DE102013101662B4 - Wärmerückgewinnungssystem - Google Patents

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Abstract

Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) zur Rückgewinnung von Wärme aus Abwasser, umfassend einen Absorber (14), der im bestimmungsgemäßen Zustand in der Sohle eines Rohr- oder Kanalbauwerks (12) angeordnet ist und mehrere ein Wärmetauschermedium führende Absorberleitungen (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Absperreinrichtung (24) vorgesehen ist, die derart ausgelegt ist, dass sich mit dieser einzelne Absorberleitungen (16) separat wahlweise absperren oder öffnen lassen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmerückgewinnungssystem zur Rückgewinnung von Wärme aus Abwasser, umfassend einen Absorber, der im bestimmungsgemäßen Zustand in der Sohle eines Rohr- oder Kanalbauwerks angeordnet ist und mehrere ein Wärmetauschermedium führende Absorberleitungen aufweist.
  • Ein derartiges Wärmerückgewinnungssystem ist beispielsweise aus der WO 2006/056544 A1 bekannt. Es umfasst einen als Absorbermatte ausgebildeten Absorber, der aus einem flexiblen Material hergestellt ist und eine Vielzahl von parallel zueinander geführten Absorberleitungen aufweist, sowie einen als „Inliner“ bezeichneten Schlauch, der aus einem flexiblen, nachträglich aushärtbaren Material besteht. Bei der Installation dieses Wärmerückgewinnungssystems wird in einem ersten Schritt der Absorber in ein Rohr- oder Kanalbauwerk eingezogen und entlang dessen Sohle angeordnet. In einem weiteren Schritt erfolgt das Einziehen des Schlauches bzw. Inliners, der im Anschluss beispielsweise unter Verwendung von Druckluft expandiert oder mit Wasser gefüllt wird, so dass er sich an die Innenwand des Rohr- oder Kanalbauwerks anlegt. Anschließend wird der Inliner dann durch Belichtung mit einer Belichtungsquelle oder durch Temperieren des zugeführten Wassers ausgehärtet. Der Inliner fixiert im ausgehärteten Zustand einerseits den Absorber, andererseits kleidet er die Innenwand des Rohr- oder Kanalbauwerks aus, wodurch Beschädigungen des Bauwerks abgedichtet werden. In Abhängigkeit von den Sanierungserfordernissen ist es auch bekannt, noch vor der Montage des Absorbers einen zusätzlichen Inliner einzuziehen. Die Anschlüsse des Vor- bzw. Rücklaufes zum Verteilen bzw. Sammeln des Wärmetauschermediums werden normalerweise in einem oder mehreren Schächten des entsprechenden Rohr- oder Kanalbauwerks angeordnet. Weitere Installationen, wie insbesondere die Steuerung zum Einstellen des Volumenstroms des durch die Absorberleitungen geführten Wärmetauschermediums, Installationen zum Entlüften der Absorberleitungen oder dergleichen werden hingegen meist in der Umgebung der Wärmepumpe montiert, die innerhalb eines durch das Wärmerückgewinnungssystem zu beheizenden Gebäudes oder in einem entsprechenden Sonderbauwerk positioniert ist. Während des Betriebs wird ein Wärmetauschermedium durch den Absorber gepumpt, dort durch das den Absorber überströmende Abwasser erwärmt und dann der Wärmepumpe zugeführt, die dem Wärmetauschermedium die thermische Energie wieder entzieht und diese zusammen mit der Antriebsenergie auf ein Heizungssystem des zu beheizenden Gebäudes überträgt.
  • Das in der WO 2006/056544 A1 beschriebene Wärmerückgewinnungssystem kann als reine Gleichstromanlage, als reine Gegenstromanlage und auch als Gleich- und Gegenstromanlage betrieben werden. Bei dem Betrieb als reine Gleichstromanlage fließt das Wärmetauschermedium in Strömungsrichtung des Abwassers durch das Rohr- oder Kanalbauwerk. Das Wärmetauschermedium wird entsprechend in einem höher gelegenen Schacht eingespeist, wird durch das Abwasser erwärmt und anschließend in einem niedriger gelegenen Schacht entnommen, woraufhin es zur Abgabe der aus dem Abwasser aufgenommenen Wärmeenergie der Wärmepumpe zugeführt wird. Der Volumenstrom des die Absorberleitungen durchströmenden Wärmetauschermediums wird dabei über eine entsprechende Förderpumpe eingestellt. Einem ähnlichen Prinzip folgt der Betrieb des Wärmerückgewinnungssystems als reine Gegenstromanlage, nur dass das Wärmetauschermedium im Gegenstrombetrieb in einem niedriger gelegenen Schacht eingespeist und in einem höher gelegenen Schacht entnommen wird, so dass das Wärmetauschermedium und das Abwasser in entgegen gesetzte Richtungen strömen. Bei einem Betrieb des Wärmerückgewinnungssystems als Gleich- und Gegenstromanlage werden einzelne Absorberleitungen, beispielsweise unter Verwendung U-förmiger Verbindungsleitungen, miteinander verbunden, so dass das Wärmetauschermedium teils in Strömungsrichtung und teils entgegen der Strömungsrichtung des Abwassers geführt wird. Bei diesem Prinzip erfolgen Einspeisung und Entnahme des Wärmetauschermediums meist über einen einzelnen Schacht. Grundsätzlich ist die für die Wärmerückgewinnung mit einem Wärmerückgewinnungssystem erschließbare Kanalstrecke von der Leistung der Förderpumpe abhängig. Größere Kanalstrecken werden mit ein und derselben Förderpumpe dann erzielt, wenn das Wärmerückgewinnungssystem ausgehend von einem Schacht in beiden Richtungen des Kanalrohrs installiert wird, also in und entgegen der Fließrichtung des Abwassers. Ebenso lässt sich ein bereits installiertes Wärmerückgewinnungssystem in entgegengesetzter Richtung entsprechend erweitern.
  • Untersuchungen haben ergeben, dass die Wärmeentnahmeleistung eines solchen Wärmerückgewinnungssystems überproportional abfällt, wenn nicht sämtliche der in einem Rohr- oder Kanalbauwerk verlegten Absorberleitungen mit Abwasser überströmt werden. Dies ist damit zu erklären, dass sich das durch die nicht mit Abwasser überströmten Absorberleitungen fließende Wärmetauschermedium, das aus der Umgebungsluft nur wenig bis gar keine Wärme aufgenommen hat, nach Verlassen des Absorbers mit dem in den anderen Absorberleitungen erwärmten Wärmetauschermedium vermengt, wodurch eine Abkühlung des erwärmten Wärmetauschermediums erfolgt, was letztendlich zu dem besagten überproportionalen Abfall der Wärmeentnahmeleistung führt. Entsprechend ist es empfehlenswert, die Füllstandshöhe des Abwassers in einem Rohr- oder Kanalbauwerk vor der Montage des Absorbers zu ermitteln und die Anzahl der Absorberleitungen dann an die ermittelte Füllstandshöhe anzupassen, um im installierten Zustand eine vollständige Überströmung sämtlicher Absorberleitungen mit Abwasser gewährleisten zu können. Die Erfassung des Füllstandes und die darauf basierende Auslegung des Absorbers sind jedoch sehr zeit- und kostenintensiv. Darüber hinaus kann die Füllstandshöhe in einem Rohr- oder Kanalbauwerk natürlich auch variieren.
  • Weitere Wärmerückgewinnungssysteme sind in den Druckschriften JP2002-348942A und DE 36 07 207 A1 offenbart.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmerückgewinnungssystem der eingangs genannten Art mit einer flexibel optimierbaren Wärmeentnahmeleistung zu schaffen, das einen einfachen Aufbau aufweist und sich mit geringer Vorplanung und wenig Aufwand installieren lässt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Wärmerückgewinnungssystem der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest eine Absperreinrichtung vorgesehen ist, die derart ausgelegt ist, dass sich mit dieser einzelne Absorberleitungen separat wahlweise absperren oder öffnen lassen. Dank einer solchen Absperreinrichtung können diejenigen Absorberleitungen, die während des Betriebs des Wärmerückgewinnungssystems nicht mit Abwasser überströmt werden, einfach abgesperrt werden, wodurch eine negative Beeinträchtigung der Wärmeentnahmeleistung durch nicht mit Abwasser überströmte Absorberleitungen ausgeschlossen wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Absperreinrichtung besteht darin, dass zum Zeitpunkt vor der Installation des Wärmerückgewinnungssystems weder vorbereitenden Maßnahmen zur Erfassung des Füllstandes noch eine füllstandsbedingte Auslegung des Absorbers hinsichtlich der Anzahl der Absorberleitungen erforderlich sind. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Absorber in ein Rohr- oder Kanalbauwerk eingebaut und mit Inbetriebnahme des Systems durch Absperren einzelner Absorberleitungen in Abhängigkeit vom Abwasserfüllstand innerhalb des Rohr- oder Kanalbauwerkes kalibriert werden, was sich positiv auf Zeitaufwand und Kosten auswirkt. Darüber hinaus ist auch eine Nachkalibrierung bei sich änderndem Abwasserfüllstand jederzeit problemlos durch Absperren bzw. Öffnen einzelner Absorberleitungen möglich. Insofern ist das erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungssystem flexibel an sich ändernde äußere Bedingungen anpassbar, wodurch stets eine optimale Wärmeentnahmeleistung gewährleistet werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erstrecken sich die Absorberleitungen nebeneinander in einer Längsrichtung des Absorbers, wobei die Absperreinrichtung derart ausgelegt ist, dass sich Absorberleitungen in Querrichtung des Absorbers von außen nach innen einzeln oder paarweise absperren bzw. öffnen lassen. Bei einem Aufbau des Absorbers, bei dem sich die Absorberleitungen im Wesentlichen parallel zueinander in Längsrichtung des Absorbers erstrecken, reicht es grundsätzlich aus, wenn nur die in Querrichtung des Absorbers äußeren Absorberleitungen absperrbar sind, da die weiter innen angeordneten Absorberleitungen selbst bei niedrigem Abwasserfüllstand stets mit Abwasser überströmt werden. Beispielsweise kann die Absperreinrichtung derart ausgelegt sein, dass sich jeweils nur die äußeren ein bis drei Absorberleitungen wahlweise absperren oder öffnen lassen.
  • Bevorzugt weist die Absperreinrichtung zumindest einen Verteiler auf, der mehrere Absorberleitungsanschlüsse zum Anschließen der Absorberleitungen umfasst, wobei zumindest einige der Absorberleitungsanschlüsse mit Absperrventilen zum wahlweisen Absperren oder Öffnen der Absorberleitungen versehen sind. Hierdurch ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Absperreinrichtung.
  • Vorteilhaft ist zumindest eine einen Messwert erfassende Sensoreinrichtung vorgesehen, insbesondere eine Füllstandsmesseinrichtung zum Erfassen des Abwasserfüllstands im Rohr- oder Kanalbauwerk und/oder mehrere Temperatursensoren. Letztere sind vorteilhaft derart positioniert, dass sie die Temperatur des zumindest einige der Absorberleitungen verlassenden Wärmetauschermediums erfassen.
  • Bevorzugt ist die Absperreinrichtung automatisch betätigbar, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, die derart eingerichtet ist, dass sie die Absperreinrichtung in Abhängigkeit von dem/den von der Sensoreinrichtung erfassten Messwert(en) derart betätigt, dass nicht vom Abwasser überströmte Absorberleitungen automatisch abgesperrt und vom Abwasser überströmte Absorberleitungen automatisch geöffnet werden. Eine solche Steuerung ermöglicht eine automatische, stets an den aktuellen Abwasserfüllstand angepasste Kalibrierung des Wärmerückgewinnungssystems.
  • Vorteilhaft ist die Steuerung derart eingerichtet, dass bei Betätigung der Absperreinrichtung der Volumenstrom des den Absorber durchströmenden Wärmetauschermediums automatisch an den durch Absperren oder Öffnen einzelner Absorberleitungen veränderten Gesamtquerschnitt der durchströmten Absorberleitungen angepasst wird. Auf diese Weise kann auch der Volumenstrom stets optimal auf die Anzahl aktiver Absorberleitungen eingestellt werden, wodurch auch gleichzeitig die Wärmeentnahmeleistung optimiert wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Absperreinrichtung manuell bestätigbar, wobei der Bediener in Abhängigkeit vom Abwasserfüllstand die Absperreinrichtung betätigen kann, um einzelne Absorberleitungen zu öffnen oder abzusperren. Eine solche manuelle Betätigung bietet sich insbesondere an, wenn die Abflussverhältnisse im Rohr- oder Kanalbauwerk und entsprechend der Abwasserfüllstand normalerweise über längere Zeit konstant sind.
  • Vorteilhaft ist der Absorber als Absorbermatte ausgebildet, die aus einem Material mit zumindest während der Verlegung im Rohr- oder Kanalbauwerk flexiblen Eigenschaften hergestellt ist. Eine solche flexible Absorbermatte lässt sich problemlos und schnell in ein Rohr- oder Kanalbauwerk einziehen. Darüber hinaus ist sie preiswert herzustellen.
  • Bevorzugt ist ein Schlauch zur innenseitigen Auskleidung des Rohr- oder Kanalbauwerks und zur Fixierung des in der Sohle des Rohr- oder Kanalbauwerks angeordneten Absorbers vorgesehen, wobei der Schlauch aus einem flexiblen Material hergestellt ist, das nach dem Einziehen in das Rohr- oder Kanalbauwerk aushärtbar ist. Mithilfe eines solchen Schlauches bzw. Inliners lässt sich eine einfache Fixierung des Absorbers in der Sohle des Rohr- oder Kanalbauwerks ebenso wie eine einfache und preiswerte Sanierung der Innenwände des Rohr- oder Kanalbauwerks realisieren.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnungssystems unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
    • 1 eine schematische Ansicht eines Wärmerückgewinnungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das als Gleichstromanlage oder als Gegenstromanlage betrieben werden kann;
    • 2 eine schematische perspektivische Ansicht, die das in 1 dargestellte Wärmerückgewinnungssystem in einem in ein Rohr- oder Kanalbauwerk installierten Zustand zeigt;
    • 3 eine schematische Ansicht eines Wärmerückgewinnungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das als Gleich- und Gegenstromanlage betrieben wird;
    • 4 eine schematische perspektivische Ansicht, die das in 3 dargestellte Wärmerückgewinnungssystem in einem in ein Rohr- oder Kanalbauwerk installierten Zustand zeigt;
    • 5 eine schematische Ansicht eines Wärmerückgewinnungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das als Gleich- und Gegenstromanlage betrieben wird; und
    • 6 eine schematische Ansicht eines Wärmerückgewinnungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das als Gleich- und Gegenstromanlage betrieben wird.
  • Die 1 und 2 zeigen ein Wärmerückgewinnungssystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das als Gleichstromanlage oder als Gegenstromanlage betrieben werden kann und zur Rückgewinnung von Wärme aus ein Rohr- oder Kanalbauwerk 12 durchströmendem Abwasser dient.
  • Das Wärmerückgewinnungssystem 10 umfasst einen Absorber 14 mit mehreren ein Wärmetauschermedium führenden Absorberleitungen 16. Die Absorberleitungen sind vorliegend parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich jeweils in Längsrichtung L des Absorbers 14. Der Absorber 14 ist als Absorbermatte ausgebildet, wobei die Absorbermatte aus einem Material mit zumindest während der Verlegung im Kanalbauwerk 12 flexiblen Eigenschaften hergestellt ist, wie beispielsweise aus einem gummiartigen Material, wie EPDM, oder dergleichen.
  • Ferner umfasst das Wärmerückgewinnungssystem 10 einen vorliegend nicht näher gezeigten Schlauch, der allgemein auch als „Inliner“ bezeichnet wird. Der Schlauch bzw. Inliner ist aus einem flexiblen, nachträglich aushärtbaren Material hergestellt, wie beispielsweise aus einem Glasfaser- oder Nadelfilzgewebe, das mit einem flüssigen Reaktionsharz getränkt ist. Ein solcher Inliner ist beispielsweise aus der WO 2006/056544 A1 bekannt.
  • Die Absorberleitungen 16 des Absorbers 14 sind - vom Absorber 14 aus betrachtet - rücklaufseitig jeweils über eine Verbindungsleitung 18 mit einem ersten Verteiler 20 verbunden, der das über die Verbindungsleitungen 18 zugeführte Wärmetauschermedium über eine ebenfalls an diesen angeschlossene Rücklaufleitung 22 (ebenfalls vom Absorber 14 aus betrachtet) abgibt. An dem Verteiler 20 ist eine Absperreinrichtung 24 vorgesehen, die vorliegend sechs automatisch betätigbare Absperrventile 26 umfasst. Mit jedem dieser Absperrventile lässt sich jeweils eine der in Querrichtung Q des Absorbers 14 äußeren drei Absorberleitungen 16 wahlweise öffnen oder absperren. Die Absperrventile 26 werden über eine Steuerung 28 in Abhängigkeit von einem von einer Füllstandsmesseinrichtung 30 erfassten Abwasserfüllstand automatisch betätigt, was nachfolgend noch näher erläutert wird.
  • Die Rücklaufleitung 22 ist mit einer Förderpumpe 32 verbunden, die über eine weitere Rücklaufleitung 22 an eine Wärmepumpe 34 angeschlossen ist. Eine Vorlaufleitung 36 verbindet die Wärmepumpe mit einem zweiten Verteiler 38, der das über die Vorlaufleitung zugeführte Wärmetauschermedium auf mehrere Verbindungsleitungen 18 aufteilt, die jeweils an eine der Absorberleitungen 16 angeschlossen sind. Durch den so erzeugten Kreislauf wird das Wärmetauschermedium beim Antreiben der Förderpumpe 32 in Richtung der Pfeile zirkuliert, wobei der Volumenstrom des durch die Absorberleitungen 16 fließenden Wärmetauschermediums in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven bzw. geöffneten Absorberleitungen 16 über die Steuerung 28 automatisch eingestellt wird.
  • 2 zeigt das in 1 dargestellte Wärmerückgewinnungssystem 10 in einem in ein Rohr- oder Kanalbauwerk 12 installierten Zustand. Bei der Installation wird zunächst der Absorber 14 über den Schacht 40 des Rohr- oder Kanalbauwerks 12 eingezogen und entlang der Sohle des Kanalrohrs 44 von dem Schacht 40 zu einem weiteren Schacht 42 verlegt. Aufgrund des flexiblen Materials des Absorbers 14 ist diese Montage unproblematisch und kann schnell und einfach durchgeführt werden. In einem weiteren Schritt wird der nicht näher dargestellt Liner in das Kanalrohr 44 eingezogen, dann beispielsweise unter Verwendung von Druckluft oder Wasser expandiert, so dass er sich an die Innenwände des Kanalrohrs 44 und an die Oberseite des Absorbers 14 anlegt, und schließlich in diesem Zustand ausgehärtet, wozu der Inliner normalerweise mit UV-Licht bestrahlt oder das zugeführte Wasser temperiert wird. In diesem Zustand fixiert der Inliner einerseits den Absorber 14 an der Sohle des Kanalrohrs 44 und dichtet andererseits undichte Bereiche der Innenwand des Kanalrohrs 44 ab. Die Verteiler 20 und 38 werden jeweils in einem der Schächte 40, 42 angeordnet. Die Förderpumpe 32, die Wärmepumpe 34 und die Steuerung 28 werden in der Regel hingegen außerhalb des Rohr- oder Kanalbauwerks 12 positioniert, insbesondere innerhalb eines unter Verwendung des Wärmerückgewinnungssystems zu beheizenden Gebäudes oder dergleichen, weshalb sie in 2 nicht dargestellt sind. Die Füllstandsmesseinrichtung 30 wird derart positioniert, dass sie den Abwasserfüllstand in den Schächten 40 oder 42 ordnungsgemäß erfassen kann. In Abhängigkeit davon, ob der zweite Verteiler 20 in Verbindung mit der Absperreinrichtung 24 in dem höher oder niedriger gelegenen Schacht 40 oder 42 angeordnet wird, wird das Wärmerückgewinnungssystem als reine Gleichstromanlage oder als reine Gegenstromanlage betrieben.
  • Während des Betriebs des in 2 dargestellten Wärmerückgewinnungssystems wird ein Wärmetauschermedium durch die Absorberleitungen 16 des Absorber 14 gepumpt, wie es zuvor beschrieben wurde. Hierbei nimmt das Wärmetauschermedium thermische Energie des die Absorberleitungen 16 überströmenden Abwassers auf und wird entsprechend erwärmt. Das Wärmetauschermedium wird dann der Wärmepumpe 34 zugeführt, die diesem die thermische Energie wieder entzieht und diese zusammen mit der Antriebsenergie in bekannter Weise auf ein Heizungssystem eines zu beheizenden Gebäudes oder dergleichen überträgt, was vorliegend nicht näher dargestellt ist. Das nach Verlassen der Wärmepumpe 34 erkaltete Wärmetauschermedium wird anschließend erneut durch den Absorber 14 gepumpt.
  • Die Füllstandsmesseinrichtung 30 erfasst während des Betriebs kontinuierlich oder in vorbestimmten zeitlichen Intervallen den Füllstand des Abwassers in dem entsprechenden Schacht 40 oder 42 und übermittelt diesen an die Steuerung 28. Die Steuerung 28 überprüft, ob bei dem erfassten Füllstand sämtliche Absorberleitungen 16 des Absorbers 14 mit Abwasser überströmt werden. Ist dies nicht der Fall, so betätigt die Steuerung 28 automatisch die Absperrventile 26 der Absperreinrichtung 24, die den nicht mit Abwasser überströmten Absorberleitungen 16 zugeordnet sind, und sperrt diese ab. Steigt der Abwasserfüllstand daraufhin wieder an, so werden die Absperrventile 26 in Querrichtung Q des Absorbers 14 betrachtet von innen nach außen wieder geöffnet. Sobald Absperrventile 16 über die Steuerung 28 betätigt werden, wird über die Steuerung 28 auch automatisch der Volumenstrom des durch den Absorber 14 strömenden Wärmetauschermediums an den veränderten Gesamtquerschnitt der aktiven Absorberleitungen 18 angepasst, indem die Förderpumpe 32 entsprechend eingestellt wird. Insgesamt wird auf diese Weise eine stets optimale Wärmeentnahmeleistung des Wärmerückgewinnungssystems 10 gewährleistet, wie es eingangs bereits erläutert wurde.
  • Es sollte klar sein, dass die Anzahl der Absorberleitungen 16 des Absorbers 14 ebenso wie die Anzahl der Absperrventile 26 variiert werden kann. Auch müssen die Absperrventile 26 der Absperreinrichtung 24 nicht direkt am Verteiler 20 angeordnet sein, auch wenn dies zu einem einfachen Aufbau führt. Alternativ können die Absperrventile 26 der Absperreinrichtung 24 beispielsweise auch an den Verbindungsleitungen 18 vorgesehen sein. Ferner können die Absperrventile 26 grundsätzlich auch an dem zweiten Verteiler 38 oder an beiden Verteilern 20, 38 direkt positioniert sein.
  • Darüber hinaus können die Absperrventile 26 auch manuell betätigbar sein. Dann kann gegebenenfalls auf die Steuerung 28 und/oder auf die Füllstandsmesseinrichtung 30 verzichtet werden.
  • Die 3 und 4 zeigen ein Wärmerückgewinnungssystem 50 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dessen Aufbau dem Aufbau des in den 1 und 2 dargestellten Wärmerückgewinnungssystems 10 sehr ähnelt, weshalb gleiche oder gleichartige Bauteile bzw. Komponenten mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und nicht erneut beschrieben werden.
  • Der wesentliche Unterschied zwischen dem Wärmerückgewinnungssystem 10 und dem Wärmerückgewinnungssystem 50 besteht darin, dass letzteres für einen Betrieb als Gleich- und Gegenstromanlage ausgelegt ist. Hierzu sind die in der Ansicht gemäß 3 linken fünf Absorberleitungen 16 am einen Ende des Absorbers 14 über entsprechende Zwischenabsorberleitungen 52 jeweils mit einer der rechten fünf Absorberleitungen 16 verbunden. Am anderen Ende des Absorbers 14 sind die linken fünf Absorberleitungen 16 dann über Verbindungsleitungen 18 an einen ersten Verteiler 20 und die rechten fünf Absorberleitungen 16 über Verbindungsleitungen 18 an einen zweiten Verteiler 38 angeschlossen. Im Übrigen entspricht der Aufbau der Wärmerückgewinnungssysteme 10 und 50 im Wesentlichen einander.
  • Unter Bezugnahme auf 4 sind bei diesem Aufbau entsprechend beide Verteiler 20 und 38 in einem einzigen Schacht 40 des Rohr- oder Kanalbauwerks 12 angeordnet.
  • 5 zeigt ein Wärmerückgewinnungssystem 60 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dessen Aufbau dem Aufbau des in den 3 und 4 dargestellten Wärmerückgewinnungssystems 50 sehr ähnelt, weshalb gleiche oder gleichartige Bauteile bzw. Komponenten mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und nicht erneut beschrieben werden.
  • Der wesentliche Unterschied zwischen dem Wärmerückgewinnungssystem 50 und dem Wärmerückgewinnungssystem 60 besteht darin, dass letzteres anstelle der Zwischenabsorberleitungen 52 Verbindungsleitungen 18 aufweist, welche die in der Darstellung linken Absorberleitungen 16 mit den rechten Absorberleitungen 16 verbinden. Dies hat den Vorteil, dass der Absorber 14 durchgehend mit gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet ist und entsprechend als Meterware hergestellt werden kann.
  • 6 zeigt ein Wärmerückgewinnungssystem 70 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dessen Aufbau dem Aufbau des in 5 dargestellten Wärmerückgewinnungssystems 60 sehr ähnelt, weshalb gleiche oder gleichartige Bauteile bzw. Komponenten mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und nicht erneut beschrieben werden.
  • Der wesentliche Unterschied zwischen dem Wärmerückgewinnungssystem 60 und dem Wärmerückgewinnungssystem 70 besteht darin, dass letzteres keine Füllstandsmesseinrichtung 30 aufweist, sondern an dem zweiten Verteiler 38 vorgesehene Temperatursensoren 72, die zur Erfassung der Temperatur des Wärmetauschermediums in der zugehörigen Verbindungsleitung 18 dienen. Genauer gesagt sind Temperatursensoren 72 zur Erfassung der Temperatur des durch die drei äußeren Verbindungsleitungen 18 strömenden Wärmetauschermediums, bei denen im bestimmungsgemäß angeordneten Zustand die Gefahr besteht, dass sie nicht mit Abwasser überströmt werden, und ein Temperatursensor 72 zur Erfassung der Temperatur des durch die innerste Verbindungsleitung 18 strömenden Wärmetauschermediums angeordnet, die im bestimmungsgemäß angeordneten Zustand auf jeden Fall mit Abwasser überströmt wird. Die erfasste Temperatur des durch die innerste Verbindungsleitung 18 strömenden Wärmetauschermediums dient als Referenztemperatur. Unterschreitet eine der in den anderen Verbindungsleitungen 18 erfassten Temperaturen diese Referenztemperatur um eine vorbestimmte Temperaturdifferenz, so ist dies ein Anzeichen dafür, dass die entsprechende Verbindungsleitung 18 nicht mit Abwasser überströmt wird, so dass sie automatisch über die Steuerung 28 und das zugehörige Absperrventil 26 abgesperrt wird. Steigt die Temperatur in der besagten Verbindungsleitung 18 dann wieder derart an, dass die vorbestimmte Temperaturdifferenz nicht erreicht wird, so wird das Absperrventil 26 erneut geöffnet.

Claims (9)

  1. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) zur Rückgewinnung von Wärme aus Abwasser, umfassend einen Absorber (14), der im bestimmungsgemäßen Zustand in der Sohle eines Rohr- oder Kanalbauwerks (12) angeordnet ist und mehrere ein Wärmetauschermedium führende Absorberleitungen (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Absperreinrichtung (24) vorgesehen ist, die derart ausgelegt ist, dass sich mit dieser einzelne Absorberleitungen (16) separat wahlweise absperren oder öffnen lassen.
  2. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Absorberleitungen (16) nebeneinander in einer Längsrichtung (L) des Absorbers (14) erstrecken, wobei die Absperreinrichtung (24) derart ausgelegt ist, dass sich Absorberleitungen (16) in Querrichtung (Q) des Absorbers (14) von außen nach innen einzeln oder paarweise absperren bzw. öffnen lassen.
  3. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung (24) zumindest einen Verteiler (20; 38) aufweist, der mehrere Absorberleitungsanschlüsse zum Anschließen der Absorberleitungen (16) umfasst, wobei zumindest einige der Absorberleitungsanschlüsse mit Absperrventilen (26) zum Absperren der Absorberleitungen (16) versehen sind.
  4. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine einen Messwert erfassende Sensoreinrichtung vorgesehen ist, insbesondere eine Füllstandsmesseinrichtung (30) zum Erfassen des Abwasserfüllstands im Rohr- oder Kanalbauwerk (12) und/oder mehrere Temperatursensoren (72).
  5. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung (24) automatisch betätigbar ist, und dass eine Steuerung (28) vorgesehen ist, die derart eingerichtet ist, dass sie die Absperreinrichtung in Abhängigkeit von dem/den von der Sensoreinrichtung (30) erfassten Messwert(en) derart betätigt, dass nicht vom Abwasser überströmte Absorberleitungen (16) automatisch abgesperrt und vom Abwasser überströmte Absorberleitungen (16) automatisch geöffnet werden.
  6. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart eingerichtet ist, dass bei Betätigung der Absperreinrichtung (24) der Volumenstrom des den Absorber (14) durchströmenden Wärmetauschermediums automatisch an den durch Absperren oder Öffnen einzelner Absorberleitungen (16) veränderten Gesamtquerschnitt der durchströmten Absorberleitungen (16) angepasst wird.
  7. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung (24) manuell betätigbar ist.
  8. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (14) als Absorbermatte ausgebildet ist, die aus einem Material mit zumindest während der Verlegung im Rohr- oder Kanalbauwerk (12) flexiblen Eigenschaften hergestellt ist.
  9. Wärmerückgewinnungssystem (10; 50; 60; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlauch zur innenseitigen Auskleidung des Rohr- oder Kanalbauwerks (12) und zur Fixierung des in der Sohle des Rohr- oder Kanalbauwerks (12) angeordneten Absorbers (14) vorgesehen ist, wobei der Schlauch aus einem flexiblen Material hergestellt ist, das nach dem Einziehen in das Rohr- oder Kanalbauwerk (12) aushärtbar ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106415182B (zh) * 2014-06-06 2020-03-03 阿尔比尼能源公司 用于从工业设备中流出的液体中回收热量的装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3607207A1 (de) 1986-03-05 1987-09-10 Manfred Weber Waermetauscher
JP2002348942A (ja) 2001-05-25 2002-12-04 Kubota Corp 下水用熱交換器及びその製造方法
WO2006056544A1 (de) 2004-11-22 2006-06-01 Joachim Schulte Absorber für ein rohr- oder kanalbauwerk sowie rohr- oder kanalbauwerk mit einem solchen absorber
DE102005061008B3 (de) * 2005-12-19 2007-03-29 Roos Freizeitanlagen Gmbh Solarkollektor zum Erwärmen von Wasser für einen Swimmingpool und dafür geeigneter Bausatz

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1796707A (en) * 1929-08-23 1931-03-17 Schmidt Sche Heissdampf Heat exchanger
FR1090946A (fr) * 1953-06-09 1955-04-05 Const Mecano Thermiques Soc D Perfectionnement aux appareils de chauffage alimentés par des gaz chauds sous pression élevée
BE625511A (de) * 1961-12-01
DE3010133A1 (de) * 1980-03-15 1981-09-24 Hans Güntner GmbH, 8034 Germering Waermeaustauscher
DE3521585A1 (de) * 1985-06-15 1986-12-18 Fritz 3540 Korbach Wachenfeld-Teschner Vorrichtung zur gewinnung der abwaerme aus schmutzwasser in einem kanalnetz, das aus abwasserrohren und kontrollschaechten besteht
DE10062337A1 (de) * 2000-12-14 2002-07-04 Detlef J Zimpel Vorrichtung zum Entsorgen von Abwasser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3607207A1 (de) 1986-03-05 1987-09-10 Manfred Weber Waermetauscher
JP2002348942A (ja) 2001-05-25 2002-12-04 Kubota Corp 下水用熱交換器及びその製造方法
WO2006056544A1 (de) 2004-11-22 2006-06-01 Joachim Schulte Absorber für ein rohr- oder kanalbauwerk sowie rohr- oder kanalbauwerk mit einem solchen absorber
DE102005061008B3 (de) * 2005-12-19 2007-03-29 Roos Freizeitanlagen Gmbh Solarkollektor zum Erwärmen von Wasser für einen Swimmingpool und dafür geeigneter Bausatz

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