DE102004038931A1 - Einrichtung für einen Badebetrieb - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für einen Badebetrieb mit einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Badewasser mit wenigstens einem ein Badewasser-Behandlungmittel, wie Chlor, Ozon etc., bereitstellenden Aggregat, wie Chlorelektrolyseanlage, Ozongenerator etc., das Abwärme erzeugt und zur Kühlung mit einem Kühlmittel beaufschlagbar ist.
- Bei den bekannten Anordnungen dieser Art wird das in der Regel als Kühlmittel Verwendung findende Kühlwasser nach einmaligem Durchgang durch das jeweils zu kühlende Aggregat als Abwasser abgeleitet. Dabei gehen daher nicht nur das Kühlwasser, sondern auch die von diesem aufgenommene Wärme verloren. Es ergeben sich daher ein hoher Wasserverbrauch sowie eine hohe Energieverschwendung. Andererseits wird in Badebetrieben viel Energie benötigt, z.B. um das Badewasser zu erwärmen und dergleichen, was hohe Energiekosten verursacht.
- Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Einrichtung eingangs erwähnter Art die Kosten für die Bereitstellung des Kühlmittels sowie die Energiekosten zu senken.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Kühlmittel ein Kühlmittelkreislauf zugeordnet ist, der einerseits über wenigstens ein zugeordnetes, Abwärme erzeugendes Aggregat und andererseits über eine Wärmetauscheinrichtung führt, die Wärme an einen einem Wärmeverbraucher des Badebetriebs zugeordneten Heizkreislauf abgibt.
- Da das Kühlmittel im Kreis geführt wird, geht in vorteilhafter Weise kein Kühlmittel verloren. Die mehrfache Verwendung des Kühlmittels ist in Folge der Abkühlung des Kühlmittels in der Wärmetauscheinrichtung möglich. Die dabei dem Kühlmittel entzogene Wärme wird in vorteilhafter Weise direkt oder indirekt an einen Wärmeverbraucher des Badebetriebs abgegeben, so dass dieser in vorteilhafter Weise weniger Fremdenergie benötigt. Dabei bietet es sich an, die vom Heizkreislauf aufgenommene Wärme direkt oder indirekt dem Badewasser zuzuführen. In jedem Fall führen die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einer ausgezeichneten Wirtschaftlichkeit.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So können für den Fall, dass mehrere, Abwärme erzeugende Aggregate vorgesehen sind, zweckmäßig mehrere, vorzugsweise alle Abwärme erzeugenden Aggregate kühlmittelseitig miteinander verbunden sein. Auf diese Weise wird erreicht, dass nur ein Kühlmittelkreislauf benötigt wird, was die Bauweise vereinfacht und dennoch jegliche Wasser- und Energieverschwendung vermeidet.
- Zweckmäßig ist dem Kühlmittelkreislauf eine Umwälzpumpe zugeordnet sein. Dies ermöglicht die Erzielung hoher Strömungsgeschwindigkeiten und damit einen guten Wärmeübergang.
- Eine besonders zu bevorzugende Maßnahme kann darin bestehen, dass die Wärmetauscheinrichtung als Wärmepumpe ausgebildet ist, deren Verdampfer dem Kühlkreislauf und deren Kondensator dem Heizkreislauf zugeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, die bei der Abkühlung des Kühlmittels auf einem vergleichsweise niedrigen Temperaturniveau anfallende Wärme in eine ein vergleichsweise höheres Temperaturniveau aufweisende Wärme umzusetzen, was die Verwendung dieser Energie erleichtert.
- Vorteilhaft ist der Heizkreislauf dem Badewasser zugeordnet. Hierbei wird, wie schon erwähnt, die vom Heizkreislauf aufgenommene Energie direkt oder indirekt dem Badewasser zugeführt, was mit vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Mitteln möglich ist.
- Zweckmäßig kann der Heizkreislauf dabei einfach mit Badewasser beaufschlagbar sein. Dies ergibt eine direkte Erwärmung des Badewassers und damit eine besonders einfache und kostengünstige Bauweise.
- In weiterer Fortbildung dieses Gedankens kann der Heizkreislauf als von einem Brauchwasserkreislauf, über den das Badewasser mittels einer zugeordneten Umwälzpumpe umwälzbar ist, abgehende und in diesen einmündende, mit einem Teilstrom beaufschlagbare Schleife ausgebildet sein. Diese kann vorteilhaft so gelegt werden, dass keine eigene Umwälzpumpe erforderlich ist. Hierzu kann die den Heiz kreislauf bildende Schleife zweckmäßig stromabwärts von der Umwälzpumpe vom Brauchwasserkreislauf abzweigen und stromaufwärts von der Umwälzpumpe in den Brauchwasserkreislauf einmünden.
- Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass die den Heizkreislauf bildende Schleife mit wenigstens einem einstellbaren Volumenstrom-Regulierventil versehen ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Einstellung des Volumendurchsatzes durch den Heizkreislauf.
- Zweckmäßig kann die den Heizkreislauf bildende Schleife in eine auf der Saugseite der Umwälzpumpe angeordnete, einem Schwimmbecken nachgeordnete Schwallwasserkammer einmünden. Dies ermöglicht einen freien Auslauf.
- Vorteilhaft kann der Brauchwasserkreislauf wenigstens ein Brauchwasser-Behandlungsaggregat enthalten, das direkt mit einem von einem im Kühlkreislauf angeordneten Aggregat erzeugbaren Brauchwasser-Behandlungsmittel beaufschlagbar ist. Wenn viel Badewasser umgewälzt wird werden viel Badewasser-Behandlungsmittel und viel Wärme benötigt. Gleichzeitig fällt auch viel Abwärme bei der Produktion der größeren Menge an Badewasser-Behandlungsmittel an. Die genannten Maßnahmen führen daher in vorteilhafter Weise zu einer Art Selbstregelung.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.
- In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:
-
1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung und -
2 und3 Varianten zu1 . - Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung sind Badebetriebe, wie Schwimmbäder und dergleichen.
- In den Zeichnungen ist dementsprechend ein Schwimmbecken
1 schematisch angedeutet, dem eine ebenfalls schematisch angedeutete Schwallwasserkammer2 nachgeordnet ist, die mit dem Überlauf des Schwimmbeckens1 verbunden ist. In die Schwallwasserkammer2 kann eine hier nicht näher dargestellte Versorgungsleitung zur Einspeisung von Füll- oder Nachspeisewasser einmünden. - Das im Schwimmbecken
1 dargebotene Badewasser muss zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Wasserquantität abhängig von der Belegung des Schwimmbeckens permanent aufbereitet werden. Hierzu wird das Badewasser über einen Brauchwasserkreislauf3 umgewälzt, der von der Schwallwasserkammer2 abgeht und in das Schwimmbecken1 einmündet und der mit den für die gewünschte Behandlung des Badwassers erforderlichen Aggregaten versehen ist. Bei dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Brauchwasserkreislauf3 ein Filter4 sowie eine dem Filter4 vorgeordnete Ozonisierungseinrichtung5 und eine dem Filter4 nachgeordnete Chlorierungseinrichtung6 vorgesehen. Zur Umwälzung des Badewassers enthält der Brauchwasserkreislauf3 eine Umwälz pumpe7 . Diese befindet sich zweckmäßig stromaufwärts von den vorstehend erwähnten Badewasser-Behandlungsaggregaten. Die Umwälzpumpe7 kann saugseitig direkt am Ausgang der Schwallwasserkammer2 liegen. - Im Filter
4 wird das Badewasser gefiltert. In der Ozonisierungseinrichtung5 wird dem Badewasser Ozon (O3) beigemischt. In der Chlorierungseinrichtung6 wird dem Badewasser Chlor in Form von Chlorbleichlauge beigemischt. Das Ozon und die Chlorbleichlauge werden in Badebetrieben hier vorliegender Art vor Ort erzeugt, wie in1 durch einen Ozongenerator8 und eine Chlorelektrolyseanlage9 angedeutet ist. Der Ozongenerator8 ist über eine Versorgungsleitung10 mit der Ozonisierungseinrichtung5 verbunden. Die Chlorelektrolyseanlage9 ist über eine Versorgungsleitung11 mit der Chlorierungseinrichtung6 verbunden. - Der Ozongenerator
8 und die Chlorelektrolyseanlage9 müssen im Betrieb gekühlt werden. Als Kühlmittel findet dabei in der Regel Wasser Verwendung, das an den Kühlflächen der genannten Aggregate vorbeigeleitet wird. Zur Vermeidung eines hohen Wasserverbrauchs wird das Kühlmittel erfindungsgemäß in einem Kühlmittelkreislauf12 umgewälzt. Dabei kann jedem zu kühlenden Aggregat ein eigener Kühlmittelkreislauf zugeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind die zu kühlenden Aggregate, das heißt der Ozongenerator8 und die Chlorelektrolyseanlage9 kühlmittelseitig miteinander verbunden, so dass nur ein gemeinsamer Kühlmittelkreislauf12 benötigt wird. In diesem können die zu kühlenden Aggregate nach Art einer Parallel- oder Reihenschaltung angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel ist eine Parallelschaltung vorgesehen, wie die ein- und ausgangsseitigen Verbindungen13a , b zeigen. - Der Kühlmittelkreislauf kann mit einem nicht näher dargestellten Füllstutzen zur Füllung bzw. Nachspeisung versehen sein. Zum Umwälzen des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf
12 ist eine Umwälzpumpe14 vorgesehen. Diese ermöglicht die Erzielung einer vergleichsweise hohen Umwälzgeschwindigkeit, was einen guten Wärmeübergang gewährleistet. - Die vom Kühlmittel beim Kühlvorgang aufgenommene Wärme muss dem Kühlmittel danach wieder entzogen werden, um die Kühlfähigkeit des im Kühlmittelkreislauf
12 umgewälzten Kühlmittels aufrecht zu erhalten. Die dem Kühlmittel entzogene Wärme wird erfindungsgemäß einem geeigneten Wärmeverbraucher des zugeordneten Badebetriebs zugeführt, wodurch keine Energie verloren geht. Im dargestellten Beispiel wird die durch die Rückkühlung des Kühlmittels gewonnene Wärme zur Erwärmung bzw. Teilerwärmung des Badewassers verwendet. Die zur Erwärmung des Badewassers benötigte Wärme korreliert unter anderem mit der Belegung des Schwimmbeckens1 . Damit korrelieren aber auch der Bedarf an Behandlungsmitteln, hier Ozon und Chlor und damit die bei der Kühlung des Ozongenerators8 und der Chlorelektrolyseanlage9 anfallende Wärme, was in vorteilhafter Weise eine Art Selbstregelung ergibt. - Zur Rückkühlung des Kühlmittels ist eine Wärmetauscheinrichtung
15 vorgesehen, über welche der dem Kühlmittel zugeordnete Kühlmittelkreislauf12 und ein dem mit der zurückgewonnenen Wärme beaufschlagten Verbraucher, hier dem Badewasser, zugeordneter Heizkreislauf16 führen. In der Wärmetauscheinrichtung15 wird die bei der Rückkühlung des Kühlmittels freiwerdende Wärme auf den Heizkreislauf16 übertragen. - Im dargestellten Beispiel ist die Wärmetauscheinrichtung
15 als Wärmepumpe ausgebildet, die einen inneren Kältemittelkreislauf17 mit einem Verdampfer18 und einem Kondensator19 aufweist. Der Verdampfer18 ist dem Kühlmittelkreislauf12 zugeordnet. Der Kondensator19 ist dem Heizkreislauf16 zugeordnet. Im dargestellten Beispiel mit der Verwendung von Wasser als Kühlmittel und der Beaufschlagung des Heizkreislaufs16 mit aufzuheizendem Badewasser ist die die Wärmetauscheinrichtung15 bildende Wärmepumpe als Wasser/Wasser-Wärmepumpe ausgebildet. - Das den Verdampfer
18 durchströmende Kühlwasser besitzt in der Regel eine vergleichsweise niedrige Temperatur von 10–30°. Mit Hilfe der die Wärmetauscheinrichtung15 bildenden Wärmepumpe ist es möglich, die auf diesem niedrigen Temperaturniveau anfallende Energie auf das der benötigten Temperatur des Badewassers entsprechende höhere Temperaturniveau zu bringen. - Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Heizkreislauf
16 direkt mit Badewasser beaufschlagt. Hierzu ist der Heizkreislauf16 als vom Brauchwasserkreislauf3 abgezweigte und in diesen einmündende Schleife ausgebildet, die dementsprechend mit einem vom Brauchwasserkreislauf3 abgezweigten Teilstrom durchströmt wird. Der Heizkreislauf16 zweigt zweckmäßig stromabwärts von der Umwälzpumpe7 vom Brauchwasserkreislauf3 ab, wie in1 durch eine Abzweigung20 angedeutet ist. Mit Hilfe der Umwälzpumpe7 wird daher auch der Heizkreislauf16 beaufschlagt, so dass dieser keine eigene Umwälzpumpe benötigt. Zur Einstellung des Volumenstroms im Heizkreislauf16 ist dieser mit einem zweckmäßig der Abzweigstelle20 benachbarten Volumenstrom-Regulierventil21 versehen. - Bei dem der
1 zugrundeliegenden Beispiel befindet sich die Abzweigstelle20 stromaufwärts von jeder Art von Behandlungsaggregat, also stromaufwärts von der hier am weitesten stromaufwärts liegenden Ozonisierungseinrichtung5 . Hierdurch wird erreicht, dass der Druckverlust in den genannten Behandlungsaggregaten im Heizkreislauf16 nicht spürbar ist. Die Einmündung des Heizkreislaufs16 in den Brauchwasserkreislauf3 befindet sich zweckmäßig stromaufwärts von der Abzweigung. Im dargestellten Beispiel mündet der Heizkreislauf16 in die Schwallwasserkammer2 ein, wie durch den Mündungsanschluss22 angedeutet ist. Dies ermöglicht einen offenen Auslauf und damit eine einfache Leitungsführung. - Der grundsätzliche Aufbau der den
2 und3 zugrundeliegenden Anordnungen entspricht der Anordnung gemäß1 . Nachstehend werden daher in erster Linie die Unterschiede beschrieben, wobei für gleichbleibende Teile gleiche Bezugszeichen Verwendung finden. Die Unterschiede beziehen sich in erster Linie auf den Heizkreislauf. In den2 und3 sind daher die Wärmetauscheinrichtung17 nur noch teilweise und der Kühlkreislauf12 gar nicht mehr dargestellt. - Bei dem der
2 zugrundeliegenden Beispiel zweigt der Heizkreislauf16 stromabwärts vom Filter4 vom Brauchwasserkreislauf3 ab, so dass der Heizkreislauf16 bereits gefiltertes Wasser führt. Die Einmündung erfolgt hier wiederum in die Schwallwasserkammer2 . Es wäre aber auch denkbar, das gefilterte Wasser des Heizkreislaufs16 direkt in das Schwimmbecken1 oder stromabwärts von der Abzweigung20 in den Abzweigung20 in den Brauchwasserkreislauf3 einzuspeisen, da bereits eine Filterung stattgefunden hat. Die im dargestellten Beispiel vorgesehene Einspeisung in die Schwallwasserkammer2 führt in vorteilhafter Weise zu einem Mehrfachdurchgang des den Heizkreislauf16 durchströmenden Teilstroms durch den Filter4 und damit insgesamt zu einer Verbesserung der Filterwirkung. - Bei dem der
3 zugrundeliegenden Beispiel befindet sich die Abzweigung20 , wie bei der1 stromaufwärts vom Filter4 und stromabwärts von der Umwälzpumpe7 . Der Heizkreislauf16 bildet hier eine Umgehung des Filters4 und mündet stromabwärts vom Filter4 in den Brauchwasserkreislauf3 ein, wie bei22 angedeutet ist. Zur Entfernung von Grobverunreinigungen aus dem den Heizkreislauf16 durchströmenden Teilstrom kann ein der Abzweigung20 benachbarter Haarfänger23 vorgesehen sein. - Falls erforderlich, kann der Heizkreislauf
16 mit einer eigenen, kleinen Umwälzpumpe24 versehen sein. Dies gilt auch für die oben beschriebenen, anderen Beispiele. Zur Volumenstromregulierung sind bei der Ausführung gemäß3 ein der Abzweigung20 benachbartes Regulierventil21 und ein der Einmündung22 benachbartes Regulierventil21 vorgesehen. - Vorstehend sind zwar einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, ohne dass jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. Dem Fachmann stehen eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der vorliegenden Erfindung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen. So wäre es beispielsweise auch denkbar, die gewonnene Wärme nicht dem Badewasser zuzuführen, sondern einem anderen Verbraucher, beispielsweise einer Fußbodenheizung.
Claims (18)
- Einrichtung für einen Badebetrieb mit einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Badewasser mit wenigstens einem ein Badewasser-Behandlungsmittel, wie Chlor, Ozon etc., bereitstellendem Aggregat, wie Chlorelektrolyseanlage (
9 ), Ozongenerator (8 ) etc., das Abwärme erzeugt und zur Kühlung mit einem Kühlhmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühlmittel ein Kühlmittelkreislauf (12 ) zugeordnet ist, der einerseits über wenigstens ein zugeordnetes, Abwärme erzeugendes Aggregat und andererseits über eine Wärmetauscheinrichtung (15 ) geführt ist, welche Wärme an einen einem Wärmeverbraucher des Badebetriebs zugeordneten Heizkreislauf (16 ) abgibt. - Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, vorzugsweise alle Abwärme erzeugenden Aggregate (Ozongenerator
8 , Chlorelektrolyseanlage9 ) kühlmittelseitig miteinander verbunden sind. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühlmittelkreislauf (
12 ) eine Umwälzpumpe (14 ) zugeordnet ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheinrichtung als Wärmepumpe ausgebildet ist, deren Verdampfer (
18 ) dem Kühlmittelkreislauf (12 ) und deren Kondensator (19 ) dem Heizkreislauf (16 ) zugeordnet sind. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreislauf (
16 ) dem Badewasser zugeordnet ist. - Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreislauf (
16 ) mit Badewasser beaufschlagbar ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf (
12 ) Wasser führt und dass die die Wärmetauscheinrichtung (15 ) bildende Wärmepumpe als Wasser/Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist. - Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkreislauf (
16 ) als von einem Brauchwasserkreislauf (3 ), über den das Badewasser mittels einer zugeordneten Umwälzpumpe (7 ) umwälzbar ist, abgehende und in diesen einmündende, mit einem Teilstrom beaufschlagbare Schleife ausgebildet ist. - Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die den Heizkreislauf (
16 ) bildende Schleife mit wenigstens einem einstellbaren Volumenstrom-Regulierventil (21 ) versehen ist. - Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Heizkreislauf (
16 ) bildende Schleife stromabwärts von der Umwälzpumpe (7 ) vom Brauchwasserkreislauf (3 ) abzweigt. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8–10, dadurch gekennzeichnet, dass die den Brauchwasserkreislauf (
16 ) bildende Schleife stromaufwärts von der Umwälzpumpe (7 ) in den Brauchwasserkreislauf (3 ) einmündet. - Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die den Heizkreislauf (
16 ) bildende Schleife in eine auf der Saugseite der Umwälzpumpe (7 ) angeordnete, einem Schwimmbecken (1 ) nachgeordnete Schwallwasserkammer (2 ) einmündet. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8–12, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzpumpe (
7 ) wenigstens ein Badewasser-Behandlungsaggregat nachgeordnet ist und dass die den Heizkreislauf (16 ) bildende Schleife stromaufwärts von am weitesten stromaufwärts liegenden Badewasser-Behandlungsaggregat vom Brauchwasserkreislauf (3 ) abzweigt. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brauchwasserkreislauf (
3 ) wenigstens ein Badewasser-Behandlungsaggregat enthält, das direkt mit einem von einem im Kühlkreislauf (16 ) angeordneten Aggregat erzeugbaren Badewasser-Behandlungsmittel beaufschlagbar ist. - Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Brauchwasserkreislauf (
3 ) eine durch einen im Kühlmittelkreislauf (12 ) angeordneten Ozongenerator (8 ) mit Ozon beaufschlagbare Ozonisierungseinrichtung (5 ) enthält. - Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ozonisierungseinrichtung (
5 ) einem Filter (4 ) vorgeordnet ist. - Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ozonisierungseinrichtung (
5 ) der Abzweigung (20 ) der dem Heizkreislauf (16 ) bildenden Schleife nachgeordnet ist. - Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14–17, dadurch gekennzeichnet, dass der Brauchwasserkreislauf (
3 ) eine dem Schwimmbecken (1 ) vorgeordnete Chlorierungseinrichtung (6 ) enthält, die durch eine im Kühlmittelkreislauf (12 ) angeordnete Chlorelektrolyseanlage (9 ) mit Chlorbleichlauge beaufschlagbar ist.
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DE2615222A1 (de) | 1976-04-08 | 1977-10-13 | Joachim Dipl Ing Meier | Verfahren und vorrichtung zur regenerierung und/oder teilweisen rueckgewinnung von wasser fuer medizinische baeder oder dergleichen |
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2004
- 2004-08-11 DE DE102004038931.4A patent/DE102004038931B4/de active Active
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