WTP-Rohrleitungen

Neben den energietechnischen Vorteilen bietet das WTP-System®  im Vergleich zum Doppelmantel auch zahlreiche Konstruktionsvorteile.

Bereits bei der theoretischen Betrachtung der Systembauweise sind diese Vorteile überzeugend: Bei einer Rohrleitung in NW 300 würde man einen Doppelmantel in NW 400 benötigen. Ein WTP-System® mit gleicher oder besserer Leistung würde den Rohrquerschnitt aber nur um maximal 12 mm vergrößern. Dies hat zur Folge, dass die WTP-Rohrleitung bei weitem nicht so biegsteif wie eine vergleichbare Doppelmantelrohrleitung ist – und auch viele Kompensatoren entfallen.

Bei herkömmlichen Doppelmantel-Konstruktionen sind aufwendige Geometrien – z. B. Behälter oder Rohre mit vielen Durchdringungen, Öffnungen oder Flanschanschlüssen – nur mit erheblichem konstruktiven Aufwand und hohen Kosten realisierbar. Mit dem WTP-System® lassen sich hingegen auch solche Behälter effizient und kostengünstig temperieren. Gerade bei einem hohen Außendruck ist das WTP-System® eine Alternative, da der Außendruck nicht in die Wanddickenberechnung des Innenrohrs eingeht und somit zu geringeren Wanddicken und besseren Wärmedurchgängen führt. Auch gewährleistet das WTP-System® eine gleichmäßige Durchströmung der Hohlräume bei schwierigen Geometrien.

Das Ergebnis unserer Versuche lässt sich einfach zusammenfassen: Mehr Leistung, weniger Energieverbrauch. Um dies zu untermauern, haben wir zusätzliche Berechnungen und Analysen von Durchflussmenge und Geschwindigkeit der Heiz- bzw. Kühlmedien durchgeführt. Dabei ergab sich, dass das WTP-System® bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit eine um mehr als 30 % höhere Wärmeübergangszahl erreicht. So kann der Anwender bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit die Menge der Heiz- oder Kühlmedien um 91 % reduzieren.

Will man die gleiche Wärmeübergangszahl erreichen, so kann man – immer im Vergleich zum Doppelmantel – mit 93,5 % weniger Heiz- oder Kühlmedium arbeiten. Man benötigt nur noch 6,5 % der ursprünglichen Medienmenge. Da die Fördermenge direkt proportional zur Pumpenleistung ist, führt diese Mengenreduzierung auch zur deutlichen Energieeinsparung. Zahlreiche Tests, die in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Köln durchgeführt wurden, bestätigten diese Ergebnisse.

Durch viele Anwendungen des WTP-Systems® in der Praxis konnten wir unser Know-how über die Optimierung von Strömungsführungen und die Minimierung des Druckverlustes nachhaltig ausbauen. Ergänzt wurde dies durch zahlreiche eigene hausinterne Versuchsreihen.

Das Ergebnis: Das WTP-System® erzielt einen wesentlich besseren Wärmeübergang als der klassische Doppelmantel.

Dies konnten wir in unseren Tests nachweisen: So ergab sich für die klassische Doppelmantel- Konstruktion bei einem Innenrohrdurchmesser von 273 mm (bei waagerechter Kondensation) eine normierte Wärmeübergangszahl von 28.246 W/m2K. Bei einer vergleichbaren WTP-Rohrleitung waren es dagegen 33.371 W/m2K – der Wärmeübergang wurde durch das WTP-System® um 18 % verbessert. Beim Kühlen oder Heizen mit vergleichbaren Flüssigkeitsmengen im Doppelmantel und im WTP-System® ergab sich sogar eine Veränderung der Wärmeübergänge von 8.600 auf 74.700 W/m2K – das bedeutet eine theoretische Steigerung von über 870 %.