Wärmepumpen sind die Zukunft der Heizungssysteme für Privathäuser und Industriegebäude. In diesem Artikel lernen Sie einige der wichtigsten technologischen Anforderungen in der Herstellung von Rohren für Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen kennen. Und die Lösungen der BLM GROUP für diese Anforderungen.
Perspektiven der EU-Gebäuderichtlinie (Energy Performance of Buildings Directive / EPBD) für nachhaltiges Heizen
Die am 12. März 2024 verabschiedete neue europäische EPBD-Richtlinie (Energy Performance of Buildings Directive) zur Energieeffizienz von Gebäuden hat zum Ziel, die Treibhausgasemissionen öffentlicher und privater Gebäude zu eliminieren. Diese sind für 36 % der Emissionen verantwortlich, die im Zusammenhang mit dem Energieverbrauch stehen. Zu den verschiedenen Sanierungsmaßnahmen – sie sollen bis 2030 die Renovierung von mindestens 15 % der Immobilien, die keine Wohnimmobilien sind, und bis 2033 26 % der Gebäude mit der niedrigsten Energieklasse umfassen – zählt der Austausch von Gaskesseln gegen moderne Wärmepumpen der neuen Generation mit höherer Effizienz. Auf diese Weise soll Klimaneutralität erreicht werden.
Mit der zunehmenden Verbreitung dieser Systeme – getrieben auch vom sich verstärkenden globalen Trend hin zur Dekarbonisierung und der politischen Unterstützung, die aus der Richtlinie resultiert – ist hier mit einer deutlich steigenden Nachfrage zu rechnen.
Vor diesem Hintergrund werden auch die Anforderungen an die Herstellung von Wärmepumpen sowie von Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen stetig anspruchsvoller. Ihre Produktion wird stetig effizienter werden, eine höhere Qualität bieten und sich an veränderte Marktanforderungen anpassen können müssen.
Die BLM GROUP bietet seit je her wegweisende Maschinen und Arbeitszellen für die Herstellung von Rohrkomponenten für Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme wie Wärmepumpen, Warmwasserbereiter, Wärmetauscher und Boiler an. Und sie entwickelt ihre Produkte in enger Zusammenarbeit mit Kunden kontinuierlich weiter. Das Ziel dabei lautet, die Anforderungen eines Marktes abzudecken, der hinsichtlich der Anwendungen, Technologien und Materialien zunehmend in Richtung Sonderlösungen tendiert.
Neue Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme – neue technische Anforderungen
Nachfolgend einige der besonderen technischen Anforderungen in der Herstellung von Rohrelementen für Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme:
- Produktivität, um der wachsenden Nachfrage zu entsprechen.
- Flexibilität in der Produktion, um auf veränderte Marktanforderungen reagieren zu können.
- Qualität der hergestellten Produkte, um den vorgegebenen Spezifikationen und hohen Anforderungen an die Optik der Biegungen zu entsprechen.
- Produktionskapazitäten, um hochkomplexe Rohrkomponenten effizient herstellen zu können.
- Flexibilität hinsichtlich der Anwendungen, um Rohre aus unterschiedlichen Materialien und unterschiedlicher Formate verarbeiten zu können: vom Coil oder Stangen.
- Flexibilität hinsichtlich der verarbeitbaren Durchmesser. Mit der zunehmenden Verbreitung von Wärmepumpen werden in der Herstellung von Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen mehr und mehr Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern verarbeitet.
Damit Sie diesen Anforderungen gerecht werden können, bietet die BLM GROUP verschiedene technische Lösungen, spezielle Maschinen, vollständig automatisierte Produktionszellen und spezielle technische Anwendungen an.
Maschinen und Technik für die Verarbeitung von Rohren für Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme
Maschinen für die Rohrverarbeitung, die wahlweise als Insellösungen arbeiten oder in automatisierte Arbeitszellen integriert werden können
Wollen Produktionsbetriebe in Branchen wettbewerbsfähig bleiben, die einem permanenten Wandel unterliegen, wie das in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik der Fall ist, müssen sie ihre Produktivität erhöhen und sich flexibel an Veränderungen anpassen können.
Die BLM GROUP bietet für die Herstellung von Rohrelementen für Wärmepumpen sowie Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme leistungsstarke Lösungen an, die wahlweise als einzelne Produktionssysteme eingesetzt oder in komplexe Produktionsprozesse integriert werden können: Maschinen für das Biegen, Umformen und Ablängen von Rohren. Sie maximieren die Effizienz in der Produktion und ermöglichen gleichzeitig eine effiziente Herstellung kleinerer Serien für spezielle Anwendungen.
Dabei deckt das Portfolio ein breites Spektrum ab: Produktionsinseln und Maschinen für die Herstellung von Teilen für Wärmepumpen sowie Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen, die nacheinander oder gleichzeitig verschiedene Prozesse ausführen. Dabei verarbeiten sie wahlweise Rohre vom Coil oder Stangen. Diese Systeme optimieren den Materialverbrauch, senken erheblich die Produktionskosten und zeichnen sich durch einen kurzen ROI (Return on Investment) aus.
Werden sie um Roboter für die Handhabung der Werkstücke zwischen den Maschinen ergänzt und mit Inline-Messsystemen ausgestattet, die die Abmessungen der hergestellten Werkstücke prüfen, wird eine mannlose und unbeaufsichtigte automatische Produktion rund um die Uhr möglich. Zudem kann der gesamte Prozess mit der Produktionsplanungs-Software Prometheus der BLM GROUP von der Arbeitsvorbereitung aus gesteuert werden.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten mit lediglich wenigen Klicks Ihre Teile direkt aus Ihrem CAD importieren, Ihre Produktion planen und die Produktionsaufträge an Ihre Maschinen schicken. Die BLM GROUP macht das möglich.
Inline-Verarbeitung vom Coil, Rohrbiegen mit und ohne Dorn
Der Großteil der Rohre, die in der Herstellung von Wärmepumpen sowie von Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen verarbeitet werden, werden mit oder ohne Dorn gebogen.
Wo im Biegeprozess kein Dorn benötigt wird, zählt die 4-RUNNER zu den kompaktesten und effizientesten Lösungen auf dem Markt. Sie stellt Komponenten aus Rohren für Wärmepumpen direkt vom Coil her. Diese Maschine ermöglicht die genaue, effiziente und vollautomatische Produktion maßgeschneiderter, gebogener, mit Bohrungen versehener und umgeformter Rohre.
Denn die 4-RUNNER integriert einen kompletten Produktionsprozess, der vom Coil ausgeht und die Rohre abwickelt, geraderichtet, umformt, vermisst, biegt oder streckt, bohrt, im Orbital- oder Sägeschnitt ablängt und die fertigen Teile entlädt.
Produktionsprozess vom Coil mit der 4-RUNNER. Er beginnt beim Coil und umfasst das Abwickeln, Geraderichten, Umformen, Messen, Biegen oder Strecken der Rohre, Bohrungen, Orbital- oder Sägeschnitt und das Entladen der fertigen Teiles.
Müssen beim Biegen sowohl strenge Anforderungen an die optische Qualität und die Ovalität von Teilen als auch andere technologische Parameter (zum Beispiel mittlerer Radius, Durchmesser und Wandstärken) berücksichtigt werden, ergibt die Kombination einer 3-RUNNER-Maschine für das Umformen und Ablängen mit einer Rohrbiegemaschine SMART einen flexiblen Produktionsprozess, der Rohre vom Coil mit Dorn biegt.
Rohrverarbeitung vom Coil oder mit Stangen
Je nach Materialeigenschaften, Wärmebehandlung, Durchmesser und Anforderungen der Anwendungen sind Rohre für Wärmepumpen und Wärmetauscher vom Coil oder als Stangen lieferbar.
Die BLM GROUP bietet für alle Anforderungen optimale Lösungen: Prozesse für die Verarbeitung von Rohren vom Coil oder als Stangen für die Herstellung von Wärmepumpen sowie von Lüftungs- und Klimasystemen. Sie lassen sich an unterschiedliche Produktionsanforderungen anpassen und führen in einem Arbeitsgang folgende Prozesse aus: Abwickeln, Geraderichten, Umformen, Messen, Biegen oder Strecken der Rohre, Bohrungen, Orbital- oder Sägeschnitt und das Entladen der fertigen Teile.
Unter den vielen Lösungen sticht das Produktionssystem 3-RUNNER hervor. Bei ihm handelt es sich um eine Maschine für das automatische Ablängen und Umformen von Rohren, die als Stangenmaterial zugeführt werden. Die BLM GROU hat sie auf der internationalen Fachmesse TUBE 2024 gezeigt.
Eine 3-RUNNER mit Stangenbeladung für das Umformen und Ablängen von Rohren.
Geringerer Platzbedarf der Wärmepumpe dank der Reduzierung des Radius der Rohrmittelachse
In der Herstellung von Wärmepumpen – insbesondere für Privathäuser – muss in aller Regel darauf geachtet werden, die Abmessungen dieser Systeme zu minimieren. Das heißt, die benötigten Rohrelemente müssen den stetig engeren Raumverhältnissen entsprechen können. Hier ist es wichtig, Biegungen mit sehr kleinen Radius-Durchmesser-Verhältnissen realisieren zu können.
Bei diesen Anwendungen reicht es manchmal aus, mit einem Dorn und einem Faltenglätter zu arbeiten. Liegt allerdings das Verhältnis zwischen dem mittleren Radius und dem Durchmesser unter 1, ist es erforderlich, mit leistungsstarken Software-Funktionen zu arbeiten, sollen Biegungen mit minimaler Ovalisierung und tadelloser optischer Qualität sichergestellt werden. Diese Funktionen steuern die Bewegungen und die Kräfte aller Komponenten der Biegewerkzeuge mit äußerster Genauigkeit.
Dank ihrer umfassenden Praxiserfahrungen mit dem Biegen von Rohren mit extrem kleinen mittleren Radien kann die BLM GROUP wegweisende technologische Lösungen anbieten, die selbst bei schwierigsten Bedingungen ausgezeichnete qualitative Ergebnisse garantieren.
Erfahren Sie mehr über die Technologie für das Biegen mit sehr kleinen mittleren Radien.
Einige Beispiele für Rohre, die mit Rohrbiegemaschinen der BLM GROUP bei hohem Schwierigkeitsgrad gebogen wurden. Dieser wird mit DR angegeben, wobei ein Wert von DR = 8 einer durchschnittlich anspruchsvollen Biegung entspricht, die den Einsatz eines Dorns und eines Faltenglätters erfordert.
Werkzeuge und Technik für das Biegen bereits umgeformter Rohre um 180°
Biegungen um 180° sind bei praktisch allen Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen, Spulen, Wärmetauschern sowie bei vielen anderen Systemen notwendig. Meist sind diese Teile an ihren Enden auch umgeformt, damit sie mit anderen Rohren verbunden und Kreisläufe erzeugen können.
Das Umformen von Rohren, die bereits um 180° gebogen wurden, kann sich als schwierig erweisen. Oder es erfordert kostspielige Werkzeuge. Deshalb sollten solche Rohre erst nach dem Umformen gebogen werden.
Das Biegen bereits umgeformter Rohre um 180° findet in zwei Schritten statt: einer ersten Biegung um 90° und anschließend einer zweiten Biegung um 90°. Diese wird mit einem Verbund-Werkzeug ausgeführt, das den ersten, bereits gebogenen Abschnitt aufnimmt.
Schließlich ist für die Entnahme der Teile eine speziell geformte Biegematrize erforderlich, mit der die umgeformten Rohre aus dem Werkzeug entnommen werden können.
Das Bild unten zeigt die eben beschriebenen doppelstöckigen Rohrbiegewerkzeuge, montiert auf einer vollelektrischen Rohrbiegemaschine SMART mit Rechtsbiegung und Linksbiegung im Prozess.
Doppelstöckige Biegewerkzeuge mit speziell geformter Biegematrize für das Biegen bereits umgeformter Rohre um 180° mit Dorn.
Vorgegebenen Parametern entsprechen
Um zu gewährleisten, dass die Verbindungsstellen der Flüssigkeitsleitungen von Wärmepumpen einwandfrei abgedichtet werden können, müssen bei den Dimensionen umgeformter Rohrenden strenge Toleranzen eingehalten werden.
Die vollelektrischen Umformmaschinen der BLM GROUP garantieren eine perfekte Wiederholbarkeit und Genauigkeit des Prozesses. Darüber hinaus können in ihn nachgelagert hochgenaue telezentrische Messsysteme integriert werden. Sie prüfen die Dimensionen aller hergestellten Teile und garantieren damit eine zertifizierte Produktion.
BLM GROUP – Ihr Partner für die Welt der Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme
Zusammenfassend kann man sagen, dass es im Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme von grundlegender Bedeutung ist, in ihrer Produktion neueste Lösungen einzusetzen, die hohe Produktivität, Flexibilität, Genauigkeit und Wiederholbarkeit garantieren – und das bei hohem Automatisierungsgrad. Die BLM GROUP bietet hier nicht nur einzelne Maschinen, sondern vielmehr ganze Produktionsprozesse an.
Dank mehr als 60 Jahren Praxiserfahrung in diesem Bereich und tiefgehendem Fachwissen rund um die Rohrverarbeitung können wir uns den sich permanent weiterentwickelnden Herausforderungen dieses Marktes stellen.
Das Wachstum im Wärmepumpenmarkt bietet enorme Chancen. Unsere langjährige Praxiserfahrung macht uns zum idealen Partner, der hier die kontinuierliche technische Weiterentwicklung unterstützen kann.