Kältetechnik

Die hervorragenden, vielfältigen Eigenschaften der Kupferwerkstoffe haben diese speziell für den Einsatz in der Kälte- und Klimatechnik prädestiniert. Sie sind dort bereits seit Jahrzehnten Stand der Technik und in den entsprechenden Regelwerken verankert. Zu beachten ist, dass Rohre entsprechend den Normen und Spezifikationen der Kälte- und Klimatechnik eingesetzt werden, um im Bedarfsfall technische und rechtliche Gewährleistungsanforderungen geltend machen zu können.

Kupfer ist ein ausgesprochener Tieftemperaturwerkstoff und daher besonders für Bauteile in Kälteanlagen geeignet. Kupfer weist bei abnehmender Temperatur steigende Festigkeit und Dehnung auf. Dies unterscheidet Kupferwerkstoffe grundsätzlich und entscheidend von allen anderen technischen Werkstoffen; Erscheinungen wie Tieftemperaturversprödung gibt es bei Kupferwerkstoffen demnach nicht.

Kupfer ist gegenüber fast allen genormten Kältemitteln sowie den entsprechenden Mischungen beständig. Besondere Anforderungen bei der Verwendung von Kupfer bestehen nur bei:

  • R-717 Ammoniak – Verwendung technisch möglich, aber derzeit nicht zugelassen (Stand 07/2003). Die Verwendungsmöglichkeit von Kupferwerkstoffen für das genormte wasserreduzierte Ammoniak-Kältemittel für Klein-Kälteanlagen ist zwar nachgewiesen und somit Stand von Wissenschaft und Technik. Eine entsprechende Änderung in einschlägigen Regelwerken hat jedoch bisher nicht stattgefunden.
  • R-744 Kohlendioxid –  nur in absolut trockenem Zustand verwendbar.
  • R-764 Schwefeldioxid – nur in absolut trockenem Zustand verwendbar.

 

Verwendete Bauteile

Die in Kältemittelkreisläufen zu installierenden Kupferrohre müssen DIN EN 12735–1 (Kupfer- und Kupferlegierungen; Nahtlose Rundrohre aus Kupfer für die Kälte- und Klimatechnik, Teil 1: Rohre für Leitungssysteme) und / oder DIN 8905 (Rohre für Kälteanlagen mit hermetischen und halbhermetischen Verdichtern; Außendurchmesser bis 54 mm; Technische Lieferbedingungen) entsprechen.

Für Rohrverbindungen werden Kapillarlötfittings nach DIN EN 1254–1 (bis einschließlich 108 mm Nenndurchmesser), Fittings für Gewindeverbindungen nach DIN EN 1254–4 (in der Regel aus Rotguss) und Fittings mit geringerer Einstecktiefe für Hartlötverbindungen nach DIN EN1254–5 verwendet. Im Abmessungsbereich von 10 – 18 mm können ggf. auch Klemmverbindungen nach DIN EN 1254-2, Typ B (Verformung des Rohrendes mit Bördel), verwendet werden. Des weiteren kommen Einschweißfittings aus Kupfer nach DIN 2607 zum Einsatz.

Fittings der oben genannten Normen werden ab Werk mit einer Beschaffenheit der Innenoberfläche geliefert, die den Anforderungen an Kältemittelkreisläufe entsprechen. Dies gilt allerdings nur für den Fall, dass die Fittings in der Originalverpackung verbleiben. Nach Öffnung des Originalverschlussbeutels liegt die Verantwortung für die erforderliche Reinheit der Innenoberflächen beim Verarbeiter.

 

Verbindungstechnik

Für Rohrverbindungen in Kältemittelleitungen ist das Hartlöten unter Verwendung von Kapillarlötfittings die übliche Verbindungstechnik. Auch das Schweißen ist gestattet.

Das Hartlöten erfolgt unter Verwendung von Hartloten nach DIN EN ISO 17672. Gegebenenfalls sind Flussmittel nach DIN EN 1045 anzuwenden. Vor und während des Verbindungsvorgangs durch Hartlöten oder Schweißen sind die Rohrleitungen zur Vermeidung von Zunderbildung auf den Innenoberflächen mit einem Inertgas wie beispielsweise Stickstoff zu spülen.

Moderne Kältemittel führen in der Regel zu höheren Betriebstemperaturen und Betriebsdrücken als bei den früher verwendeten. Beim Einsatz von Kapillarlötfittings ist der jeweilige Fittinghersteller zu den möglichen Einsatzbereichen, insbesondere den maximal zulässigen Betriebsdrücken, zu befragen.

 

Verlegen von Kälteleitungen

Detaillierte Hinweise zur fachgerechten Verlegung von Kältemittelleitungen sind dem entsprechenden technischen Regelwerk (z. B. DIN EN 378, DIN EN 14276)  zu entnehmen.
Frei verlegte Kupferrohre in Kälteanlagen benötigen in der Regel keinen zusätzlichen Korrosionsschutz. In besonderen Fällen können jedoch Schutzmaßnahmen erforderlich sein. Im Zweifelsfall sind hierzu die Rohr– und Fittinghersteller und/oder das Deutsche Kupferinstitut zu befragen.

 

Wasser-Kühl-Kreisläufe

Bei dem seltenen Anwendungsfall offener Kühlkreislauf mit sauerstoffhaltigen Wässern (z. B. Brunnen- oder andere Kühlwässer) ist zu beachten, dass in diesen Systemen aus korrosionstechnischen Gründen Kupfer-Installationsrohre nach DIN EN 1057 verwendet werden müssen. Derartige Rohre weisen für diesen Einsatzbereich geeignete Innenoberflächen auf, die sich von Rohren für Kältemittelleitungen nach DIN EN 12735-1 unterscheiden.

Für Rohrverbindungen sind in diesem Fall die üblicherweise in der Trinkwasser-Installation verwendeten Bauteile und Verbindungstechniken nach DVGW-Arbeitsblatt GW 2 anzuwenden. Hierzu sind Hinweise im Abschnitt "Einsatzbereiche/Trinkwasser-Installation", in den weiteren Internetseiten und in unserem kostenlosen Informationsdruck "i.158 - Die fachgerechte Kupferrohr-Installation" (Download unter "Verlag") enthalten.

In geschlossenen Wasser-Kühlkreisläufen ohne nennenswerten Sauerstoffeintrag bestehen naturgemäß keine Einschränkungen hinsichtlich des zu verwendenden Rohrmaterials.

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