CN115111951A - 在生产饮料的设施中的能量回收 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在生产饮料的设施中的能量回收，尤其涉及用于在生产饮料的设施中回收能量的方法，所述方法具有如下步骤：将具有第一温度的第一介质引导到冷水罐中，其中，第一温度最高为35℃；从生产饮料的设施的第一设备回收热能；和将被回收的热能仅向冷水罐的第一部分区域输送，使得在该第一部分区域中提供具有与第一温度不同的第二温度的第二介质，特别是具有高于第一温度的第二温度的、相对于第一介质被加热的第二介质，其中，第二温度最高为50℃。

Description

在生产饮料的设施中的能量回收

技术领域

本发明涉及在饮料生产中、特别是在啤酒酿造中的能量回收。

背景技术

饮料生产中的一个重要成本因素是不同的加热和降温过程的能源消耗。因此，在现有技术中已知不同的能量回收方法。然而，用于能量回收的设备本身通常复杂且昂贵，并且因此特别是在只能回收相对少量的能量时很少被使用。这方面的例子是相对较小的酿制设施的盘式蒸汽冷凝器的冷凝水冷却，对此通常认为不值得进行广泛的能量回收。特别是存在这样一种偏见，即在低温度水平下的或少量的能源的能量回收通常是无利可图的。

此外，来自例如涡轮压缩机的冷却能量或废热由于缺乏低温消耗器(例如在酿造厂中)通常不被使用，而是使用冷却设备通过屋顶将其导出到环境中，或将其存储到冷却水中(即用于冷却压缩机的水，例如用于冷却涡轮压缩机或空气压缩机的水)，并且通过废水系统排出而不加以利用。

鉴于所描述的现有技术，本发明所基于的任务是提供用于饮料生产中的改进的能量回收、特别是酿造厂中的改进的能量回收的技术，以此特别地可以实现减少来自化石能源的CO₂排放。

发明内容

上述任务通过一种用于在生产饮料的设施(例如酿造厂)中回收能量的方法来实现，所述方法包括以下步骤：

将具有第一温度的第一介质(例如新鲜水或酿造水或工艺用水)引导到冷水罐中，其中，第一温度最高为35℃(或例如最高30℃或仅最高25℃或20℃)；

从生产饮料的设施的(至少一个)第一设备回收(再利用)热能(该热能具有不同于第一温度的温度，特别是可以高于第一温度的温度)；和

将被回收的热能仅向冷水罐的第一部分区域输送，使得在该第一部分区域中提供具有与第一温度不同的第二温度的第二介质，特别是具有高于第一温度的第二温度的、与第一介质相比被加热的第二介质，其中，第二温度为最高50℃或最高40℃。

第一温度例如高于4℃。例如，第一温度在10℃至15℃的范围内。根据世界各地区的不同，第一温度也可以低于10℃或高于15℃。

方法中使用的冷水罐不同于设施中可能存在的储能罐以及设施中可能存在的温水或热水罐(例如，由于设施技术，如设有入口和出口或循环线路)。

被回收的热能可以以热量的形式在此向冷水罐的第一部分区域输送(所述热量通过传热介质传输并且例如通过换热器传输到第一介质的一部分上)，并且第二介质是借助于被输送的热量加热的第一介质的一部分。因此，第一介质可以是冷水，而第二介质可以是与该冷水相比通过被回收的热能加热的冷水。被回收的热能也可以在(在冷水罐之外接收了的热能的)第二介质中(随同第二介质)被引入到冷水罐中。因此，被回收的热能可以以热量的形式或作为传热介质被引入到冷水罐中以供进一步使用，并且暂时存储在冷水罐中。

从设施的一个或多个另外的设备回收的另外的热能可以向第一部分区域输送，其中，第一部分区域可以包括多个不一定相互邻接的部分区域，在其中可以存储具有不同的低于上述最高温度的温度的第二介质的层。特别地，第一部分区域可以是冷水罐的靠上的区域。

根据本发明，由冷水罐(并且特别是其第一部分区域)至少暂时地提供能量阱，此能量阱可以接收被回收的热能并使其可供进一步使用。如此可重复使用的热能可以处于相对低的温度(例如，尽管仍高于第一温度)。由于提供了冷水罐作为接收被再利用的热能的能量阱，因此暂时存储相对少量的热能并且相对较低的温度的再利用也是值得的。传输相对小的热量和/或温度的介质也可以用于能量回收(例如，具有高温度水平但小体积的介质)。此外，在整个系统中保留和再使用以前由于温度水平太低而没有被再利用的热能也是可能的并且是有利可图的。由此可以减少来自化石能源的CO₂排放。

例如，在盘式蒸汽冷凝器(例如作为第一设备)中通过冷凝产生的冷凝物可以例如完全用于再利用。例如作为第一设备的压缩机(例如制冷压缩机或空气压缩机)或空调设施(例如用于设施或设施机房或机器机房或开关柜室的空调设施)的废热也可以被再次使用。同样地，废水，特别是相对冷的废水(其在其他情况下被排放到污水设施中而不被用于再利用)可以被用于再利用。在此可以在隔热线路或隔热废水通道中将废水运输到回收被废水运输的热能的位置。此废水也可以在再利用之前被收集和储存，因此也可以通过恒定的流量实现更均匀的再利用。为了确保能量不会不必要地泄漏到环境或大气中并且因此不再可用于能量回收，有利的是所有线路或尽可能多的线路在能量回收之前都被隔热；因此可以实现更高的能量回收效率。还可以规定，从冷水罐的第一部分区域供应的第二介质在冷水罐之外借助于被废水运输的热能，例如通过换热器和/或热泵被进一步加热。

此方法还可以包括从冷水罐的第一部分的第一出口导出第二介质并且将导出的第二介质供应到生产饮料的设施的不同于第一设备的第二设备的步骤。因此，存储在第二介质中的被回收的热能在暂时存储在冷水罐中之后可以继续在第二设备中使用。例如，第二介质可以是被加热的冷水，其可以例如在酿造厂中(如需要与额外的热水组合地)用于糖化、喷射、推出、漂洗或清洁。上面提到的第二设备可以是醪液容器、醪液过滤器、过滤桶、水脱气设施、瓶子清洗机或清洗设施(例如就地清洗设施)或任何与生产饮料和/或装填饮料的设施或酿造厂的冷水罐连接的冷水消耗器。

此方法还可包括如下步骤，即将第一介质从冷水罐的不同于第一部分的第二部分的第二出口导出，并且将导出的第一介质输送给生产饮料的设施的与第一设备和第二设备不同的第三设备。也可以在冷水罐的第一部分区域中在不同高度处设有多于一个的第一出口，和/或在冷水罐的第二部分区域在不同高度处设有多于一个的第二出口。例如，如果从第二部分区域抽出相对大量的冷水用于麦芽汁冷却，使得冷水罐中的整体液位(即液体填充状态)可能显著下降(如果同时没有足够的水被输送到罐中的话)，使得冷水不能通过相对高地安装的(在降低的液位上方)的第一出口被从第一部分区域抽出。于是，冷水可以通过安装在更下方的(大约在冷水/新鲜水/酿造水/工艺用水入口的高度处或以下)的另外的第一出口被抽出。相对高地安装的第一出口可以布置在用于回收热能的供给线路上方。第一介质可以是冷水。例如，其可以在酿造厂中用于麦芽汁冷却。第三设备可以是麦芽汁釜或后接于热糟分离器的麦芽汁冷却器。第三设备也可以是用于提供冰水的装置或用于对水进行脱气的装置。

根据改进方案，可以将被回收的热能通过热泵或换热器向冷水罐的第一部分区域输送。热泵和换热器是廉价的和/或工作可靠的热回收装置或其部分。换热器可以设在冷水罐中或冷水罐上或冷水罐之外。例如，在罐之内，可以借助于盘管、例如在第一部分区域中水平布置的具有一个或多个螺旋件的盘管将被热量传输到存储在罐内的介质上，用以提供第二介质。此外，换热器还可以设计在罐的外壳(即壁)上作为框架加热面和/或框架冷却面。在此情况中，特别有利的是框架加热面和/或框架冷却面被设计为所谓的枕板面(“Pillow

”)。使用枕板时，指向产品的面(即指向罐的中心)具有不平坦性。枕板可以在罐内部和/或罐外部用于热传输。框架加热面和/或框架冷却面也可以设计为例如具有安装的半管弯曲或角的形式特征。这种框架加热面和/或框架冷却面也可以(居中地)位于罐中。

根据本发明的方法的不同的改进方案也可以与在冷水罐的第一部分区域之外冷却第一介质(例如冷却到3℃和10℃之间的温度)相结合。例如，液态CO₂可以通过布置在冷水罐的第二部分区域中的线路来传导，以便仅在第二部分区域中(通过在液态CO₂过渡到气态相时所产生的蒸发冷)使第一介质降温(到第一温度以下的温度)。替代地，可以使用另外的冷介质/载冷介质在冷水罐的第一部分区域之外冷却第一介质。因此，饮料、例如来自储藏器的啤酒(例如处在通向装瓶途中的啤酒)或在过滤之后的啤酒可以被用于在冷水罐的第一部分区域之外冷却第一介质。此外，制冷设施可以用于在冷水罐的第一部分区域之外冷却第一介质，或提供对应地被降温的第一介质(或部分量的第一介质)，用以引入到冷水罐中。此外，制冷设施可以用于在冷水罐的第二部分区域中冷却第一介质。例如，可以通过上述方法生产冰水。替代地，除冷水之外，还可以将冰水(已在冷水罐外被冷却)直接引入到冷水罐中。因此，在冷水罐的靠下的区域中可以存储冰水，在中部区域中可以存储相对于冰水更热的冷水，并且在靠上的区域中可以存储相对于中部区域的冷水更热的冷水。根据冷水罐或设施的特性/设计，(例如在酿造厂中)可以省去单独提供冰水罐。

如果规定以液态CO₂冷却冷水罐的部分区域，则来自第一设备的热能的至少一部分可以被用于在用于从蒸发的CO₂到冷水的冷传输的接触面下方被引入到冷水中，以便使得待冷却的冷水局部运动，以此可以抵抗在用于冷传输的接触面上的结冰。

本发明的上述任务还通过提供生产饮料、特别是生产啤酒的设施来解决，设施包括冷水罐、(至少一个)用于(从设施的设备)回收热能的热回收装置和被设计为用于执行根据上述改进方案之一的方法的控制/调节装置。

此外，本发明的上述任务通过提供生产啤酒的设施解决，所述设施包括：

冷水罐，冷水罐具有第一部分和不同于第一部分的第二部分，用以在冷水罐的第一部分区域中存储具有最高为35℃(或例如最高30℃或也仅最高25℃或20℃)的温度和例如至少4℃的温度的冷水，并且在冷水罐的第二部分区域中存储具有与冷水罐的第一部分区域中的第一温度不同的、特别是高于第一温度的第二温度的冷水；和

热回收装置，热回收装置用于从生产啤酒的设施的第一设备回收热能，其中，热回收设备仅与冷水罐的第一部分区域连接，并且第一设备为盘式蒸汽冷凝器或压缩机(例如制冷压缩机或空气压缩机)或空调设施，或者第一设备提供从中回收热能的废水或其他介质。第一设备与冷水罐处于能量连接中，使得由第一设备提供的热能可以向冷水罐输送。

根据定义，冷水罐用于在设施中存储具有最高50℃或最高40℃的温度的冷水，并且与设施中可能存在的储能罐和设施中可能存在的暖水罐或热水罐不同。因此，冷水的上述第二温度最高为50℃或最高为40℃。

此设施可以包括温度测量装置，其用于测量冷水罐中的冷水温度(例如分别在冷水罐的不同部分区域中)和/或在输送冷水时和/或在冷水离开冷水罐之后的温度。

此设施的冷水罐可以在第一部分区域中包括用于从第一部分区域导出冷水的第一出口、用于从第二部分区域导出冷水的第二出口以及与第一出口和第二出口不同的用于导入水(例如新鲜水、酿造水或工艺用水)的入口。

也可以在冷水罐的第一部分区域中在不同高度处设有多于一个的第一出口，和/或在冷水罐的第二部分区域中在不同高度处设有多于一个的第二出口。

在冷水罐中还可以存在用于存入和取出冷水和冰水的组件。组件可以包括一个或多个装料喷枪，例如一个或多个穿孔板管或穿孔管或例如具有狭槽的变体，但具有合适流动特性的任何设计。

根据改进方案，此设施的冷水罐包括处在围绕第一部分区域的冷水罐的壁区域之外或之内的换热器。替代地或附加地，可以在冷水罐的上游和/或下游设有一个或多个换热器或热泵。

此外，设施可以包括用于输送冷介质/载冷介质、例如液态CO₂或啤酒的装置，并且冷水罐可以包括布置在第二部分区域中的线路，线路与用于输送冷介质/载冷介质的装置连接。根据另外的改进方案，设施包括用于在冷水罐之外冷却待存储在冷水罐中的冷水的制冷设施，和/或用于在冷水罐的第二部分区域中冷却冷水的制冷设施。

附图说明

下文参照附图描述根据本发明的方法的实施例。所描述的实施例在所有方面都仅被认为是说明性的而不是限制性的，并且所述特征的各种组合旨在包括在本发明中。

图1示出根据本发明的实施方案的用于在生产饮料的设施中回收能量的方法；

图2示出根据本发明的实施方案的针对在生产饮料的设施中回收能量的方法来使用的冷水罐；

图3示出根据本发明的实施方案的针对在生产饮料的设施中回收能量的方法来使用的另一冷水罐；

图4示出根据本发明的实施方案的生产饮料的设施；

图5示出从废水中回收能量用以预热水的配置。

具体实施方式

这提供了用于在饮料生产，特别是啤酒酿造中回收热能的技术。根据本发明，冷水罐用作能量阱，从生产饮料的设施的设备回收的热能可以暂时存储在此能量阱中。可以借助于换热器将热能传输到存储在冷水罐的部分区域中的介质上，或者可以借助于换热器或热泵将热能传输到然后被存储在冷水罐的部分区域中的介质上。

在图1中示出了根据本发明的用于在生产饮料的设施中、特别是在酿造厂中回收能量的方法的实施方案。冷水被导入到冷水罐1中。冷水可以是新鲜水或酿造水或工艺用水。

新鲜水是来自例如(自己的)泉、(自己的)井或来自地表水(例如湖泊或河流)的水；新鲜水也可以来自自来水公司。新鲜水可以未经处理，例如直接来自泉或井，或可以通过水处理被处理(生物学上通过杀死细菌、例如使用紫外线来处理和/或化学/技术方式，例如为降低碳酸盐硬度通过石灰沉淀设施来处理)。然后将水用作酿造水(用于生产啤酒或其他饮料，即进入到产品中的水)或工艺用水(例如，用于冲洗或清洁用于生产啤酒或饮料的容器和线路的水，即不进入到产品中的水，但此水在酿造或饮料生产中使用，例如也包括作为传热介质使用在储能罐中的水)。原则上，酿造水也可以是工艺用水(即酿造水例如也可用以清洁容器或线路，或如果工艺用水具有所要求的水质，其也可以用作酿造水，即用于生产啤酒或饮料)；也可构思在冷水罐之后才对水进行处理或再次进行额外处理。还可以将酿造厂和/或饮料生产运行中的废水进行处理，使其可以在此作为新鲜水被馈送。

被导入到冷水罐中的冷水的温度最高为35℃或30℃，或最高仅为25℃或20℃，并且例如处于4℃以上。例如，温度可以在10℃和15℃之间。冷水在冷水罐中或在输送时或离开冷水罐后的温度可以通过合适的温度测量装置测量。从设施的第一设备供应的热介质/传热介质、例如水或水蒸气被引导通过安装在冷水罐中(或其上)的换热器2。被引导通过换热器的传热介质可以替代地是如下介质：所述介质通过热传输由从设施的第一设备所供应的介质(例如通过另外的换热器)被加热。换热器设置在冷水罐的靠上的区域(第一部分区域)中，并且导致靠上的区域的冷水被加热到最高温度50℃。

需要说明的是，原则上可替代地规定提供冷介质/载冷介质来代替热介质/传热介质，使得可以在冷水罐中存储冷而不是热。

根据第一设备的选择，传输到冷水罐靠上的部分区域中的冷水中的热能可以是每单位时间供应的相对少量的能量或具有相对低的温度的能量，尽管例如比步骤1中引入到冷水罐中的冷水温度更高。热能也可以从由第一设备供应的废水中获得。当然，从作为源的多个(第一)设备可再利用的热能可以被输送给冷水罐的靠上的部分区域(可以包括多个部分区域)。在此，对于不同的源可再利用的能量，可以使用处在冷水罐中或上或处在冷水罐或热泵外的不同的换热器。

图2示出了可用于图1所示方法的冷水罐20。冷水罐20包括用于引入冷水的入口21和在冷水罐20的靠上的(第一)部分区域中的第一出口22以及在冷水罐20的靠下的(第二)部分区域中的第二出口23。在冷水罐20的靠下的区域中、例如靠近底部或在底部上设有压力和/或液位测量装置24。此外或作为替代，液位测量装置也可以位于罐的框架中。在水已从第一出口22和/或第二出口23导出之后冷水罐20中的填充量下降到低于下液位UN时，可以以受控方式通过打开的入口21引入水，例如直到达到填充状态的上液位ON。

此外，冷水罐20包括换热器25，例如水平布置的具有一个或多个螺旋件的盘管。一个或多个其他的换热器或换热设备、例如枕板可替代地或附加地设在冷水罐20中或冷水罐20上。通过换热器25，热量只能在冷水罐20的靠上的部分区域中传输到冷水。根据图1所示方法的步骤2，传热介质可以被引导通过换热器25，所述传热介质来自设施的第一设备或被此第一设备的传热介质加热。

在冷水罐20的靠下的部分区域中保存冷水，例如用于麦芽汁冷却或用于制备冰水或用于制备脱气水的冷水。靠下的部分区域保持不受到换热器25的热回收的影响。在靠上的部分区域中，在靠下的冷水层上方的水层被加热。如通过图2中的箭头所示，在换热器25周围中的传热区域中，被加热的冷水上升，并且因此形成被加热的冷水的层。

在不受热再利用影响的冷水罐的靠下的部分区域中可以保存一定量的冷水或冰水，例如这足以冷却至少一次酿制或至少一次半酿制。

替代地，在例如至少一次酿制或至少一次半酿制的麦芽汁冷却开始时，仅有冷却至少一次酿制或至少一次半酿制所需的冷水体积或冰水体积的一部分存在于冷水罐中，并且其余所需部分在麦芽汁冷却历程中在冷水罐中产生(通过另外地导入冷水或冰水和/或通过冷却冷水)并且从冷水罐流出用于麦芽汁冷却。因此，例如实现以更均匀的负载运行用于(在冷水罐中和/或冷水罐之外)产生冰水的制冷设施。根据另一替代方案，在麦芽汁冷却开始时已存在所需的全部的冰水体积。

根据图1所示方法的步骤3，被加热的冷水被引导到第二设备3，其中，来自第一设备的并且被暂时存储在冷水罐、例如图2中所示的冷水罐20中的冷水可以再次被使用。

该方法可以被实施用于在酿造厂中回收热能。冷水罐可用以存储新鲜水或酿造水或工艺用水。第一设备在此可以是盘式蒸汽冷凝器或压缩机(例如制冷压缩机或空气压缩机)或空调设施，而第二设备在此可以是醪液桶、醪液过滤器、过滤桶、水脱气设施、瓶子清洗机或清洗设施(例如就地清洗设施)或与酿造厂或生产饮料的设施和/或饮料装瓶设施的冷水罐连接的任何冷水消耗器。

在替代的实施方案中，待储存在冷水罐中的冷水的一部分在冷水罐之外被来自第一设备的热能加热，然后被引导到冷水罐的靠上的部分区域中。在此情况中，在图2中所示的冷水罐20在靠上的部分区域中具有附加的入口(未示出)，通过所述附加的入口可以导入在冷水罐20之外被加热的冷水。

冷水罐的靠上的部分区域中的冷水的再利用加热可以与冷水罐靠下的部分区域中的冷水的冷却相结合。可以借助于液态CO₂或例如来自储藏室的冷啤酒进行冷却。也可以借助于制冷设施进行冷却。例如，图3显示了冷水罐30，借助所述冷水罐30可以实现此组合。冷水罐30与图2中所示的冷水罐20的相似之处在于其具有用于导入冷水的入口31和在靠上的(第一)部分区域中的至少一个第一出口32以及在靠下的(第二)部分区域中的至少一个第二出口33以及压力和/或液位测量装置34(即使未图示，但液位测量装置也可以位于框架中)。在冷水罐30中的填充量在水从第一出口32和/或从第二出口33导出之后降低到下液位UN以下时，水可以通过打开的入口31以受控方式导入，例如直至已达到填充状态的上液位ON。

可以在第一部分区域和/或第二部分区域中设有多于一个的出口。如果冷水罐30中的填充状态在短时间内急剧下降，例如因为麦芽汁被冷却并且因此通过出口33导出大量的存储的水，则图3中所示的出口32可能高于冷水罐30中的最终的液位。更下方安装在靠上的(第一)部分区域中的另一出口(未图示)于是可用以从此部分区域导出冷水。如果液位对应地急剧下降，也可以规定将事先存储在第一部分区域中的冷水从第二出口33排出并且供给到第二设备。

此外，冷水罐30还包括换热器35，例如水平布置的具有一个或多个螺旋件的盘管，通过此换热器仅在冷水罐30的靠上的部分区域中将热量传输到冷水。例如枕板那样的其他换热设备可替代地或附加地设在冷水罐30中或冷水罐30上。

与图2中所示的冷水罐20相比，图3中所示的冷水罐30还包括CO₂入口36和CO₂出口37。通过CO₂入口36，可以例如将液态CO₂引导到例如布置在冷水罐30中的线路38、例如盘管中。CO₂在线路38中至少部分地蒸发，并且线路周围的冷水通过CO₂的蒸发被降温到例如2℃和10℃之间的温度。至少部分气化的CO₂通过CO₂出口37导出。作为CO₂的代替，任何其他合适的冷介质/载冷介质、例如来自储藏室或过滤设施的啤酒可以进入到线路38中。此外，可替代地或附加地规定，借助于制冷设施冷却冷水罐30的靠下的部分区域中的冷水。

在图3中所示的冷水罐30的情况中可以规定，输送的再利用热能的至少一部分在用于冷传输的接触面下方被引入到冷水上，以使冷水局部运动，以此可以抵抗在用于冷传输的接触面上的结冰。

根据另一实施方案，可以实现图2和图3中所示的冷水罐20或30的接驳，使得将来自冷水罐20、30的靠下的部分区域的相对冷的/被冷却的冷水/冰水向设备(如热泵或吸收式制冷机或换热器或压缩机)输送用以冷却该设备，并且将由于设备的冷却过程而被加热的冷水在靠上的(较热的)部分区域中再次向冷水罐20、30输送。替代地，也可以将被加热的冷水向其他设备和/或消耗器输送。同样地，此设备可以将从靠上的或中部的部分区域输送的在此设备中被冷却的冷水在冷水罐20、30的靠下的部分区域中再次向该冷水罐输送。替代地，也可以将冷水输送给另外的设备和/或消耗器。

在图2和图3中所示的冷水罐20和30可使用于在图4中所示的生产饮料的设施40，并且可以在此设施40中实施图1所示的方法。此设施包括冷水罐41(例如在图2中所示的冷水罐20或在图3中所示的冷水罐30)。冷水罐41通过第一供给线路L1从冷水源42被供应以冷水，此冷水具有例如35℃的最高温度。

通过第二供给线路L2实现在冷水罐41的靠上的部分区域中将再利用的热能引入到冷水中。引入可以通过传热介质进行，所述传热介质通过冷水罐41中换热器将热释放到冷水。热量来自设施40的第一设备43。热量例如可以来自盘式蒸汽冷凝器的冷凝物或来自压缩机(例如制冷压缩机或空气压缩机)或空调的废热。热量也可以是在由第一设备43供应的废水中传递的热。第一设备可以包括多个设备，所述设备的各自提供的热能可以以不同方式(例如借助不同的换热器和/或热泵)向冷水罐41输送。也可以通过如下方式至少部分地实现将热引入到冷水罐41中，即在冷水罐41之外借助于由第一设备提供的热能加热冷水并且然后将冷水导入到冷水罐41中。在每个情况中，在从第一设备到冷水罐的热能传输方面，第一设备与冷水罐处于能量连接中。

冷水罐41因此在(例如靠上的)第一部分区域中提供相对热的冷水并且在(例如靠下的)第二部分区域中提供相对凉的冷水(其可以附加地在冷水罐41中以再利用的方式或借助于制冷设施被冷却，如参照图3所描述的情况，或可以在冷水罐41之外被冷却，例如借助于制冷设施被冷却)。相对热的冷水可以从冷水罐41的(靠上的)第一部分区域通过第一导出线路L3向第二设备44输送，例如在糖化或喷射中被使用作为糖化水或喷射水，或者向CIP设备(就地清洁，Cleaning in Place)输送作为冲洗或清洁水。在到达第二设备44之前，被加热的冷水可以在冷水罐41之外例如通过换热器(未图示)被进一步加热。相对凉的冷水可以从冷水罐41的(靠下的)第二部分区域通过第二导出线路L4向第三设备45输送，例如被用于麦芽汁冷却或被用于制备冰水或用于制备脱气水。可以通过生产饮料的设施40的控制/调节装置46来控制/调节各个过程步骤。

如上所述，可以提供的是，从废水中回收能量，用以预热生产饮料的设施中的水，例如酿造厂中的新鲜水或酿造水或工艺用水。因此，换热器或热泵可以接驳在图4中所示的第一导出线路L3中，以便将废水中的热量给出到从冷水罐41的靠上的部分区域供应的、例如被加热的冷水，并且因此将水加热或进一步加热。在现有技术中，废水典型地未被利用而未回收其中运输到污水设施中的热能。然而，通过从废水中回收再利用的热能，可以减少饮料生产中对一次能源的需求，并且因此降低CO₂排放。还可以防止太热的废水以不希望的方式进入污水设施或进入环境中，例如进入河流中。从技术角度而言，对废水进行冷却也是有意义，因为有些废水管是用塑料制成的，这又意味着被引导通过的废水不能太热，否则管会弯曲或损坏。通常希望降低污水设施的热应力。因此，如需要可以使用更具成本效益的组件。此外，冷水罐41可以是传统的冷水罐，其特别地不具有参照图2至图3所描述的根据本发明的冷水罐20或30的特殊特征或者不具有其中全部的这些特殊特征。

图5示出了用于从废水中回收能量以在生产饮料的设施50中、例如在酿造厂中预热水的示例性配置。

生产饮料的设施50包括与用于输送冷水的冷水源的接头或包括用于存储冷水的冷水罐51。例如，冷水罐51是图2中所示的冷水罐20或图3中所示的冷水罐30。可选地可以设有用于输送冷介质/载冷介质(例如为啤酒或液态CO₂)的装置63，以便在冷水罐51的靠下的部分区域中冷却冷水(参见图3的描述)。设施50还包括废水源52。借助于换热器或热泵53通过将热从废水传输到冷水可以加热由冷水罐51供应的冷水(例如如上所述已经在冷水罐51中以再利用方式被加热的冷水)。废水可以通过隔热线路或隔热废水通道向换热器或热泵53输送。此废水也可以在再利用之前被收集和存放，因此通过恒定的流量也可以实现更均匀的再利用。为了使能量不会不必要地逃逸到环境或大气中而因此不再可用于能量回收，有利的是所有线路或尽可能多的线路在能量回收之前都被隔热，因此可以实现更高的能量回收效率。在换热器或热泵53中被降温的废水被供给给污水设施54。

此设施还包括可选的再加热装置57(例如，其被供送以一次能源，例如蒸气)和消耗设备62。消耗设备62可以是或包括上述第二设备。可选地，可以设有另外的换热器55、储能罐56、热水罐58、热水缓冲罐59和/或混合装置61。为能够向消耗设备62尽可能输送所需温度的水，应存在与储能罐56连接的换热器55或再加热装置57。当然，换热器55和再加热装置57都可以存在。就能量效率而言，使用再利用的能量来加热水(即借助于换热器55和储能罐56)优于使用一次能源的加热(即例如使用再加热装置57)。

如果消耗设备62需要热水，则热水可以从可选的热水缓冲罐59特别地借助于泵供应。如果在热水缓冲罐59中低于预定的最低填充状态，则热水缓冲罐59要求新的热水。如果不存在热水缓冲罐59，则消耗设备62从可选的热水罐58或再加热装置57要求新的热水。如果热水罐58具备足够的热水，则热水罐58供应热水。由可选的混合装置61将此热水与由冷水罐51供应的、通过换热器或热泵53预热的冷水混合到目标温度，并且然后将此热水运输到可选的热水缓冲罐59中，或直接运输到消耗设备62。

如果热水罐58不能供应足够的热水，则从冷水源或冷水罐51要求冷水，该冷水经过换热器或热泵53用以预热。在换热器或热泵53中被预热的冷水然后经过可选的换热器55。如果可选的储能罐56中有一定量的能量或如果存在能量过剩，则储能罐56向换热器55供应热能，以便将被预热的冷水加热到一定的温度或由消耗设备62规定的目标温度。特别地，如果在储能罐56中存在能量过剩并且热水罐58仍然可以接收水，则将热水贮存在热水罐58中可以是有意义的。此热水于是可以具有比消耗设备62所需的温度稍高的温度。

在可选的换热器55中被加热的水可以直接向消耗设备62输送，或如上所述向可选的热水罐58和/或可选的再加热装置57和/或可选的热水缓冲罐59和/或可选的混合装置61输送。如果储能罐56不能供应足够的能量以将水加热到目标温度，或如果不存在储能罐56，则通过再加热装置57按要求对水进行加热。再加热装置57可以将被加热的水直接向消耗设备62输送，或者或通过可选的热水缓冲罐59和/或可选的混合装置61向可选的热水罐58输送，用以暂时存储。

如果将添加剂添加到水中或将水与不同水质的另一种水混合，则可选的热水缓冲罐59是特别有利的。合适的混合设备(未图示)可以存在于热水缓冲罐中。

在到目前为止参考图5所描述的场景中，从例如存在的冷水罐51或冷水源供应的冷水在换热器或热泵53中借助于由废水源52供应的废水的热量来预热。

然而，来自废水的热量也可以部分附加地或替代地用于加热存储在冷水罐51的部分区域中的冷水的一部分，或可以作为加热的冷水供应到冷水罐的部分区域中，并且作为已相对热的冷水直接被供应到可选的换热器55(见图5中的虚线箭头)或供应到再加热装置57。在每个情况中，废水的热量都不损失，而是可以用来预热冷水。

Claims (15)

1.用于在生产饮料的设施(40、50)中回收能量的方法，所述方法具有如下步骤：

将具有第一温度的第一介质引导到冷水罐(20、30、41、51)中，其中，所述第一温度最高为35℃，

从所述生产饮料的设施(40、50)的第一设备(43)回收热能；和

将被回收的热能仅向所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域输送，使得在该第一部分区域中提供具有与所述第一温度不同的第二温度的第二介质，特别是具有高于所述第一温度的第二温度的、相对于所述第一介质被加热的第二介质，其中，所述第二温度最高为50℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将被回收的热能以热量的形式向所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域输送，并且所述第二介质是借助于被输送的热量加热的第一介质的一部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，将被回收的热能在所述第二介质中向所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域输送。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：从所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域的第一出口(22、32)导出所述第二介质，并且将被导出的第二介质向所述生产饮料的设施(40、50)的与所述第一设备(43)不同的第二设备(44)输送。

5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括：从所述冷水罐(20、30、41、51)的与所述第一部分区域不同的第二部分区域的第二出口(23、33)导出所述第一介质，并且将被导出的第一介质向所述生产饮料的设施(40、50)的与所述第一设备(43)和所述第二设备(44)不同的第三设备(45)输送，其中，所述第三设备特别地是麦芽汁冷却器、用于提供冰水的装置或用于对水进行脱气的装置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将被回收的热能通过热泵(53)或换热器(25、35、53)向所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域输送。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，将被回收的热能通过设在所述冷水罐中或上的换热器(25、35)向所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域输送。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：

a)在所述冷水罐(20、30、41、51)之外冷却所述第一介质、特别地借助于制冷设施或借助于啤酒冷却所述第一介质，或

b)在所述冷水罐(20、30、41、51)的第二部分区域中，特别地仅在所述第二部分区域中使所述第一介质降温，特别地其方式是：i)通过将冷介质/载冷介质、例如液态CO₂或例如啤酒那样的饮料引导通过布置在所述冷水罐(20、30、41、51)的第二部分区域中的线路(38)，或ii)借助于制冷设施。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述生产饮料的设施(40、50)是酿造厂，并且所述第一设备(43)是盘式蒸汽冷凝器或压缩机、制冷压缩机、空气压缩机或空调设施，并且所述第一介质是新鲜水或酿造水或工艺用水。

10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，从废水中回收所述被回收的热能。

11.生产饮料的设施(40、50)，特别是生产啤酒的设施，所述设施具有：

冷水罐(20、30、41、51)，

用于回收热能的热回收装置(25、35、53)；和

控制/调节装置(46)，所述控制/调节装置被设计为用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

12.生产啤酒的设施(40、50)，所述设施具有：

冷水罐(20、30、41、51)，所述冷水罐(20、30、41、51)具有第一部分区域和与所述第一部分区域不同的第二部分区域，用以在所述冷水罐(20、30、41、51)的第二部分区域中存储具有最高35℃的第一温度的冷水以及在所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域中存储具有与所述第一温度不同的、特别是高于所述第一温度的第二温度的冷水；和

热回收装置(25、35、53)，所述热回收装置用于从生产啤酒的设施(40、50)的第一设备(43)回收热能，其中，所述热回收装置(25、35、53)仅与所述冷水罐(20、30、41、51)的第一部分区域连接，并且特别地所述第一设备(43)是盘式蒸汽冷凝器或压缩机，特别地是制冷压缩机或空气压缩机，或是空调设施，或者特别地所述第一设备(43)提供从中回收热能的废水。

13.根据权利要求12所述的设施(40、50)，其中，所述冷水罐(20、30、41、51)在所述第一部分区域中包括用于从所述第一部分区域导出冷水的第一出口(22、32)、用于从所述第二部分区域导出冷水的第二出口(23、33)以及与所述第一出口(22、32)和所述第二出口(23、33)不同的用于导入冷水的入口(21、31)。

14.根据权利要求12或13所述的设施(40、50)，其中，所述冷水罐(20、30、41、51)包括在所述冷水罐(20、30、41、51)的围绕所述第一部分区域的壁区域之外或之内的换热器(25、35)。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的设施(40、50)，所述设施还具有：

a)用于在所述冷水罐(20、30、41、51)之外冷却待存储在所述冷水罐(20、30、41、51)中的冷水的制冷设施，和/或用于在所述冷水罐(20、30、41、51)的第二部分区域中冷却冷水的制冷设施；或

b)用于输送液态CO₂或啤酒的装置(63)，其中，所述冷水罐(20、30、41、51)包括布置在所述第二部分区域中的线路(36)，所述线路与用于输送液态CO₂或啤酒的装置(63)连接。

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