DE102009025503A1

DE102009025503A1 - Apparatus and method for heat recovery from discontinuous and suspended with suspended solids liquids

Info

Publication number: DE102009025503A1
Application number: DE102009025503A
Authority: DE
Inventors: Erhardt Wächter; Ernst Bärenstecher
Original assignee: BAU WERK STADT GmbH
Current assignee: BAU WERK STADT GMBH, DE
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-12-30
Also published as: EP2275747A3; EP2275747A2

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, mit deren Hilfe es möglich ist, die Abwärme aus diskontinuierlich anfallenden Abwässern, die noch dazu mit festen Partikeln und/oder Schwebstoffen verunreinigt sind, einfach und wartungsarm nutzen zu können.The invention relates to a device and a method by means of which it is possible to use the waste heat from discontinuous accumulated wastewater, which is contaminated with solid particles and / or suspended matter, in a simple and low-maintenance manner.

Description

Schon seit vielen Jahrzehnten besteht ein Bedürfnis, die in den Abwässern von Wohnhäusern enthaltene Abwärme nicht ungenutzt in die Kanalisation abzuführen, sondern einer weiteren Verwendung zuzuführen. Problematisch an dieser Abwärmenutzung ist, dass die Abwasser in aller Regel mit Verschmutzungen befrachtet sind und unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Dies gilt für das Abwasser aus einer Waschmaschine oder einer Spülmaschine, aber auch dem Badewasser und anderem mehr, da Wasser in Wohn- und Geschäftshäusern überwiegend zu Reinigungszwecken eingesetzt wird.Nice For many decades there is a need in the Wastewater from homes contains waste heat not to be discharged unused into the sewage system, but to be used for further use. Problematic This waste heat recovery is that wastewater usually contaminated with contaminants and different temperatures exhibit. This applies to the wastewater from a washing machine or a dishwasher, but also the bath water and other more, since water in residential and commercial buildings predominantly is used for cleaning purposes.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Nutzung der in den Abwässern enthaltenen Abwärme besteht darin, dass Abwasser nur temporär und nicht kontinuierlich anfällt, so dass die Auslastung einer Vorrichtung zur Wärmegewinnung relativ gering ist und somit eine besonders einfache Bauform erforderlich ist, um eine wirtschaftliche Wärmerückgewinnung zu ermöglichen.A further difficulty in using the wastewater contained waste heat is that wastewater only temporary and does not accumulate continuously, so the utilization a device for heat recovery is relatively low and thus a particularly simple design is required to one to allow economic heat recovery.

Schließlich ist wegen der unterschiedlichen Temperaturen des aus verschiedenen Verbrauchern stammenden Abwassers, nicht das gesamte Abwasser für eine Abwärmenutzung geeignet.After all is because of the different temperatures of different Waste water from consumers, not all waste water for a waste heat utilization suitable.

Eine Wärmerückgewinnungsanlage für Abwasser aus Wohnhäusern ist aus der DE 26 25 157 A1 bekannt. Dort wird ein Behälter beschrieben, der über einen Zulauf, über den das Abwasser in den Behälter einströmt, sowie einen ersten Ablauf und einen zweiten Ablauf verfügt, über die das Abwasser aus dem Behälter abgeführt wird. Wenn die Temperatur des Abwassers für eine Wärmerückgewinnung nicht ausreichend ist, wird das Abwasser über den ersten Ablauf aus dem Behälter abgeführt.A heat recovery system for wastewater from residential buildings is from the DE 26 25 157 A1 known. There, a container is described, which has an inlet through which the waste water flows into the container, and a first outlet and a second outlet, via which the wastewater is discharged from the container. If the temperature of the waste water is insufficient for heat recovery, the waste water is discharged from the tank via the first drain.

Wenn das Abwasser eine ausreichende hohe Temperatur aufweist, dann wird es über den zweiten Ablauf aus dem Behälter abgeführt und umströmt dabei einen in dem Behälter angeordneten Wärmetauscher.If the wastewater has a sufficiently high temperature, then becomes it discharged from the container via the second outlet and flows around a arranged in the container heat exchanger.

Dies hat zur Folge, dass sich die Verunreinigungen des Abwassers im Laufe der Zeit auf den Wärmetauscheroberflächen niederschlagen und somit den Wärmeübergang zwischen dem Abwasser und dem in den Wärmetauscher strömenden zweiten wärmeträger, insbesondere dem Wasser eines Heizkreislaufs, beeinträchtigen. Dadurch verschlechtert sich zunächst der Wirkungsgrad des Wärmetauschers bis er schließlich vollständig ausfällt, wenn er nicht rechtzeitig gereinigt wird.This As a result, the impurities of the wastewater in the course precipitate on the heat exchanger surfaces and thus the heat transfer between the wastewater and the second heat transfer medium flowing into the heat exchanger, especially the water of a heating circuit. This initially worsens the efficiency of the Heat exchanger until he finally complete fails if it is not cleaned in time.

Des Weiteren ist die thermische Trägheit dieser Vorrichtung relativ groß, da der Behälter permanent mit Abwasser gefüllt ist und dieses im Laufe der Zeit durch die Abgabe der Wärme an das zweite Medium und/oder die Umgebung auskühlt. Wenn nun warmes Abwasser in diesen Behälter einströmt, muss es zunächst das im Behälter befindliche relativ kühle Abwasser verdrängen, den Behälter und den Wärmetauscher aufheizen, bevor eine Wärmeübertragung von dem Abwasser auf den zweiten Wärmeträger beginnen kann.Of Further, the thermal inertia of this device relatively large, since the container permanently with wastewater is filled and this over time by the levy the heat to the second medium and / or the environment cools down. If now warm wastewater flows into this container, must it is initially the container located in the relatively cool Displacing sewage, the tank and the heat exchanger heat up before heat transfer from the Start wastewater on the second heat transfer medium can.

Dies ist insbesondere deshalb ein Nachteil, weil das Abwasser in aller Regel diskontinuierlich anfällt und somit bei jedem Anfall von Abwassern der oben beschriebene, nicht unerhebliche Energieverlust eintritt.This is especially a disadvantage because the wastewater in all Usually discontinuous accumulates and thus with each attack from wastewater the above-described, not insignificant energy loss entry.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus diskontinuierlich und unterschiedlich temperierten und/oder mit Schwebstoffen beladenen Flüssigkeiten bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik genannten Nachteile überwinden und insbesondere einen einfachen Betrieb, ohne regelmäßige manuelle Reinigung der wärmeübertragenden Flächen ermöglichen. Gleichzeitig soll die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren einfach anwendbar und kostengünstig herstellbar sein.Of the Invention is based on the object, an apparatus and a method for heat recovery from discontinuous and differently tempered and / or loaded with suspended fluids to provide those mentioned in the prior art Overcome disadvantages and in particular a simple operation, without regular manual cleaning of the heat-transferring Allow surfaces. At the same time, the inventive Device and the method according to the invention be easy to use and inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung aus mit Schwebstoffen beladenen Flüssigkeiten, umfassend einen Zulauf, einem ersten Ablauf und einem zweiten Ablauf, wobei der zweite Ablauf mittels eines Absperrorgans verschließbar ist, dadurch gelöst, dass zwischen dem Zulauf und dem zweiten Ablauf ein Filter angeordnet ist.These Object is according to the invention in a device for heat recovery from suspended with suspended matter Liquids comprising an inlet, a first outlet and a second process, the second process using a Obturator is closable, thereby solved that arranged between the inlet and the second outlet, a filter is.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Filters zwischen dem Zulauf und dem zweiten Ablauf ermöglicht es, das gereinigte Abwasser, das nachfolgend als erster Wärmeträger bezeichnet wird, nach der erfindungsgemäßen Filterung ohne größere Schmutzpartikel über den zweiten Ablauf wieder aus dem Behälter herauszuführen. Dieser erfindungsgemäß gefilterte erste wärmeträger kann nun in konventioneller Weise in einen Wärmetauscher beispielsweise in einem Warmwasserspeicher strömen und dort das in dem Warmwasserspeicher befindliche Wasser, welches nachfolgend auch als zweiter Wärmeträger bezeichnet wird, aufheizen.The Inventive arrangement of the filter between the inlet and the second drain allows the purified Wastewater, which is the first heat transfer medium is referred to, according to the filtering of the invention without larger dirt particles over the to lead the second process out of the container again. This inventively filtered first heat transfer medium can now in a conventional manner in a heat exchanger for example, flow in a hot water tank and there the water in the hot water tank, which is hereafter Also referred to as the second heat carrier, Warm up.

Es empfiehlt sich dabei, diesen Wärmetauscher möglichst weit unten in dem Warmwasserspeicher anzuordnen, da aufgrund der Temperaturschichtung im unteren Bereich des Warmwasserspeichers der zweite Wärmeträger eine relativ niedrige Temperatur hat und somit die Einkopplung von Abwärme aus dem ersten Wärmeträger am effizientesten möglich ist.It It is advisable to use this heat exchanger as much as possible far below in the hot water tank, because of the Temperature stratification in the lower part of the hot water tank the second heat carrier is a relatively low temperature has and thus the coupling of waste heat from the first Heat transfer most efficient possible is.

Da der erste Wärmeträger in aller Regel zu Reinigungszwecken verwendet wurde, ist er mit Spülmittel, Waschmittel und/oder Seife versetzt, die für eine selbsttätige Reinigung aller mit dem ersten Wärmeträger in Kontakt befindlichen Oberflächen der Leitungen und des Wärmetauscher sorgen, so dass ein Zusetzen des Wärmetauschers und das sogenannte Fouling nicht eintreten.There the first heat carrier usually for cleaning purposes is used, it is with detergent, detergent and / or Soap added for an automatic cleaning all in contact with the first heat carrier Surfaces of the pipes and the heat exchanger so that clogging of the heat exchanger and the so-called fouling does not occur.

Erfindungsgemäß ist nun weiter vorgesehen, dass, wenn Abwasser dessen Temperatur nicht für eine Abwärmenutzung ausreicht, in den Zulauf strömt, dieses Abwasser zur Reinigung des Filters eingesetzt wird, indem es die an der Filteroberfläche abgelagerten Schwebstoffe und festen Verunreinigungen abspülen und in den ersten Ablauf schwemmen. Dadurch wird der Filter auf Dauer vor dem Zusetzen bewahrt, so dass im Regelfall ein wartungsloser Betrieb über viele Jahre möglich ist.According to the invention now further provided that if sewage its temperature is not sufficient for waste heat recovery, flows into the inlet, this wastewater is used to clean the filter by it is the suspended matter deposited on the filter surface and solid impurities rinse off and in the first Flush the drain. This will permanently override the filter so that as a rule a maintenance-free operation over many years is possible.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Filter in einem Filtergehäuse angeordnet ist, welches den Zulauf und den ersten Ablauf verbindet. Dadurch wird gewissermaßen „zwangsläufig” erreicht, dass immer dann, wenn der erste Wärmeträger nicht zur Wärmerückgewinnung genutzt werden kann, weil seine Temperatur nicht ausreichend hoch ist, die Filteroberfläche gereinigt wird.In further advantageous embodiment of the invention is provided that the filter is arranged in a filter housing, which connects the inlet and the first outlet. This will achieved in a sense "inevitably", that whenever the first heat carrier is not for heat recovery can be used because its temperature is not sufficiently high, the filter surface is cleaned.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass der erste Ablauf eine geringere geodätische Höhe als der Zulauf hat. Dies unterstützt das Abschwemmen der Schmutzpartikel immer dann, wenn der erste Wärmeträger mangels ausreichender Temperatur nicht zur Abwärmenutzung herangezogen werden kann, der erste Wärmeträger (= das Abwasser) zur Reinigung des Filters genutzt wird.According to the invention further provided that the first drain has a lower geodetic height as the inflow has. This helps to wash off the Dirt particles whenever the first heat transfer medium lack of sufficient temperature not to waste heat can be used, the first heat carrier (= waste water) is used to clean the filter.

Um das Abreinigen der Filteroberfläche zu optimieren, ist unterhalb des Filters ein Boden eines Filtergehäuses vorgesehen von dem der zweite Ablauf abzweigt.Around is to optimize the cleaning of the filter surface is provided below the filter, a bottom of a filter housing from which the second flow branches off.

Die Neigung des Filters, der ja zwischen Zulauf und erstem Ablauf angeordnet ist und/oder der Höhenunterschied zwischen Zulauf und erstem Ablauf ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung, sehr flach gegenüber der Horizontalen geneigt, bevorzugt mit einem Neigungswinkel von weniger als 10° und besonders bevorzugt, von weniger als 5°. Dadurch ist gewährleistet, dass das Abwasser bei geschlossenem zweiten Ablauf langsam über den Filter strömt und dadurch die auf der Filteroberfläche abgelagerten festen Verunreinigungen aufschwimmen, weil der Wasserstand nun über dem Filter liegt und zusammen mit dem Abwasser langsam in den ersten Ablauf abgeführt werden. Dadurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr wartungsarm und kann daher besonders wirtschaftlich betrieben werden.The Inclination of the filter, which is arranged between inlet and first outlet is and / or the height difference between inlet and first Procedure is in a preferred embodiment of the invention, very flat inclined with respect to the horizontal, preferably with a Inclination angle of less than 10 ° and particularly preferred less than 5 °. This ensures that that the wastewater slowly overflows when the second drain is closed the filter flows and thereby deposited on the filter surface Floating solid impurities, because the water level is now over the filter is located and slowly along with the wastewater in the first Drain are discharged. As a result, the inventive Device very low maintenance and can therefore be particularly economical operate.

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung optimal betreiben zu können, ist im zweiten Ablauf ein Absperrorgan, wie zum Beispiel ein Rückschlagventil oder ein steuerbares Wegeventil, ein Wasserstandsensor und/oder eine Pumpe vorgesehen. Durch geeignetes Ansteuern der Pumpe und/oder des Absperrorgans kann sichergestellt werden, dass nur ausreichend warmes Abwasser durch den zweiten Ablauf aus dem Behälter herausgeführt wird und einem Wärmetauscher zur anschließenden Abwärmenutzung zugeführt wird. Des Weiteren kann durch aktives Ansteuern des Absperrorgans sichergestellt werden, dass der Filter im Behälter ausreichend oft gereinigt wird und sich deshalb nicht zusetzt. Der Wasserstandssensor dient unter anderem dazu, den Trockenlauf der Pumpe zu verhindern, was, wie allgemein bekannt, zu Schäden an der Pumpe führen kann. Außerdem verhindert das Schließen des Absperrorgans das Leerlaufen des zweiten Ablaufs, so dass die zum Reinigen des Filters erforderliche Abwassermenge minimiert wird.Around operate the device according to the invention optimally to be able to, in the second sequence is a shut-off device, such as for example, a check valve or a controllable Directional valve, a water level sensor and / or a pump provided. By suitable control of the pump and / or the obturator can be ensured that only enough warm wastewater led out of the container through the second outlet and a heat exchanger for subsequent Waste heat is supplied. Furthermore, can be ensured by active activation of the obturator, that the filter in the container is cleaned sufficiently often and therefore does not clog up. The water level sensor is used under Another thing to prevent the dry running of the pump, what, how generally known, can cause damage to the pump. In addition prevents the closing of the obturator the emptying of the second sequence, so that to clean the Filter required wastewater is minimized.

Des Weiteren kann im Filtergehäuse, im Zulauf und/oder im oberen Teil des zweiten Ablaufs ein erster Temperatursensor vorgesehen sein, so dass, abhängig von der Temperatur des in den Behälter strömenden Abwassers, dieses entweder zur Abwärmenutzung herangezogen oder zur Reinigung der Filterfläche genutzt werden kann.Of Further, in the filter housing, in the inlet and / or in the upper Part of the second process, a first temperature sensor is provided be such that, depending on the temperature of the flowing into the container Wastewater, this used either for waste heat recovery or for cleaning the filter surface can be used.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Rückgewinnung der in mit Schwebstoffen beladenen Flüssigkeiten enthaltenen Abwärme gemäß der Ansprüche 11 bis 14. Dieses erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 10, so dass, um Wiederholungen zu vermeiden, auf das im Zusammenhang mit der Vorrichtung Gesagte verwiesen wird.The The object mentioned above is also solved by a Process for the recovery of particulate matter Liquids contained waste heat according to the Claims 11 to 14. This inventive Method is based on the device according to the Claims 1 to 10, so that in order to avoid repetition, is referred to the said in connection with the device.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen beschriebenen Vorteile können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subsequent drawing, the description and the claims removable. All in the drawing, the description and the claims described advantages can be both individually and in Any combination with each other essential to the invention.

Zeichnungdrawing

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine exemplarische Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Wohngebäude; 1 an exemplary application of the device according to the invention in a residential building;

2 die erfindungsgemäße Vorrichtung für den Fall, dass die Temperatur des Abwassers ausreichend hoch ist für eine Abwärmenutzung; 2 the inventive device for the case that the temperature of the waste water is sufficiently high for waste heat recovery;

3 die Situation, wenn die Temperatur des Abwassers für eine Abwärmenutzung nicht ausreicht; und 3 the situation when the temperature of the waste water is insufficient for waste heat recovery; and

4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 a flowchart of an embodiment of a method according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist stark vereinfacht ein mehrstöckiges Wohngebäude 1 dargestellt, bei dem verschiedene Wasserverbraucher, nämlich ein Handwaschbecken 3, eine Badewanne 5, eine Dusche 7, ein Spülbecken 9, eine Geschirrspülmaschine 11, eine Waschmaschine 13 sowie eine Toilette 15 dargestellt sind. Im Untergeschoss des Hauses 1 ist eine Heizungsanlage mit einem Brenner 17 und einem als Schichtspeicher ausgeführten Warmwasserspeicher 19 dargestellt. Das Heiznetz dieses Gebäudes ist aus Gründen der Vereinfachung und der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.In 1 is greatly simplified a multi-storey residential building 1 represented in the various water consumers, namely a hand basin 3 , a bathtub 5 , a shower 7 , a sink 9 , a dishwasher 11 , a washing machine 13 as well as a toilet 15 are shown. In the basement of the house 1 is a heating system with a burner 17 and a stratified hot water tank 19 shown. The heating network of this building is not shown for reasons of simplicity and clarity.

Wie man aus der 1 entnehmen kann, ist der Heizkessel 17 über einen im oberen Teil des Warmwasserspeichers 19 angeordneten ersten Wärmetauscher 21 mit dem Warmwasserspeicher 19 thermisch gekoppelt. Im unteren Teil des Warmwasserspeichers 19 ist ein zweiter Wärmetauscher 23 angeordnet, der üblicherweise für die Einkopplung von Solarwärme genutzt wird.How to get out of 1 can take, is the boiler 17 over one in the upper part of the hot water tank 19 arranged first heat exchanger 21 with the hot water tank 19 thermally coupled. In the lower part of the hot water tank 19 is a second heat exchanger 23 arranged, which is usually used for the coupling of solar heat.

In 1 ist jedoch der zweite Wärmetauscher 23 mit seiner Vorlaufleitung VL an eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 25 angeschlossen. Genauer gesagt, ist die Vorlaufleitung VL mit einem zweiten Ablauf 27 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 25 verbunden. Auf der kalten Seite ist der zweite Wärmetauscher 23 an das Kanalisationsnetz (ohne Bezugszeichen) angeschlossen ist. Dies bedeutet, dass das Abwasser nachdem es seine Wärme im zweiten Wärmetauscher 23 abgegeben hat, in die Kanalisation geleitet wird.In 1 however, it is the second heat exchanger 23 with its flow line VL to an inventive device for heat recovery 25 connected. More specifically, the flow line VL is a second flow 27 the inventive device for heat recovery 25 connected. On the cold side is the second heat exchanger 23 to the sewerage system (without reference numeral) is connected. This means that the wastewater has its heat in the second heat exchanger 23 has been discharged into the sewer.

Wie aus 1 ersichtlich, werden alle Abwässer aus den Wärmeverbrauchern 3 bis 13 in einem gemeinsamen Abwasserrohr 29 gesammelt, das in einen Zulauf 31 der Vorrichtung 25 mündet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 25 weist noch einen ersten Ablauf 33 auf, der an das Kanalisationsnetz (ohne Bezugszeichen) angeschlossen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Toiletten 15 nicht über das Abwasserrohr 29 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 verbunden, sondern die aus den Toiletten stammenden Abwässer werden direkt in die Kanalisation abgeleitet.How out 1 As can be seen, all wastewater from the heat consumers 3 to 13 in a common sewage pipe 29 collected in an intake 31 the device 25 empties. The device according to the invention 25 still has a first sequence 33 on, which is connected to the sewerage network (without reference numeral). In the illustrated embodiment, the toilets 15 not over the sewer pipe 29 with the device according to the invention 25 but the effluent from the toilets are discharged directly into the sewer.

In den 2 und 3 wird die erfindungsgemäße Vorrichtung 25 in zwei verschiedenen Betriebszuständen dargestellt und anhand dieser Darstellungen deren Funktionsweise beschrieben. Dabei werden gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich der anderen Figuren Gesagte entsprechend.In the 2 and 3 becomes the device according to the invention 25 shown in two different operating conditions and described on the basis of these representations their operation. The same components are provided with the same reference numerals and it is the case with respect to the other figures said accordingly.

Wie aus 2 ersichtlich, sind der Zulauf 31 und der erste Ablauf 33 über ein Filtergehäuse 35 miteinander verbunden. Der zweite Ablauf 27 ist an einem Boden 37 des Filtergehäuses 35 angeschlossen. Zwischen dem zweiten Ablauf 27 und dem Zulauf 31 ist ein Filter 39 angeordnet, so dass durch den zweiten Ablauf 27 nur gefiltertes Abwasser strömen kann. Der Filter 39 kann zum Beispiel als Drahtgewebe, als Lochblech oder auch als herkömmliches Filtergewebe aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein. Auch Nanobeschichtungen zur Vermeidung von Anhaftungen können hilfreich sein.How out 2 can be seen, are the inlet 31 and the first process 33 over a filter housing 35 connected with each other. The second process 27 is on a ground 37 of the filter housing 35 connected. Between the second process 27 and the inlet 31 is a filter 39 arranged so that through the second expiration 27 only filtered wastewater can flow. The filter 39 may be formed, for example, as a wire mesh, as a perforated plate or as a conventional filter fabric made of metal or plastic. Also, nano coatings to prevent buildup can be helpful.

Wichtig im Zusammenhang mit der Erfindung ist jedoch, dass der Boden 37 des Kanals 35 nur schwach bis gar nicht gegenüber einer Horizontalen 41 geneigt ist und zwar so, dass der Boden 37 mit zunehmendem Abstand vom Zulauf 31 absinkt. Des Weiteren ist die Höhendifferenz zwischen Zulauf 31 und erstem Ablauf 33 relativ gering bis gar nicht, so dass sich eine geringe Strömungsgeschwindigkeit einstellt, wenn Abwasser vom Zulauf 31 in den ersten Ablauf 33 strömt (2).Important in the context of the invention, however, is that the ground 37 of the canal 35 only weak, if not opposite to a horizontal 41 inclined so that the ground 37 with increasing distance from the inlet 31 decreases. Furthermore, the height difference between inlet 31 and first run 33 relatively low to not at all, so that sets a low flow rate, if wastewater from the inlet 31 in the first process 33 flows ( 2 ).

Durch diese geringe Neigung von etwa 4° gegenüber der Horizontalen 41 ist gewährleistet, dass Abwässer langsam durch das Filtergehäuse 35 strömen und dadurch eventuell in den Abwässern enthaltene Verunreinigungen über die gesamte Fläche des Filters 39 abgeschieden werden können. Der Filter 39 hat eine bezogen auf die Menge des anfallenden Abwassers große Fläche, so dass er erstens nur einen geringen Druckverlust verursacht und zweitens eine große Filterkapazität aufweist.Due to this low inclination of about 4 ° relative to the horizontal 41 Ensures that wastewater flows slowly through the filter housing 35 flow and thereby any impurities contained in the wastewater over the entire surface of the filter 39 can be separated. The filter 39 has a large area, based on the amount of wastewater generated, so that firstly it causes only a small pressure loss and secondly it has a large filter capacity.

Wenn, wie in 2 dargestellt, die Temperatur t1 des über den Zulauf 31 in den Behälter 25 strömenden Abwassers größer ist als eine Temperatur t2, die im unteren Teil des Warmwasserspeichers 19 herrscht (siehe 1), dann wird ein Absperrorgan 43 im zweiten Ablauf 27 geöffnet und/oder eine Pumpe 45 aktiviert, so dass das warme Abwasser, nachdem es in dem Filter 39 von festen Verunreinigungen und Schwebstoffen gereinigt wurde, über den zweiten Ablauf 27 und die Vorlaufleitung VL in den zweiten Wärmetauscher 23 des Warmwasserspeichers 19 strömt. Dort gibt es einen Teil seiner Wärme ab, da voraussetzungsgemäß die Temperatur t1 der Abwässer höher ist als die Temperatur t2 des zweiten Wärmeträgers im unteren Teil des Warmwasserspeichers 19.If, as in 2 shown, the temperature t1 of the over the inlet 31 in the container 25 flowing waste water is greater than a temperature t2, in the lower part of the hot water tank 19 prevails (see 1 ), then becomes a shut-off device 43 in the second process 27 opened and / or a pump 45 activated, so that the warm sewage, after it is in the filter 39 was cleaned of solid impurities and suspended solids, through the second sequence 27 and the flow line VL in the second heat exchanger 23 of the hot water tank 19 flows. There there is a part of its heat, since, according to the condition, the temperature t1 of the waste water is higher than the temperature t2 of the second heat carrier in the lower part of the hot water tank 19 ,

Als Absperrorgan 43 für den zweiten Ablauf kann jedes aus dem Stand der Technik bekannte Ventil eingesetzt werden. Auch Rückschlagventile können eingesetzt werden. Auch der Verlauf der Vorlaufleitung VL hat einen Einfluss auf das in aller Regel unerwünschte Rückströmen des Abwassers.As a shut-off device 43 for the second sequence, any known from the prior art valve can be used. Also check valves can be used. The course of the flow line VL has an influence on the usually undesirable backflow of the wastewater.

In den 2 und 3 ist ein Blockschaltbild eines 2/2-Wegeventils stellvertretend für die Vielzahl der möglichen Bauarten eingezeichnet. Als Pumpe 45 kann ebenfalls jede am Markt verfügbare Pumpenbauart eingesetzt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 43 in Strömungsrichtung hinter der Pumpe 45 angeordnet; dies muss jedoch nicht immer so sein.In the 2 and 3 is a block diagram of a 2/2-way valve representative of the variety of possible designs drawn. As a pump 45 Any type of pump available on the market can also be used. In the illustrated embodiment, the obturator 43 in the flow direction behind the pump 45 arranged; However, this does not always have to be the case.

In Strömungsrichtung vor der Pumpe 45 ist ein Wasserstandssensor 47 im zweiten Ablauf 27 angeordnet, der wie die Temperatursensoren TS1 und TS2 sowie das Absperrorgan 43 und die Pumpe 45 über Signalleitungen mit einem Steuergerät 49 verbunden ist. Wenn nun kein Abwasser mehr über den Zulauf 31 in das Filtergehäuse 35 strömt, sinkt der Wasserstand im Filtergehäuse 35 ab. Dies wird von dem Wasserstandssensor 47 detektiert und in Folge dessen wird das Absperrorgan 43 geschlossen und die Pumpe 45 ausgeschaltet.In the flow direction in front of the pump 45 is a water level sensor 47 in the second process 27 arranged like the temperature sensors TS1 and TS2 and the obturator 43 and the pump 45 via signal lines with a control unit 49 connected is. If now no more sewage over the inlet 31 in the filter housing 35 flows, the water level drops in the filter housing 35 from. This is done by the water level sensor 47 detected and as a result, the obturator 43 closed and the pump 45 switched off.

In den 2 und 3 sind das Absperrorgan 43 und die Pumpe 45 als separate Bauteile dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Funktionen in einer Pumpe zu integrieren, beziehungsweise es gibt Pumpen-Bauformen, die bei Stillstand die Funktion des Absperrorgans 43 übernehmen können. Auch diese Varianten sind Teil der Erfindung, für die Schutz beansprucht wird.In the 2 and 3 are the obturator 43 and the pump 45 shown as separate components. However, it is also possible to integrate the two functions in a pump, or there are pump designs, which at standstill the function of the obturator 43 can take over. These variants are part of the invention, is claimed for the protection.

In 3 ist der Fall dargestellt, bei dem die Temperatur t2 im Warmwasserspeicher 19 größer ist als die Temperatur t1 des Abwassers beim Eintritt in die erfindungsgemäß Vorrichtung 25. In diesem Fall ist es nicht möglich, Wärme vom Abwasser in den Warmwasserspeicher 19 zu übertragen, so dass das Steuergerät 49 das Absperrorgan 43 im zweiten Ablauf 27 verschließt bzw. verschlossen belässt und die Pumpe 45 abschaltet beziehungsweise abgeschaltet lässt. Infolgedessen strömt das Abwasser über den ersten Ablauf 33 aus dem Filtergehäuse 35 beziehungsweise der Vorrichtung 25 hinaus. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Filters 39 mehr oder weniger parallel zum Boden 37 des Filtergehäuses 35, wobei der Boden 37 unterhalb der Austrittsöffnung des ersten Ablaufs 33 verläuft und der Filter 39 im Wesentlichen die Unterseite des Zulaufs 31 und die Unterseite des ersten Ablaufs 33 miteinander verbindet, wird der Filter 39 auch bei geringen Abwassermengen langsam von Abwasser überspült. In dem oberhalb des Filters 39 strömenden Abwasser schwimmen die Verunreinigungen, die sich vorher auf dem Filter 39 abgesetzt haben, auf und werden über den ersten Ablauf 33 abgeführt. Es findet also immer dann eine Reinigung des Filters 39 statt, wenn Abwasser in das Filtergehäuse 35 strömt, das keine ausreichende Temperatur hat, um Abwärme in den Warmwasserspeicher 19 (siehe 1) einzukoppeln.In 3 the case is shown in which the temperature t2 in the hot water tank 19 is greater than the temperature t1 of the wastewater entering the device according to the invention 25 , In this case, it is not possible to heat from the sewage into the hot water tank 19 to transfer, so that the control unit 49 the obturator 43 in the second process 27 closes and leaves closed and the pump 45 turns off or off. As a result, the waste water flows over the first drain 33 out of the filter housing 35 or the device 25 out. By the inventive arrangement of the filter 39 more or less parallel to the ground 37 of the filter housing 35 where the ground 37 below the outlet opening of the first drain 33 runs and the filter 39 essentially the bottom of the inlet 31 and the bottom of the first drain 33 connects together, the filter becomes 39 slowly flushed with wastewater even at low wastewater volumes. In the above the filter 39 flowing wastewater, the impurities that previously floated on the filter 39 have stopped, and are about the first expiration 33 dissipated. So it always finds a cleaning of the filter 39 instead of wastewater in the filter housing 35 flows, which does not have sufficient temperature to waste heat in the hot water tank 19 (please refer 1 ).

Erfindungsgemäß wird das Abwasser immer dann zur Abwärmenutzung herangezogen, wenn die Temperatur ausreicht. Wenn die Temperatur des Abwassers nicht ausreicht, dann wird dieses Abwasser genutzt, um den Filter 39 zu reinigen und die Verunreinigungen, die sich auf dem Filter 39 abgelagert haben, über den ersten Ablauf 33 in die Kanalisation abzuführen.According to the invention, the wastewater is always used for waste heat recovery when the temperature is sufficient. If the temperature of the waste water is insufficient, then this wastewater is used to filter 39 to clean and remove the impurities that are on the filter 39 have deposited over the first expiration 33 to drain into the sewage system.

Wenn kein Abwasser anfällt, ist das Absperrorgan 43 geschlossen und die Pumpe 45 steht.If no wastewater is generated, the obturator 43 closed and the pump 45 stands.

Aufgrund dieser Eigenschaft ist ein sehr wirtschaftlicher und wartungsfreier Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. Dies führt dazu, dass auch bei diskontinuierlichem Anfall von Abwasser, wie er in Gebäuden, insbesondere Wohngebäuden, Geschäftsgebäuden, aber auch Hotels, Krankenhäusern und anderen mehr, in aller Regel anzutreffen ist, die darin enthaltene Wärme beziehungsweise Restwärme wirtschaftlich und zuverlässig genutzt werden kann.by virtue of This property is a very economical and maintenance-free Operation of the device according to the invention possible. This leads to the fact that even with discontinuous attack of waste water, such as those found in buildings, especially residential buildings, Business buildings, but also hotels, hospitals and other more, as a rule, the contained therein Heat or residual heat economically and can be used reliably.

In 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt.In 4 a flow chart of an embodiment of a method according to the invention is shown.

Nach einem Startblock werden in einem ersten Funktionsblock 61 die Temperatur t1 des ersten Temperatursensors TS1 in der Vorrichtung 25 beziehungsweise dem Filtergehäuse 35 und die Temperatur t2 in dem Warmwasserspeicher 19 abgefragt. In einem Block 63 werden die Temperaturen t1 und t2 miteinander verglichen. Wenn die Temperatur t1 kleiner als die Temperatur t2 ist, ist eine Abwärmenutzung nicht möglich und infolgedessen werden oder bleiben das Absperrorgan 43 geschlossen und die Pumpe 45 deaktiviert. Diese entsprechenden Steuerbefehle werden von dem Steuergerät 49 ausgegeben, was durch entsprechende Pfeile an einem zweiten Funktionsblock 65 angedeutet ist.After a start block are in a first function block 61 the temperature t1 of the first temperature sensor TS1 in the device 25 or the filter housing 35 and the temperature t2 in the hot water tank 19 queried. In a block 63 the temperatures t1 and t2 are compared with each other. If the temperature t1 is less than the temperature t2, waste heat recovery is not possible and as a result the obturator will or will remain 43 closed and the pump 45 disabled. These respective control commands are issued by the controller 49 output, which is indicated by corresponding arrows on a second function block 65 is indicated.

Wenn jedoch die Abfrage in dem Block 63 positiv ist und somit die Temperatur t1 des Abwassers im Filtergehäuse 35 größer ist als die Temperatur t2 im Warmwasserspeicher 19, dann wird das Absperrorgan 43 geöffnet und die Pumpe 45 aktiviert. Dies geschieht in einem dritten Funktionsblock 67. Danach springt das Programm wieder vor dem ersten Funktionsblock 61.However, if the query is in the block 63 is positive and thus the temperature t1 of the wastewater in the filter housing 35 is greater than the temperature t2 in the hot water tank 19 , then the obturator 43 opened and the pump 45 activated. This happens in a third function block 67 , Thereafter, the program jumps again before the first function block 61 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 2625157 A1 [0004]

Claims

Device for heat recovery from suspended solids containing liquids, comprising an inlet ( 31 ), a first process ( 33 ) and a second process ( 27 ), the second sequence ( 27 ) by means of a shut-off device ( 43 ) is closable, characterized in that between the inlet ( 31 ) and the second process ( 27 ) a filter ( 39 ) is arranged.

Device according to claim 1, characterized in that the filter ( 39 ) in a filter housing ( 35 ) is arranged, and that the filter housing ( 35 ) the inlet ( 31 ) and the first process ( 33 ) connects.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the first sequence ( 33 ) a lower geodetic height than the inlet ( 31 ) Has.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least the filter ( 39 ), but preferably the entire filter housing ( 35 ), with a horizontal ( 41 ) includes an angle of less than 10 °, preferably less than 5 °.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that below the filter ( 39 ) a floor ( 37 ) of the filter housing ( 35 ), and that the second process ( 27 ) from the ground ( 37 ) branches off.

Device according to claim 5, characterized in that the ground ( 37 ) of the filter housing ( 35 ) with the horizontal ( 41 ) includes an angle of less than 10 °, preferably less than 5 °.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the second sequence ( 27 ) a shut-off device ( 43 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the second sequence ( 27 ) a water level sensor ( 47 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the second sequence ( 27 ) a pump ( 45 ) is provided.

Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that in the device ( 25 ), in particular in the filter housing ( 35 ) a first temperature sensor (TS1) is provided.

Method for using the heat contained in suspended solids laden liquids by means of a device comprising a filter housing ( 35 ) with a feed ( 31 ), a first process ( 33 ) and a second process ( 27 ), the second sequence ( 27 ) by means of a shut-off device ( 43 ) is closable, and wherein between the inlet ( 31 ) and the second process ( 27 ) a filter ( 39 ), comprising the following method steps: determining the temperature (t1) of the filter housing ( 35 ) inflowing first heat carrier, determining the temperature (t2) of a second heat carrier, in particular a temperature of a heat storage ( 19 ), Filtering the first heat carrier and performing a heat exchange between the first heat carrier and the second heat carrier, when the temperature (t1) of the first heat carrier is higher than the temperature (T2) of the second heat carrier, or cleaning a filter ( 39 ) with the first heat carrier.

Method according to claim 11, characterized in that that the heat exchange between the first heat carrier and the second heat carrier only then performed is when the temperature (t1) of the first heat carrier by a minimum temperature difference (ΔTmin) higher as the temperature (t2) of the second heat carrier is.

A method according to claim 11 or 12, characterized in that the first heat transfer medium via a second sequence ( 27 ) from the filter housing ( 35 ) is discharged when a heat exchange with the second heat carrier is performed.

Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the first heat carrier via a first sequence ( 33 ) from the filter housing ( 35 ) is discharged when the filter ( 39 ) is cleaned with the first heat transfer medium.

Computer program, characterized in that it according to a method according to one of claims 11 to 14 works when it runs on a computing device.

Control unit ( 49 ), characterized in that it operates according to a method according to one of claims 11 to 14, when activated.