupferlegierungen

Der Kältekreislauf von umweltfreundlichenKältemitteln ist anspruchsvoller als für jene, die sich in der Auslaufphase befinden. Vor allem müssen Rohre, Anschlüsse und Komponenten hohen Drücken standhalten. Eine Kupferlegierung, die in Wärmeübertragernverwendet werden kann, ist Phosphor-desoxidiertes Kupfer (auch als Cu-DHP bekannt). Phosphor entzieht den Sauerstoff, wirkt sich aber nicht signifikant auf die Wärmeleitfähigkeit aus, wohl aber auf die elektrische Leitfähigkeit [9]. Die Standardbezeichnung für diese Legierung lautet ASTM/USA CDA C12200. Diese Legierung ist, abhängig von Rohrdurchmesser und Rohrwandstärke, bei Drücken bis zu 120 bar oder mehr nutzbar.

Glatte und innenberippte nahtlose Rohre und Anschlüsse sind in hochfester Kupfer-Eisenlegierung (CuFe2P) erhältlich (auch als C19400 oder CW107C bekannt). Die Legierungselemente sind Eisen, Zink, Phosphor und Magnesium. Diese Legierungen ermöglichen eine Reduktion der Wandstärke und damit einen geringeren Materialverbrauch. Darüber hinaus können diese Legierungen von vorhandenen Maschinen verarbeitet werden und sie sind perfekt löt-und schweißbar. Die Rohre aus diesen Le-gierungen können um 100 Prozent höheren Drücken standhalten als Standard-ACR-Rohre. Verschieden große Rohre für die Kältemittelverteilung sind für Drücke von bis zu 120 bar spezifiziert (d. h. 1740 psi oder 12 MPa). Weitere Informationen zu hochfesten Kupferlegierungen sind in der Produktliteratur von Kupferrohrherstellern enthalten.

Moderne Produktionsmethoden

Die MicroGroove-Technologie hat sich an allen Fronten ständig weiterentwickelt. Die Entwicklung kleinerer Rohrdurchmesser verlief parallel zur Entwicklung von Fertigungstechnologien für MicroGroove-Wärmeübertrager [10]. Heute ist die Produktionsinfrastruktur für den Bau von Verdampfern, Kondensatoren und Gaskühlern so weit vorangeschritten, dass sie nun genutzt werden kann. Vor allem wurde Spezialausrüstung für den Aufbau von modernen, hochautomatisierten Fertigungslinien entwickelt.

Diese Fertigungslinien enthalten

(1) Pressen und Werkzeuge zum Stanzen von Lamellen mit Strukturen, die für Rohre mit kleineren Durchmessern optimiert sind;

(2) Haarnadelbiegemaschinen für die schnelle Verarbeitung von Rohren mit kleineren Durchmessern;

(3) Handling-Werkzeuge zum Einstecken der empfindlichen Haarnadeln in die Lamellen;

(4) Rohraufweitmaschinen, um den thermischen Kontakt zwischen Rohren und Lamellen herzustellen, und schließlich

(5) verschiedene automatisierte oder halbautomatisierte Methoden zum Einstecken und Löten der Umkehrbögen in die geweiteten, geöffneten Kupferrohre, um den Rohrkreis zu vervollständigen.

In einigen Fällen haben ACR-OEMs ihre eigene Inhouse“-Ausrüstung für verschiedene Schritte entwickelt, um einen Wettbewerbsvorteil mit einer eigenen Versorgung von Wärmeübertragern zu erhalten. Diese Art der Ausrüstung kann inzwischen weltweit von Ausrüstungsherstellern erworben werden. Jedes Unternehmen kann heute schlüsselfertige Systeme für die eigene Produktion von RTPF-Wärmeübertragern mit kleineren Rohrdurchmessern kaufen.

Alle oben genannten Schritte sind voneinander unabhängig, und mit der speziellen Ausrüstung ist ein Zwischenprodukt für den nächsten Schritt in der Fertigungslinie möglich. Jeder Schritt hat sich entwickelt und wurde in hohem Maße weiter verfeinert. Beim Stanzen der Lamellen werden beispielsweise hochentwickelte Lamellenmaschinen verwendet, die eng platzierte Lochmuster und optimierte Kragenhöhen erlauben. Die Pressen verfügen im Stanzprozess über eine Presskraft von 160 Tonnen bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten und geringem Standflächenbedarf. Pressen mit hoher Presskraft ermöglichen die Verwendung von dickeren Lamellen und Lamellenmaterial mit höherer Zugfestigkeit. Die Entwicklung der Lamellenform und das nachfolgende Stanzen sind Schlüsselelemente für die wettbewerbsfähige Produktion von Wärmeübertragern [11, 12, 13]. Weitere Fortschritte beinhalten die Entwicklung verschiedener Methoden der Rohraufweitung, die im Folgenden beschrieben wird.

Rohre und Lamellen verbinden

Bei der Produktion von RTPF-Wärmeübertragern entstehen robuste Einheiten, deren einzelne Komponenten, individuell betrachtet, relativ fragil sind. Wie bereits erwähnt, können Rohre mit kleineren Durchmessern höheren internen Drücken standhalten. Sind diese Rohre jedoch nicht in einem Wärmeübertrager verbaut, kann sich der kleinere Durchmesser beim Biegen und Knicken als nachteilig erweisen.

Das Verbinden von Rohren und Lamellen macht die Baugruppe erst robust. Bei kleinen Rohrdurchmessern sind, abhängig von der Wandstärke, möglicherweise höhere Kräfte für das Aufweiten der Rohre erforderlich. Dennoch ist die Rohraufweitung immer noch sinnvoll. Neben einer robusten Baugruppe entsteht durch die Verbindung zwischen Rohren und Lamellen eine funktionierende Wärmeübertragung. Werden die Rohre nicht korrekt mit den Lamellen verbunden, bilden sich an den Übergängen Wärmeflussbarrieren.

Die bevorzugte Methode für das Verbinden von Rohren und Lamellen ist die Rohraufweitung, bei der eine Presspassung zwischen Rohr und aufgeweitetem Lamellenkragen entsteht. Bei dieser Aufweitungsart wird in der Regel eine Kugel verwendet, die mit einer Stange von kleinerem Durchmesser durch das Rohr gedrückt wird. Da der Kugeldurchmesser größer ist als der Original-Rohrinnendurchmesser, wird das Rohr aufgeweitet. Durch die Reibung zwischen Rohr und Kugel erhöht sich die Säulenbelastung des Rohres und es kann knicken, wenn dies nicht kontrolliert wird. Wenn der Rohrdurchmesser zunimmt, wird das Material über die Rohrlänge in einen größeren Umfang gezogen und das Rohr verkürzt sich. Erstanwender waren beim Aufweiten der Rohre mit großen Herausforderungen konfrontiert. Dies führte zur Entwicklung der schrumpfbegrenzten“ Aufweitung durch die OEMs. Um das Knicken zu verhindern und das Schrumpfen zu kontrollieren, wird das Rohr gespannt und das Aufweiten kann ohne Probleme erfolgen. Das stabile Gleichgewicht zwischen der Reibkraft der Kugel und der Rohrspannung ermöglicht ein Aufweiten ohne Schrumpfung.

Nicht invasive Rohraufweitung – der Durchbruch

Die neue Technologie wurde durch Burr OAK Tool of Sturgis in Michigan (USA) eingeführt und verwendet die bewährte Technologie der Rohraufweitung, um Rohre und Lamellen zu verbinden. Das neue Produkt, das im November auf den Markt gebracht werden soll, arbeitet mit präzise kontrollierten Drücken, um Rohre für eine Presspassung zwischen Rohren und Lamellen aufzuweiten“, so Jason Halling, Manager of Business Development & Marketing von OAK. Die Druckmethode wird häufig in der Hydroformindustrie verwendet, um Rohre aufzuweiten. Die letztendliche Rohrform wird durch Pressbacken bestimmt, die das Material einkapseln. Werden MicroGroove-Rohre in Lamellen expandiert, sorgt der Lamellenkragen für die notwendige Einhausung, den Aufweitungswiderstand und eine sichere Verbindung zwischen Rohr und Lamelle. Halling erläutert, dass die Druckexpansion keinen neuen Prozess in der HVAC-Industrie darstellt. Einige Hersteller verwenden routinemäßig unter Druck stehende Flüssigkeiten zum Aufweiten von Rohren. Diese Lösung bietet zwangsläufige Vorteile, welche die Industrie nutzen wird, um MicroGroove voranzubringen“, so Halling. Was die nicht invasive Expansion anbelangt, gibt es laut Roger Tetzloff, Innovationsmanager von OAK, mindestens zwei Vorteile:

1. Null-Schrumpf-Prozess Tetzloff erläutert, dass es sich bei der Druckaufweitung um einen Null-Schrumpf-Prozess handelt. Die Lévy-Mises-Gleichungen, die Plastizitätsströme in einem Material beschreiben, zeigen, dass ein Rohr keinen seitlichen Belastungen ausgesetzt ist, wenn der Rohrdurchmesser mit Druck plastisch aufgeweitet wird [14]. Der interne Druck, der eine Ringspannung im Rohr verursacht und zur Aufweitung des Rohrdurchmessers führt, setzt das Rohr exakt unter die Spannung, welche erforderlich ist, damit das Rohr nicht schrumpft. Es ist wirklich aufregend“, so Tetzloff, wenn man versteht, welche Auswirkungen Druckbelastung und Kugelinteraktion auf die Verbindung von Rohr und Lamellen haben können.“ Tang, Li und Peng von der School of Mechanical Engineering in Shanghai haben den Effekt der Kragenkompression untersucht [15]. Prüfergebnisse legen nahe, dass Wärmeübertrager, deren Rohre und Lamellen mit nicht invasiven Druckmethoden aufgeweitet wurden, besser abschneiden als Einheiten, bei denen Aufweitverfahren mit Kugeln verwendet wurden.

2. Keine Deformation von MicroGroovesDer zweite signifikante Vorteil von Druckverfahren für die Aufweitung besteht darin, dass die internen Oberflächenverbesserungen der Rohre nicht beeinträchtigt werden, was bei der Verwendung mechanischer Kugeln nicht der Fall ist. Dieser Vergleich wird bei Abbildungen von MicroGroove-Rohren mit kleinen Durchmessern und verbesserten Innenoberflächen deutlich. Bei der Kugelmethode sind die Belastungen auf die Innenoberflächen der Rohre signifikant. Durch die Kugelmethode können die fragilen Spitzen der Innenlamellen beschädigt werden. Beim Aufweiten mit Druck können Rohrhersteller und Wissenschaftler neue Formen von Oberflächenverbesserungen entwickeln.

Man kann feststellen, dass nicht invasive Aufweitungsprozesse neue Möglichkeiten bieten, Innenlamellenstrukturen noch filigraner zu gestalten. Die unmittelbare Auswirkung besteht darin, dass vorhandene Verbesserungen durch den Herstellungsprozess nicht beeinflusst werden. Dieses Phänomen wird bereits in gemeinsamen Forschungsprojekten von ICA, OTS und BOTI untersucht. Dabei soll herausgefunden werden, welche Auswirkungen – sofern es welche gibt – Aufweitungsmethoden auf Oberflächenverbesserungen und Wärmeübergangskoeffizienten haben. Wie bereits oben erwähnt, könnten Microfin-Strukturen die kältemittelseitigen Wärmeübertragungskoeffizienten (in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser) um bis zu 300 Prozent erhöhen.

Bei einem Wärmeübertrager mit 5-mm- MicroGroove-Rohren könnte die Verwendung von Microfin-Rohren anstelle von glatten Rohren die Wärmekapazität um mehr als 20 Prozent erhöhen; zudem könnte Lamellenmaterial um 10 Prozent und Rohrmaterial um bis zu 17 Prozent eingespart werden. Zusätzliche Arbeiten, die das Verhalten und Potenzial von MicroGroove-Produkten tiefergehend untersuchen, dauern an. Mit der neuen Software können Auswirkungen von Modifizierungen untersucht werden, um neue Geometrien für die Verbesserung der Wärmeübertragung zu ermitteln.

MicroGroove-Design-Software

Im Idealfall könnte man die Auswirkungen von unterschiedlichen Rohrdurchschnitten und Oberflächenverbesserungen auf HTCs und Druckabfälle in Abhängigkeit von Kältemitteldurchflussraten und Temperaturen sofort simulieren. Tatsächlich steht dieses Szenario kurz vor der Realisierung. In Versuchen wird gemessen, wie die unterschiedlichen Oberflächenstrukturen mit der Leistung der Rohre korrelieren, die sie versorgen. Diese Erkenntnisse können in zukünftige Versionen der CoilDesigner-Software [16] integriert werden.

Um die beste Leistung von ACR-Systemen mit kleinen Rohrdurchmessern zu erzielen, ist es erforderlich, bestimmte Prinzipien bei der Konstruktion von Wärmeübertragern zu beachten. Dies gilt auch für Rohr- und Lamellengeometrien sowie für Abstände, Lamellenkonfiguration und für den Rohrkreislauf. Diese schrittweisen Konstruktionsprinzipien werden an anderer Stelle besprochen [17].

Aktuelle Forschungsarbeiten an führenden internationalen Universitäten haben neue luft- und kältemittelseitige Zusammenhänge aufgezeigt, insbesondere für MicroGroove-Rohre mit 5 mm Durchmesser. Um diese Zusammenhänge für HVAC & R-System- und Wärmeübertrager-Entwickler zu nutzen und in die Software CoilDesigner zu implementieren, arbeitet die Copper Alliance mit Optimized Thermal Systems Inc.zusammen. CoilDesigner ist ein proprie-täres Tool zur Simulation und Design-Optimierung von Wärmeübertragern, das durch das Center for Environmental Energy Engineering (CEEE) an der Universität von Maryland entwickelt wurde.

Zusammenfassung

Bei der Herstellung von Wärmeübertragern mit MicroGroove-Technologie wird etablierte und bewährte Ausrüstung verwendet, um die stetig wachsenden Anforderungen an Effizienz und Umweltfreundlichkeit zu erfüllen. Ausrüstungshersteller sind jedoch immer auf der Suche nach Verbesserungen, denn existierende Prozesse werden durch die MicroGroove-Technologie ständig weiterentwickelt. Da die Durchmesser immer kleiner werden, suchen Hersteller nach neuen Lösungen, um Herausforderungen bei der Produktion mit bestehenden Methoden zu meistern.

Danksagung

Die Autoren bedanken sich bei Burr OAK Tool für ihre Diskussionsbeiträge zur nicht invasiven Rohraufweitung vor der offiziellen Einführung ihrer neuen Ausrüstung.

Über die Autoren

Yoram Shabtay verfügt über 20 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von Wärmeübertragern und hat einen Master-Abschluss in Wärme- und Stofftransport. Shabtay leitet das Consulting-Unternehmen Heat Transfer Technologies LLC (HTT) und entwickelt als lizenzierter HVAC-Ingenieur Konstruktionsvorlagen für aktuelle und neue Verflüssiger und Verdampfer. HTT ist außerdem der offizielle technische Berater der International Copper Association und liefert Leitlinien und Planungen für alle HVAC-Typen und Kältesysteme. Yoram Shabtay spricht regelmäßig auf Konferenzen über neue Wärmeübertrager-Technologien und flankierende Entwicklungsarbeiten. HTT arbeitet mit Branchenführern zusammen und bietet Prototyp-Wärmeübertrager-Service für die Evaluation. Weitere Infos unter

www.heattransfertechnologies.com

Nigel Cotton ist einer der Programmchefs für das European Copper Institute (ECI) und Team-Leiter von MicroGroove für die Copper Alliance. Seit 15 Jahren arbeitet er für das ECI. In dieser Position fungierte er als Verwaltungsratsmitglied, als Moderator und strategischer Berater im Bereich erneuerbare Heizungs-/Kältetechnik und Transport. Er war in Europa, USA und Asien tätig und verfügt über internationale Erfahrung im Bereich Marktentwicklung, Markenbildung und Produktion. Nigel Cotton ist seit 2008 Mitglied des Vorstands der European Technology Platform on Renewable Heating & Cooling (RHC-Platform). Er ist Herausgeber des Copper Architecture Forum, Chairman des Advisory Council der European Solar Thermal Industry Federation (ESTIF) und Begründer der Website solarthermalworld.org. Weitere Infos unter

www.microgroove.net und www.copperalliance.eu

Fußnoten

Literatur

 [1] Nigel D. Cotton, Bob Weed and Wenson Zheng: Building Better Appliances with Smaller Diameter Copper Tubes“, International Appliance Manufacturing, October 2013.

 [2] Yoram Shabtay and Nigel Cotton: Heat Exchangers for Alternative Refrigerants“, RSES Journal, December 2014.

 [3] Yoram Shabtay, John Black, Frank Kraft: New Copper-based Heat Exchangers for Alternative Refrigerants“, The International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Paper Number 2570, Purdue University, 2014.

 [4] John C. Hipchen, Robert D. Weed, Ming Zhang and Dennis Nasuta: Simulation-Based Comparison of Optimized AC Coils Using Small Diameter Copper and Aluminum Micro-Channel Tubes“, The International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Paper Number 1305, Purdue University, 2012.

 [5] Wikipedia, entry on Gramophone record. https://en.wikipedia.org/wiki/Gramophone_record#The_microgroove_.26_vinyl_era.

 [6] R. G. Gupta: Audio & Video Systems“, Tata Mcgraw-Hill Education (2001).

 [7] Guoliang Ding et al.: Two-phase heat transfer characteristics of R410A-oil mixture flow condensation inside small diameter microfin copper tubes“, Conference on Thermal and Environmental Issues in Energy Systems, Sorrento, Italy, May 2010. The American Society of Mechanical Engineers (ASME), the Associazione Termotecnica Italiana (ATI), the Unione Italiana di Termofluidodinamica (UIT) and International Centre for Heat and Mass Transfer (ICHMT).

 [8] A Review of the Influence of Microfin Enhancements on the Condensation Heat Transfer Coefficient for Small Diameter Tubes“, unpublished report from OTS and Burr OAK Tool Inc., 2015.

 [9] J.R. Davis, editor: ASM Specialty Handbook: Copper and Copper Alloys“, 2001.

[10] Examples of equipment makers with expertise in RTPF manufacturing equipment are Burr OAK Tool Inc. and Zhongshan OMS Industrial Company.

[11] Newell Franks: A New Era of Coil Manufacturing“, AHR Expo Technology Seminar, Dallas, 2013. Slideshow presentation available at www.microgroove.net/six-seminarsmicrogroove-technology-commercialsystems.

[12] MicroGroove Series of Webinars: The Manufacture of ACR Coils with Smaller Diameter Copper Tubes“, by John Hipchen, See www.microgroove.net/webinars. Also available on the MicroGrooveTech YouTube Channel.

[13] MicroGroove Series of Webinars: The Manufacture of High-Efficiency Coils with MicroGroove Copper Tubes“ by Brian McConnell, President, Burr OAK Tool Inc. See www.microgroove.net/webinars. Also available on the MicroGrooveTech YouTube Channel.

[14] Frank L. Kraft and Tommy L. Jamison: Mechanical Behavior of Internally Pressurized Copper Tube for New HVACR Applications“, Journal of Pressure Vessel Technology, ASME, December 2012, Vol. 134/061213–1.

[15] Ding Tang, Dayong Li, Yinghong Peng: Optimization to the tube-fin contact status of the tube expansion process“, Journal of Materials Processing Technology, 211 (2011) 573–577.

[16] CoilDesigner® software, a proprietary heat exchanger simulation and design optimization tool developed by the Center for Environmental Energy Engineering (CEEE) at the University of Maryland.

[17] Wei Wu, Guoliang Ding et al.: Principle of Designing Fin-and-Tube Heat Exchanger With Smaller Tube for Air Condition“, The International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Paper Number 1217, Purdue University, 2012.

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