DE102014222369A1

DE102014222369A1 - System for operating a food processing plant

Info

Publication number: DE102014222369A1
Application number: DE102014222369.5A
Authority: DE
Inventors: c/o Krones AG Gorbunov Karl; c/o Krones AG Smolka Gregor; c/o Krones AG Ottmann Norbert
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Das erfindungsgemäße System zum Betreiben einer Lebensmittelverarbeitungsanlage umfasst eine Wärmepumpe und einen Wärmetauscher. Die Wärmepumpe ist derart ausgebildet, dass im Betrieb die Temperatur eines Kälteträgerfluids reduziert und dabei Kaltwasser zu Lauwasser und Warmwasser zu Heißwasser erwärmt wird, und umfasst mindestens einen Lauwasserablauf zum Abführen des Lauwassers aus der Wärmepumpe, wobei der Lauwasserablauf mittelbar, insbesondere über einen Puffertank, oder unmittelbar mit einem senkenseitigen Zulauf des Wärmetauschers verbunden ist. The system according to the invention for operating a food processing plant comprises a heat pump and a heat exchanger. The heat pump is designed such that during operation, the temperature of a refrigerant fluid is reduced while cold water is heated to Lauwasser and hot water to hot water, and includes at least one Lauwasserablauf for discharging the Lauwassers from the heat pump, the Lauwasserablauf indirectly, in particular via a buffer tank, or is directly connected to a lower side inlet of the heat exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Betreiben einer Lebensmittelverarbeitungsanlage, insbesondere zur Herstellung von Eiswasser. The invention relates to a system and a method for operating a food processing plant, in particular for the production of ice water.

In Lebensmittelverarbeitungsanlagen, beispielsweise in der Getränkeindustrie, werden häufig Kälteträger, beispielsweise Eiswasser, benötigt. Die Kühlung erfolgt dabei zumeist mittels Kältemaschinen. Kältemaschinen verbrauchen jedoch viel elektrische Energie, wovon ein Großteil in Form von Abwärme zumeist ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. In food processing plants, for example in the beverage industry, refrigerants, for example ice water, are frequently required. The cooling is usually done by means of chillers. However, chillers consume a lot of electrical energy, much of which in the form of waste heat is released into the environment mostly unused.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, energieeffizient ein Kälteträgerfluid zu kühlen, insbesondere Eiswasser bereit zu stellen. It is therefore an object of the invention to energy-efficiently cool a coolant fluid, in particular to provide ice water.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 8 gelöst. This object is solved by the subject matter of claims 1 and 8.

Das erfindungsgemäße System zum Betreiben einer Lebensmittelverarbeitungsanlage, beispielsweise einer Brauerei, insbesondere zur Eiswasserbereitung, beispielsweise für die Würzekühlung, umfasst eine Wärmepumpe und einen Wärmetauscher. Die Wärmepumpe ist derart ausgebildet, dass im Betrieb die Temperatur eines Kälteträgerfluids reduziert und dabei Kaltwasser zu Lauwasser und Warmwasser zu Heißwasser erwärmt wird, und umfasst mindestens einen Lauwasserablauf zum Abführen des Lauwassers aus der Wärmepumpe, wobei der Lauwasserablauf mittelbar, insbesondere über einen Puffertank, oder unmittelbar mit einem senkenseitigen Zulauf des Wärmetauschers verbunden ist. The system according to the invention for operating a food processing plant, for example a brewery, in particular for making ice water, for example for wort cooling, comprises a heat pump and a heat exchanger. The heat pump is designed such that during operation, the temperature of a refrigerant fluid is reduced while cold water is heated to Lauwasser and hot water to hot water, and includes at least one Lauwasserablauf for discharging the Lauwassers from the heat pump, the Lauwasserablauf indirectly, in particular via a buffer tank, or is directly connected to a lower side inlet of the heat exchanger.

Das erfindungsgemäße System hat den Vorteil, dass mittels der Wärmepumpe das Kälteträgerfluid effizient gekühlt werden kann und die Energiebilanz durch Aufbereitung des Lau- und Warmwassers im Wärmetauscher dadurch verbessert wird, dass die entstehende Abwärme auf hohem Temperaturniveau effizient nutzbar gemacht wird. The system according to the invention has the advantage that by means of the heat pump, the refrigerant fluid can be efficiently cooled and the energy balance is improved by treatment of lukewarm and hot water in the heat exchanger, that the resulting waste heat at high temperature level is made efficient.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass unter Verwendung einer geeigneten Kombination einer Wärmepumpe mit mindestens drei Stoffströmen mit einem Wärmetauscher eine effizientere Kühlung eines Kälteträgerfluids erfolgen kann, als bei der Verwendung einer herkömmlichen Kältemaschine. The invention is based on the realization that, using a suitable combination of a heat pump with at least three streams with a heat exchanger, a more efficient cooling of a coolant fluid can be carried out than with the use of a conventional cooling machine.

Insbesondere ist ein Vorteil der Nutzung der Wärmepumpe, dass für ihren Betrieb eigenerzeugter Strom, insbesondere aus regenerativen Energiequellen, verwendet werden kann und dass sie im Vergleich zu Kältemaschinen energiesparender sind. In particular, one advantage of using the heat pump is that its own power can be used for its operation, in particular from regenerative energy sources, and that they are more energy-efficient compared to chillers.

Beim Verwenden einer Wärmepumpe zur Kühlung eines Kälteträgerfluids wird Warmwasser zu Heißwasser erwärmt. Außerdem wird in einem gesonderten Kreislauf Kaltwasser, das ebenfalls zur Kühlung beiträgt, so erwärmt, dass es zu Lauwasser wird. Das Lauwasser hat eine Temperatur, die in Lebensmittelverarbeitungsanlagen nur bedingt nutzbar ist. Daher gibt es kaum unmittelbare Abnehmer und die Energie kann nicht sinnvoll genutzt werden. Sie wird in vielen Fällen, beispielsweise über einen Kühlturm, abgeführt. Durch die erfindungsgemäße geeignete Kombination der Wärmepumpe mit dem Wärmetauscher kann das Lauwasser aufbereitet und weiter verwertet werden, was zur Energieeffizienz des Systems beiträgt. When using a heat pump to cool a refrigerant fluid, hot water is heated to hot water. In addition, in a separate circuit cold water, which also contributes to the cooling, so heated that it becomes backwater. The bottled water has a temperature that is only partially usable in food processing plants. Therefore, there are hardly any immediate customers and the energy can not be used effectively. It is discharged in many cases, for example via a cooling tower. By suitable combination of the heat pump according to the invention with the heat exchanger, the bottled water can be treated and recycled, which contributes to the energy efficiency of the system.

Eine Wärmepumpe wird hier im technisch gebräuchlichen Sinn verwendet, also eine Vorrichtung bei der thermische Energie aus einem Reservoir mit niedriger Temperatur thermische Energie aufgenommen und zusammen mit einer Arbeitsenergie auf ein anderes System übertragen wird, das beheizt wird. In diesem Fall bildet das Kälteträgerfluid das Reservoir mit niedriger Temperatur und das Kaltwasser und Warmwasser bilden das System, das die Energie aufnimmt. A heat pump is used here in the technically common sense, ie a device is absorbed in the thermal energy from a reservoir with low temperature thermal energy and transferred together with a working energy to another system that is heated. In this case, the brine fluid forms the low temperature reservoir and the cold water and hot water form the system that absorbs the energy.

Der Begriff Wärmetauscher wird hier im technisch gebräuchlichen Sinn verwendet, also als Vorrichtung, bei der thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen übertragen wird. Vorzugsweise wird ein Wärmetauscher mit indirekter Wärmeübertragung verwendet. Zudem kann ein Gegenstromwärmetauscher verwendet werden, insbesondere um die Temperaturen der Stoffströme zu tauschen, oder ein Gleichstromwärmetauscher, insbesondere um die Stofftemperaturen aneinander anzugleichen. Alternativ kann Kreuzstromwärmetauscher verwendet werden, so dass einer der Stoffströme auf eine vorgegebene Temperatur gebracht werden kann. Ferner kann der Wärmetauscher sowohl als Plattenwärmetauscher als auch als Röhren- und Spiralwärmetauscher ausgeführt sein. The term heat exchanger is used here in the technically common sense, ie as a device in which thermal energy is transferred from one material stream to another. Preferably, a heat exchanger with indirect heat transfer is used. In addition, a countercurrent heat exchanger can be used, in particular in order to exchange the temperatures of the material flows, or a DC heat exchanger, in particular in order to match the material temperatures to one another. Alternatively, cross-flow heat exchangers can be used so that one of the streams can be brought to a predetermined temperature. Furthermore, the heat exchanger can be designed both as a plate heat exchanger and as a tube and spiral heat exchanger.

Als Senke wird in dieser Beschreibung der Stoffstrom bezeichnet, der bei Eintritt in den Wärmetauscher eine niedrigere Ausgangstemperatur hat als der andere Stoffstrom. Der Stoffstrom mit der bei Eintritt in den Wärmetauscher höheren Ausgangstemperatur wird als Quelle bezeichnet. A sink is referred to in this description as the material flow, which has a lower outlet temperature when entering the heat exchanger than the other material flow. The material flow with the higher starting temperature when entering the heat exchanger is referred to as the source.

Ein senkenseitiger Zulauf bezeichnet also den Zulauf, durch den der Stoffstrom, der die Senke bildet, zugeführt wird und ein senkenseitiger Ablauf bezeichnet den Ablauf, durch den der Stoffstrom, der die Senke bildet abgeführt wird. Ein quellseitiger Zulauf und Ablauf bezeichnet analog den Zulauf bzw. Ablauf des Stoffstroms, der die Quelle bildet. A low-side inlet thus designates the inlet through which the material stream which forms the depression is fed, and a depression-side outlet denotes the outlet through which the material stream which forms the depression is discharged. A source-side inlet and outlet analogously denotes the inlet or outlet of the material stream which forms the source.

In dieser Beschreibung werden die Zuläufe und Abläufe manchmal durch die Stoffe beschrieben, für die sie im bestimmungsgemäßen Betrieb vorgesehen sind, beispielsweise als Warmwasserzulauf oder Warmwasserablauf, als Heißwasserzulauf oder Heißwasserablauf oder als Lauwasserzulauf oder Lauwasserablauf. Dies dient der besseren Verständlichkeit und beschränkt die Zuläufe und Abläufe nicht, sofern nicht anders spezifiziert. In this description, the feeds and operations are sometimes described by the substances for which they are intended for normal operation, for example, as hot water supply or hot water outlet, as hot water inlet or hot water drain or as Lauwasserzulauf or Lauwasserablauf. This is for ease of understanding and does not limit the feeds and operations unless otherwise specified.

Für den Zulauf und Ablauf des Warmwassertanks und des Heißwassertanks gilt, dass der Zulauf und Ablauf jeweils als separate Leitung vorliegen oder in Form einer als Zulauf und Ablauf dienenden Leitung ausgebildet sein können. Das gilt vergleichbar für den Schichtenergiespeicher, wobei hier nur Zuläufe und Abläufe gleicher Temperaturniveaus zusammengefasst werden können. For the inflow and outflow of the hot water tank and the hot water tank, the inflow and outflow may each be in the form of a separate line or in the form of a line serving as inlet and outlet. This applies similarly to the stratified energy storage, whereby only inlets and processes of the same temperature levels can be combined.

Unter Lebensmittelverarbeitungsanlage versteht man beispielsweise Brauereianlagen, Anlagen zur Getränkeherstellung- und Abfüllung wie zum Beispiel Wein, Spirituosen, Säfte, Wasser, Erfrischungsgetränke, Getränke auf Tee- oder Getreidebasis, Anlagen für die Flüssig-Nahrungsmittelherstellung- und Abfüllung wie zum Beispiel Molkereiprodukte, (Speise-)Öle, (Soja-)Sauce, Konzentratherstellung, z. B. Sirupe für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, sowie die dazugehörige Reinigungsanlagen, wie beispielsweise, CIP – und andere Reinigungsanlagen, etc. By food processing plant is meant, for example, brewery plants, plants for beverage production and bottling such as wine, spirits, juices, water, soft drinks, drinks based on tea or cereals, plants for liquid food production and bottling such as dairy products, (food). ) Oils, (soy) sauce, concentrate production, z. As syrups for the food and beverage industry, and the associated cleaning equipment, such as, CIP - and other cleaning equipment, etc.

Das Kälteträgerfluid kann beispielsweise Wasser, Eiswasser, Ammoniak, Glycol, Thermoöl oder beispielsweise eine Mischung von Glycol oder Ammoniak mit Wasser umfassen. The brine fluid may include, for example, water, ice water, ammonia, glycol, thermal oil or, for example, a mixture of glycol or ammonia with water.

Als Kaltwasser wird Wasser auf dem Temperaturniveau des am Aufstellungsort vorhandenen Frischwassers, beispielsweise des Brunnen- oder Quellwassers bezeichnet. Die Temperatur ist von den geografischen und jahreszeitlichen Bedingungen am Aufstellungsort abhängig. Je nach Region liegt diese Temperatur in einem Bereich von 5 bis 35°C, kann sich aber auch außerhalb dieses Bereichs bewegen. As cold water, water at the temperature level of existing at the site fresh water, for example, the well or spring water is called. The temperature depends on the geographical and seasonal conditions at the site. Depending on the region, this temperature is in the range of 5 to 35 ° C, but may also be outside this range.

Als Eiswasser bezeichnet man Kaltwasser, das auf ein niedrigeres Temperaturniveau als das des Kaltwassers gebracht wurde. Je nach Prozessanforderungen liegt diese Temperatur im Bereich von 3 bis 15°C, kann sich aber auch außerhalb dieses Bereichs bewegen. Ice water is cold water that has been brought to a lower temperature than that of cold water. Depending on the process requirements, this temperature is in the range of 3 to 15 ° C, but may also move outside of this range.

Bei der Verwendung von beispielsweise Glycol oder Ammoniak als Kälteträger bildet dieser jeweils ein geschlossenes System mit zwei unterschiedlichen Temperaturniveaus. Hier wird nicht aus Kaltwasser Eiswasser erzeugt, sondern Glycol bzw. Amoniak von einem höheren auf ein niedrigeres Temperaturniveau gebracht. Dieses abgekühlte Kälteträgerfluid steht dann für diverse Kühlprozesse (z. B. Würzekühlung) zur Verfügung, wodurch es wieder auf ein höheres Temperaturniveau angehoben wird. Glycol wird in der Regel auf ca. 0 bis –5°C abgekühlt während Ammoniak auf Temperaturen von 0 bis –30°C gekühlt wird. Diese Temperaturen können jedoch abhängig von den Prozessbedingungen auch außerhalb dieser Bereiche liegen. When using, for example, glycol or ammonia as a refrigerant, this forms a closed system with two different temperature levels. Here, ice water is not produced from cold water, but glycol or ammonia is brought from a higher to a lower temperature level. This cooled coolant fluid is then available for various cooling processes (eg, wort cooling), which raises it again to a higher temperature level. Glycol is usually cooled to about 0 to -5 ° C while ammonia is cooled to temperatures from 0 to -30 ° C. However, these temperatures may be outside these ranges, depending on the process conditions.

Im Folgenden wird der Einfachheit halber der Begriff Eiswasser stellvertretend auch für andere Kälteträger wie Glycol, Ammoniak oder Thermoöle verwendet. In the following, the term ice water is used as a substitute for other refrigerants such as glycol, ammonia or thermal oils for the sake of simplicity.

Als Warmwasser wird Wasser bezeichnet, welches je nach Prozessanforderungen der Anlage auf ein hohes Temperaturniveau gebracht wurde. In der Regel liegt die Temperatur im Bereich von 75 bis 85°C, kann sich aber auch außerhalb dieses Bereichs bewegen. Hot water is water, which has been brought to a high temperature level depending on the process requirements of the plant. In general, the temperature is in the range of 75 to 85 ° C, but can also move outside this range.

Als Lauwasser wird Wasser auf einem Temperaturniveau, welches zwischen dem des Kaltwassers und dem des Warmwassers liegt, bezeichnet. In der Regel liegt diese Temperatur im Bereich von 35 bis 75°C. Dieses Wasser hat die Eigenschaft, dass es mit seinem relativ geringen Temperaturniveau im Prozess nicht sinnvoll oder nur bedingt verwendet werden kann. As down-time water is at a temperature level which is between that of the cold water and that of the hot water, called. In general, this temperature is in the range of 35 to 75 ° C. This water has the property that it can not be used sensibly or only conditionally with its relatively low temperature level in the process.

Als Heißwasser wird Wasser in einem Temperaturbereich oberhalb der Temperatur des Warmwassers bezeichnet. In der Regel liegt diese Temperatur im Bereich von 90 bis 115°C, kann sich aber auch außerhalb dieses Bereichs bewegen. Weiter kann es Heißwasser auch mit verschiedenen Temperaturen innerhalb dieses Bereichs geben. Typische Temperaturen im Bereich der Lebensmittelverarbeitung sind beispielsweise 96°C, 102°C und 110°C. Hot water refers to water in a temperature range above the temperature of the hot water. Usually, this temperature is in the range of 90 to 115 ° C, but can also move outside this range. Further, there may be hot water also with different temperatures within this range. Typical temperatures in the area of food processing are for example 96 ° C, 102 ° C and 110 ° C.

Diese Bezeichnungen sind als relativ anzusehen (das heißt, Eiswassertemperatur < Kaltwassertemperatur < Lauwassertemperatur < Warmwassertemperatur < Heißwassertemperatur). Innerhalb einer Anlage sind diese Temperaturbereiche klar definiert und überlappen sich nicht. Es kann jedoch durchaus vorkommen, dass Wasser von einem bestimmten Temperaturniveau in einer Anlage beispielsweise als Kaltwasser bezeichnet wird und in einer anderen bereits als Lauwasser. These designations are considered relative (ie, ice water temperature <cold water temperature <underwater temperature <hot water temperature <hot water temperature). Within a plant these temperature ranges are clearly defined and do not overlap. However, it may well happen that water from a certain temperature level in one plant is referred to, for example, as cold water and in another already as backwater.

In der vorliegenden Anmeldung ist mit einer Verbindung stets eine mittelbare oder unmittelbare fluidische Verbindung gemeint. Fluidische Verbindungen können in Form von Rohrleitungen (im Folgenden auch aus Leitungen bezeichnet) ausgebildet sein, insbesondere auch in Form von zusammengesetzten Leitungsstücken. An den Leitungen können Ventile angeordnet sein, die manuell oder automatisch einstellbar sein können. Insbesondere können an den Zuläufen und Abläufen jeweils Absperrorgane wie beispielsweise Ventile oder Klappen, angeordnet sein (nachfolgend Ventile genannt), mittels derer der Stoffstrom durch die jeweilige Leitung reguliert werden kann. Neben den in dieser Beschreibung erwähnten Zuläufen und Abläufen, die innerhalb des Systems miteinander verbunden sind können jeweils auch Zuläufe und/oder Abläufe vorgesehen sein, die mit Komponenten außerhalb des Systems verbunden sind. Weiterhin kann auch Mess- und Regeltechnik verbaut sein, wie beispielsweise Durchfluss- oder Temperaturmessungen. In the present application, a compound always means an indirect or immediate fluidic connection. Fluidic connections can be designed in the form of pipelines (also referred to below as conduits), in particular also in the form of composite line sections. On the lines valves can be arranged, which can be manually or automatically adjustable. In particular, you can At the inlets and outlets each shut-off devices such as valves or valves, be arranged (hereinafter called valves), by means of which the flow of material can be regulated by the respective line. In addition to the inlets and processes mentioned in this description, which are interconnected within the system, in each case it is also possible to provide feeds and / or sequences which are connected to components outside the system. Furthermore, measuring and control technology can be installed, such as flow or temperature measurements.

Die Wärmepumpe kann einen Heißwasserablauf umfassen, der mit einem Heißwasserzulauf eines Energiespeichers, insbesondere eines Schichtenergiespeichers und/oder eines Heißwassertanks, verbunden ist. The heat pump may comprise a hot water drain, which is connected to a hot water inlet of an energy store, in particular a stratified energy store and / or a hot water tank.

So kann Heißwasser, das in der Wärmepumpe entsteht gespeichert werden. Bei Bedarf kann es für andere Abnehmer in der Lebensmittelverarbeitungsanlage aus dem Schichtenergiespeicher bzw. dem Heißwassertank entnommen werden. This can be used to store hot water that is generated in the heat pump. If required, it can be removed from the stratified energy storage or the hot water tank for other customers in the food processing plant.

Ein Energiespeicher ist in diesem Zusammenhang in Form eines Speichersystems für eine Flüssigkeit ausgebildet, in dem die Flüssigkeit von der Umgebung des Energiespeichers im Wesentlichen thermisch isoliert gespeichert werden kann. Beispielsweise kann der Energiespeicher als Tank ausgebildet sein, dem die Flüssigkeit zugeführt werden kann und aus dem die Flüssigkeit entnommen werden kann. An energy store is designed in this context in the form of a storage system for a liquid, in which the liquid can be stored by the environment of the energy store substantially thermally isolated. For example, the energy storage device may be formed as a tank, to which the liquid can be supplied and from which the liquid can be taken.

Ein Heißwassertank ist ein Speicher für Flüssigkeit, in dem die Temperatur der darin gespeicherten Flüssigkeit im ganzen Tank im Wesentlichen gleich ist, nämlich auf Heißwasserniveau. A hot water tank is a storage for liquid in which the temperature of the liquid stored therein in the whole tank is substantially the same, namely at hot water level.

Ein Schichtenergiespeicher ist ein Speicher für Flüssigkeit, in dem die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, mit einem vertikalen Temperaturgefälle in einem Behälter, beispielsweise einem Tank, gespeichert wird. Dabei sammelt sich im oberen Bereich wärmeres Wasser mit geringerer Dichte und im unteren Bereich kälteres Wasser mit höherer Dichte. In der Regel weist der Behälter mehrere Zuläufe und Abläufe jeweils auf verschiedenen Höhen auf, sodass Wasser mit verschiedenen Temperaturen zugeführt bzw. entnommen werden kann. Zuläufe und Abläufe können jeweils im Boden, in der Decke oder in der bzw. den Seitenwänden des Behälters angeordnet sein. A stratified energy storage is a storage for liquid in which the liquid, for example water, with a vertical temperature gradient is stored in a container, for example a tank. Warmer water with lower density collects in the upper area and colder water with higher density in the lower area. In general, the container has several inlets and drains each at different heights, so that water can be supplied or removed at different temperatures. Inlets and outlets can each be arranged in the floor, in the ceiling or in the or the side walls of the container.

Wenn der Heißwasserablauf mit einem Tank verbunden ist, der als Schichtenergiespeicher ausgebildet ist, ist der Heißwasserablauf vorzugsweise mit einem Zulauf des Schichtenergiespeichers im oberen Bereich des Tanks verbunden. Insbesondere kann der Heißwasserablauf mit einem Zulauf des Schichtenergiespeichers derart verbunden sein, dass dem Tank das Heißwasser auf einer Höhe zugeführt wird, in der sich eine Wasserschicht mit gleicher oder ähnlicher Temperatur wie das Heißwasser befindet. Verwirbelung aufgrund von Konvektion wird vermieden, wenn Wasser in eine Schicht ähnlicher Temperatur eingeleitet wird. Die Einlagerung in den Schichtenenergiespeicher kann alternativ mittels einer Schichtladelanze erfolgen. When the hot water drain is connected to a tank which is designed as a layer energy store, the hot water drain is preferably connected to an inlet of the stratified energy store in the upper region of the tank. In particular, the hot water drain can be connected to an inlet of the stratified energy storage in such a way that the hot water is supplied to the tank at a height in which there is a water layer with the same or a similar temperature as the hot water. Convection turbulence is avoided when water is introduced into a layer of similar temperature. The storage in the stratified energy storage can alternatively take place by means of a stratified charge lance.

Eine Berücksichtigung schwankender Heißwassertemperaturen beim Entnehmen aus der Wärmepumpe ist ebenfalls möglich. Beispielsweise kann der Heißwasserablauf über Ventile mit verschiedenen Zuläufen des Schichtenergiespeichers verbunden sein, die sich auf verschiedenen Höhen des Schichtenergiespeichers befinden. Am Heißwasserablauf oder an einem Teilstück der Leitung zwischen dem Heißwasserablauf und dem Schichtenergiespeicher kann ein Temperatursensor zum Messen der Heißwassertemperatur angeordnet sein. In diesem Fall kann die Heißwassertemperatur bestimmt werden und manuell oder automatisch ein geeignetes Ventil geöffnet werden. Das zu öffnende Ventil kann derart ausgewählt werden, dass das Heißwasser auf einer Höhe zugeführt wird, in der sich eine Wasserschicht mit gleicher oder ähnlicher Temperatur wie das Heißwasser befindet. A consideration of fluctuating hot water temperatures when removing from the heat pump is also possible. For example, the hot water drain can be connected via valves to different inlets of the stratified energy storage, which are located at different heights of the stratified energy storage. A temperature sensor for measuring the hot water temperature can be arranged on the hot water outlet or on a section of the line between the hot water outlet and the layer energy store. In this case, the hot water temperature can be determined and manually or automatically opened a suitable valve. The valve to be opened may be selected such that the hot water is supplied at a level where there is a water layer of the same or similar temperature as the hot water.

Das System kann eine Warmwasserquelle umfassen, insbesondere in Form des Schichtenergiespeichers und/oder eines Warmwassertanks und/oder eines, insbesondere quellseitigen, Warmwasserablaufs des Wärmetauschers. Alternativ oder zusätzlich kann das System eine Heißwasserquelle umfassen, insbesondere in Form des Schichtenergiespeichers und/oder des Heißwassertanks und/oder eines, insbesondere senkenseitigen, Heißwasserablaufs des Wärmetauschers und/oder einer Abwärme erzeugenden Vorrichtung, beispielsweise ein Kompressor. The system may comprise a hot water source, in particular in the form of the stratified energy store and / or a hot water tank and / or a, in particular swell, hot water outlet of the heat exchanger. Alternatively or additionally, the system may comprise a hot water source, in particular in the form of the stratified energy store and / or the hot water tank and / or a, in particular the sink side, hot water outlet of the heat exchanger and / or a waste heat generating device, for example a compressor.

Die Warmwasserquelle kann zur Versorgung der Wärmepumpe mit Warmwasser mit dem Warmwasserzulauf der Wärmepumpe verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann sie mit dem und/oder anderen Wärmetauschern zu deren Versorgung mit Warmwasser verbunden sein. Die Heißwasserquelle kann zur Versorgung des und/oder anderer Wärmetauscher zu deren Versorgung mit Heißwasser verbunden sein. The hot water source can be connected to the hot water inlet of the heat pump to supply the heat pump with hot water. Alternatively or additionally, it may be connected to the and / or other heat exchangers for their supply of hot water. The hot water source may be connected to supply the and / or other heat exchanger for their supply of hot water.

Die Warmwasserquelle kann mit der Heißwasserquelle kombiniert sein, beispielsweise in Form eines Schichtenergiespeichers. The hot water source may be combined with the hot water source, for example in the form of a stratified energy storage.

Der Vorteil ist, dass bei der Zufuhr von Warmwasser, insbesondere von Warmwasser, das ohnehin in einem anderen Prozess anfällt, durch die Aufnahme von Wärme in der Wärmepumpe Heißwasser erzeugt werden kann, welches gespeichert oder für andere Prozesse verwendet werden kann. The advantage is that in the supply of hot water, in particular of hot water, which in any case arises in another process, through the Absorption of heat in the heat pump hot water can be generated, which can be stored or used for other processes.

Der Begriff Warmwasserquelle bzw. Heißwasserquelle bezeichnet einen Speicher oder Erzeuger für Warmwasser bzw. Heißwasser. The term hot water source or hot water source refers to a storage or generator for hot water or hot water.

Der Warmwasserzulauf der Wärmepumpe kann mit einem Ablauf des Warmwassertanks verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Warmwasserzulauf mit einem Warmwasserablauf eines Schichtenergiespeichers verbunden sein. In diesem Fall ist der Warmwasserablauf im unteren Bereich des Schichtenergiespeichers angeordnet. Alternativ kann der Warmwasserzulauf der Wärmepumpe über Ventile mit verschiedenen Abläufen des Schichtenergiespeichers verbunden sein, die sich auf verschiedenen Höhen des Schichtenergiespeichers befinden, bevorzugt jedoch im unteren Bereich des Schichtenergiespeichers. Im Schichtenergiespeicher können Temperatursensoren zum Messen der Temperatur an verschiedenen Abläufen angeordnet sein. In diesem Fall kann die Temperatur an den verschiedenen Abläufen bestimmt werden und manuell oder automatisch ein geeignetes Ventil geöffnet werden. So kann die Warmwassertemperatur des Warmwassers, das der Wärmepumpe zugeführt wird, ausgewählt werden. The hot water inlet of the heat pump can be connected to a drain of the hot water tank. Alternatively or additionally, the hot water inlet can be connected to a hot water outlet of a stratified energy storage. In this case, the hot water drain is located in the lower part of the stratified energy storage. Alternatively, the hot water supply of the heat pump can be connected via valves to different processes of the stratified energy storage, which are located at different heights of the stratified energy storage, but preferably in the lower region of the stratified energy storage. In the layer energy storage temperature sensors for measuring the temperature can be arranged at different processes. In this case, the temperature at the various processes can be determined and manually or automatically opened a suitable valve. Thus, the hot water temperature of the hot water supplied to the heat pump can be selected.

Die Wärmepumpe und der Wärmetauscher können beide mit dem Energiespeicher, insbesondere beide mit dem Schichtenergiespeicher und/oder beide mit dem Heißwassertank, verbunden sein. Das vereinfacht den Aufbau bzw. den Verlauf der Leitungen des Systems, da nicht separat ein Heißwassertank und ein Warmwassertank vorgesehen sein müssen. The heat pump and the heat exchanger can both be connected to the energy store, in particular both to the stratified energy store and / or both to the hot water tank. This simplifies the construction or the course of the lines of the system, since not a separate hot water tank and a hot water tank must be provided.

Insbesondere kann der Heißwasserablauf der Wärmepumpe mit einem Heißwasserzulauf des Schichtenergiespeichers bzw. dem Zulauf des Heißwassertanks verbunden sein und/oder ein Heißwasserablauf des Schichtenergiespeichers bzw. des Heißwassertanks kann mit dem quellseitigen Zulauf des Wärmetauschers verbunden sein. Zusätzlich kann ein Warmwasserablauf des Schichtenergiespeichers mit dem Warmwasserzulauf der Wärmepumpe verbunden sein. In diesem Fall stellt der Schichtenergiespeicher also zum einen Warmwasser zum Betreiben der Wärmepumpe als auch Heißwasser zum Aufbereiten, also Erwärmen, des Lauwassers im Wärmetauscher zur Verfügung. In particular, the hot water outlet of the heat pump can be connected to a hot water inlet of the layer energy store or to the inlet of the hot water tank and / or a hot water outlet of the layer energy store or of the hot water tank can be connected to the source inlet of the heat exchanger. In addition, a hot water outlet of the stratified energy storage can be connected to the hot water inlet of the heat pump. In this case, the layer energy storage so on the one hand hot water for operating the heat pump and hot water for processing, ie heating, the Lauwassers in the heat exchanger available.

Alternativ oder zusätzlich kann ein senkenseitiger Ablauf des Wärmetauschers mit einem Warmwassertank und/oder mit einem Zulauf des Schichtenergiespeichers verbunden sein. Der Vorteil ist, dass so die Wärme weiterverwertet werden kann anstatt an die Umgebung abgegeben zu werden. Alternatively or additionally, a down-side outlet of the heat exchanger may be connected to a hot water tank and / or to an inlet of the stratified energy storage. The advantage is that this way the heat can be reused instead of being released to the environment.

In diesem Fall ist der Warmwasserzulauf bevorzugt im unteren Bereich des Schichtenergiespeichers angeordnet. Alternativ kann der Warmwasserzulauf der Wärmepumpe über Ventile mit verschiedenen Zuläufen des Schichtenergiespeichers verbunden sein, die sich auf verschiedenen Höhen des Schichtenergiespeichers befinden, bevorzugt jedoch im unteren Bereich des Schichtenergiespeichers. Alternativ kann der Zulauf des Schichtenenergiespeichers auch in Form einer Schichtladelanze ausgeführt sein. Am senkenseitigen Ablauf des Wärmetauschers oder zwischen dem senkenseitigen Ablauf und dem Schichtenergiespeicher kann ein Temperatursensor angeordnet sein. So kann die Temperatur des Warmwassers bestimmt werden und manuell oder automatisch ein geeignetes Ventil geöffnet werden. Das zu öffnende Ventil kann derart ausgewählt werden, dass das Heißwasser auf einer Höhe zugeführt wird, in der sich eine Wasserschicht mit gleicher oder ähnlicher Temperatur wie das Heißwasser befindet. In this case, the hot water supply is preferably arranged in the lower region of the stratified energy storage. Alternatively, the hot water supply of the heat pump can be connected via valves to different inlets of the stratified energy storage, which are located at different heights of the stratified energy storage, but preferably in the lower region of the stratified energy storage. Alternatively, the feed of the stratified energy storage device can also be designed in the form of a stratified charge lance. At the lower end of the heat exchanger or between the lower side drain and the layer energy storage, a temperature sensor may be arranged. Thus, the temperature of the hot water can be determined and opened manually or automatically a suitable valve. The valve to be opened may be selected such that the hot water is supplied at a level where there is a water layer of the same or similar temperature as the hot water.

Das System kann eine Verbindungsleitung zwischen einer ersten Leitung, welche zwischen dem Heißwasserablauf der Wärmepumpe und dem Heißwasserzulauf des Energiespeichers verläuft, insbesondere des Heißwassertanks, verläuft, und einer zweiten Leitung, welche zwischen dem senkenseitigen Ablauf des Wärmetauschers und dem Warmwasserzulauf des Warmwassertanks verläuft, umfassen. The system may include a connecting conduit between a first conduit extending between the hot water drain of the heat pump and the hot water supply of the energy storage, in particular the hot water tank, and a second conduit extending between the sink side of the heat exchanger and the hot water supply of the hot water tank.

Der Energiespeicher kann in Form eines Schichtenergiespeichers ausgebildet sein, welcher einen Warmwasserablauf, einen Kaltwasserablauf und einen Lauwasserzulauf umfasst, wobei der Warmwasserablauf des Schichtenergiespeichers mit dem Warmwasserzulauf der Wärmepumpe verbunden ist, wobei der Lauwasserablauf der Wärmepumpe unmittelbar mit dem Wärmetauscher und mit dem Lauwasserzulauf des Schichtenergiespeichers verbunden ist und wobei der Warmwasserablauf des Wärmetauschers mit einem Warmwasserzulauf des Schichtenergiespeichers verbunden ist The energy storage device may be in the form of a stratified energy storage, which comprises a hot water outlet, a cold water outlet and a Lauwasserzulauf, the hot water flow of the stratified energy storage is connected to the hot water supply of the heat pump, the Lauwasserablauf the heat pump connected directly to the heat exchanger and the Lauwasserzulauf the stratified energy storage is and wherein the hot water outlet of the heat exchanger is connected to a hot water supply of the stratified energy storage

Der Wärmetauscher kann ein erster Wärmetauscher sein und das System kann einen zweiten Wärmetauscher umfassen, wobei der zweite Wärmetauscher senkenseitig mit dem senkenseitigen Ablauf des ersten Wärmetauschers, insbesondere mit einem Warmwasserablauf oder Lauwasserablauf, und mit dem Warmwassertank verbunden ist und quellseitig mit dem Schichtenergiespeicher bzw. dem Heißwassertank und mit dem Warmwasserzulauf der Wärmepumpe verbunden ist. The heat exchanger may be a first heat exchanger and the system may comprise a second heat exchanger, wherein the second heat exchanger is connected to the lower side drain side of the first heat exchanger, in particular with a hot water drain or Lauwasserablauf, and with the hot water tank and the source side with the layer energy storage or the Hot water tank and connected to the hot water inlet of the heat pump.

Insbesondere kann der zweite Wärmetauscher quellseitig mit einem Ablauf im oberen Bereich des Schichtenergiespeichers, also mit einem Heißwasserablauf des Schichtenergiespeichers, verbunden sein. In particular, the second heat exchanger may be connected on the source side to a drain in the upper region of the stratified energy store, that is to say to a hot water outlet of the stratified energy store.

Nachdem Lauwasser im ersten Wärmetauscher erwärmt wurde, ist es gegebenenfalls noch nicht auf einem Warmwasserniveau wenn es aus dem ersten Wärmetauscher entnommen wird, beispielsweise wenn es mit Abwärme erwärmt wurde, deren Temperatur niedrig ist. In diesem Fall kann im zweiten Wärmetauscher eine weitere Erwärmung des Lauwassers auf Warmwasserniveau erfolgen, welches dann dem Warmwassertank zugeführt wird. Dabei wird keine externe Wärmequelle benötigt sondern Heißwasser aus dem Schichtenergiespeicher oder aus dem Heißwassertank kann verwendet werden und dieses kann, nach Abgabe von Energie, sogar noch in der Wärmepumpe wiederverwertet werden oder einem Warmwassertank oder einem Warmwasserzulauf des Schichtenergiespeichers zugeführt werden. After running water in the first heat exchanger has been heated, it may not be at a hot water level when it is withdrawn from the first heat exchanger, for example, when it has been heated with waste heat whose temperature is low. In this case, in the second heat exchanger, a further heating of the Lauwassers done on hot water level, which is then supplied to the hot water tank. In this case, no external heat source is needed but hot water from the stratified energy storage or from the hot water tank can be used and this, after release of energy, even in the heat pump can be recycled or fed to a hot water tank or a hot water supply of the stratified energy storage.

Der Wärmetauscher kann ein erster Wärmetauscher sein und das System kann einen zweiten Wärmetauscher umfassen, wobei der zweite Wärmetauscher quellseitig mit einem senkenseitigen Ablauf des ersten Wärmetauschers, insbesondere mit einem Heißwasserablauf, und mit dem Warmwassertank verbunden ist und senkenseitig mit dem Schichtenergiespeicher und/oder mit dem Warmwassertank und/oder dem Heißwassertank verbunden ist. The heat exchanger may be a first heat exchanger and the system may comprise a second heat exchanger, the second heat exchanger is connected on the source side with a drain side of the first heat exchanger, in particular with a hot water drain, and with the hot water tank and the lower side with the layer energy storage and / or with the Hot water tank and / or the hot water tank is connected.

Insbesondere kann der zweite Wärmetauscher senkenseitig mit einem Ablauf vorzugsweise im unteren Bereich des Schichtenergiespeichers, also einem Warmwasserablauf, und mit einem Zulauf vorzugsweise im oberen Bereich des Schichtenergiespeichers, also mit einem Heißwasserablauf, verbunden sein. In particular, the second heat exchanger may be connected at the bottom with a drain, preferably in the lower region of the stratified energy store, ie a hot water outlet, and with an inlet, preferably in the upper region of the stratified energy store, ie with a hot water outlet.

Insbesondere wenn Lauwasser im ersten Wärmetauscher mit Abwärme aus einem anderen Prozessbereich erwärmt wird, wird es gegebenenfalls über das Warmwasserniveau erwärmt, gegebenenfalls sogar auf Heißwasserniveau, bevor es aus dem ersten Wärmetauscher entnommen wird. In diesem Fall kann im zweiten Wärmetauscher eine Abkühlung auf Warmwasserniveau erfolgen, welches dann dem Warmwassertank zugeführt wird. Die freigewordene Energie wird jedoch nicht an die Umgebung abgegeben sondern kann zur Aufbereitung von Warmwasser aus dem Warmwassertank oder aus dem unteren Bereich des Schichtenergiespeichers weiterverwertet werden, indem es das Warmwasser auf ein höheres Niveau, insbesondere Heißwasserniveau, erwärmt, das dann dem Heißwassertank bzw. einem oberen Bereich des Schichtenergiespeichers zugeführt und gespeichert werden kann. In particular, when warm water is heated in the first heat exchanger with waste heat from another process area, it is optionally heated above the hot water level, possibly even to hot water level, before it is removed from the first heat exchanger. In this case, a cooling to hot water level can take place in the second heat exchanger, which is then supplied to the hot water tank. However, the energy released is not released to the environment but can be recycled to the treatment of hot water from the hot water tank or from the lower part of the stratified energy storage by the hot water to a higher level, especially hot water level, heated, then the hot water tank or a can be supplied to the upper portion of the stratified energy storage and stored.

Das System kann einen Tank für das Kälteträgerfluid vor der Abkühlung und/oder einen Tank für das Kälteträgerfluid nach der Abkühlung umfassen. Zudem kann das System einen Tank für das Kaltwasser umfassen. Diese können jedoch auch unabhängig von dem System in anderen Bereichen der Lebensmittelverarbeitungsanlage angeordnet sein. The system may include a tank for the refrigerant fluid prior to cooling and / or a tank for the refrigerant fluid after cooling. In addition, the system may include a tank for the cold water. However, these can also be arranged independently of the system in other areas of the food processing plant.

Die Wärmepumpe und der Wärmetauscher können baulich voneinander getrennt sein. Der Wärmetauscher und die Wärmepumpe können alternativ baulich nicht voneinander getrennt sein. Der Wärmetauscher und die Wärmepumpe können beispielsweise in ein gemeinsames Gehäuse integriert sein. Merkmale und Vorteile, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung bereits beschrieben wurden, gelten, sofern anwendbar, ebenso für die unten beschriebenen Verfahren und werden unter Umständen nicht explizit beschrieben. The heat pump and the heat exchanger can be structurally separated. Alternatively, the heat exchanger and the heat pump may not be structurally separate. The heat exchanger and the heat pump can be integrated, for example, in a common housing. Features and advantages already described in connection with the device also apply, if applicable, to the methods described below and may not be explicitly described.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Wärmerückgewinnung in einer Lebensmittelverarbeitungsanlage, beispielsweise einer Brauerei, insbesondere zur Eiswasserbereitung, beispielsweise für die Würzekühlung, umfasst, dass eine Wärmepumpe die Temperatur eines Kälteträgerfluids reduziert und dabei Kaltwasser zu Lauwasser und Warmwasser zu Heißwasser erwärmt und dass das Lauwasser mittelbar, beispielsweise über einen Puffertank, oder unmittelbar einem Wärmetauscher senkenseitig zugeführt wird. The inventive method for heat recovery in a food processing plant, such as a brewery, especially for ice water, for example, the wort cooling, comprises that a heat pump reduces the temperature of a refrigerant fluid while cold water heated to Lauwasser and hot water to hot water and that the Lauwasser indirectly, for example a buffer tank, or directly to a heat exchanger is supplied to the bottom side.

Insbesondere kann das Verfahren die Herstellung von Eiswasser unter Verwendung der Wärmepumpe umfassen. In particular, the method may include the production of ice water using the heat pump.

Das Heißwasser kann, insbesondere separat, von dem Lauwasser, aus der Wärmepumpe abgeführt und einem Energiespeicher, insbesondere einem Schichtenergiespeicher und/oder einem Heißwassertank zugeführt werden. The hot water can, in particular separately, discharged from the backwaters, from the heat pump and an energy storage, in particular a layer energy storage and / or a hot water tank are supplied.

Insbesondere kann das Heißwasser dem Schichtenergiespeicher in einem oberen Bereich, also an einem Heißwasserzulauf, zugeführt werden, wie im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert. In particular, the hot water can be supplied to the stratified energy store in an upper region, that is, at a hot water feed, as explained in connection with the device.

Das Warmwasser kann aus einem Schichtenergiespeicher, aus einem Warmwassertank und/oder quellseitig aus dem Wärmetauscher entnommen werden und dem Wärmetauscher kann quellseitig Energie aus dem Schichtenergiespeicher, dem Heißwassertank und/oder einer Abwärme erzeugenden Vorrichtung zugeführt werden. The hot water can be removed from a stratified energy storage, from a hot water tank and / or source side from the heat exchanger and the heat exchanger can source energy from the layer energy storage, the hot water tank and / or a waste heat generating device can be supplied.

Das Warmwasser kann insbesondere aus dem unteren Bereich des Schichtenergiespeichers, also einem Warmwasserablauf, entnommen werden, wie im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert. Wenn das Heißwasser aus dem Schichtenergiespeicher entnommen wird, wird es aus einem oberen Bereich des Schichtenergiespeichers, also durch einen Heißwasserablauf, entnommen, wie im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert. The hot water can be taken in particular from the lower region of the stratified energy storage, that is, a hot water outlet, as explained in connection with the device. When the hot water is removed from the stratified energy storage, it is removed from an upper region of the stratified energy storage, that is, by a hot water drain, as explained in connection with the device.

Der Wärmepumpe und dem Wärmetauscher kann Wasser aus einer gemeinsamen Quelle, insbesondere aus einem Energiespeicher, insbesondere aus dem Schichtenergiespeicher oder dem Heißwassertank, zugeführt werden. Water from a common source, in particular from an energy store, in particular from the stratified energy store or the hot water tank, can be supplied to the heat pump and the heat exchanger.

Insbesondere kann Heißwasser aus dem Heißwassertank oder dem Schichtenergiespeicher entnommen und der Wärmepumpe quellseitig zugeführt werden. Zusätzlich kann Warmwasser aus dem Schichtenergiespeicher entnommen und der Wärmepumpe zugeführt werden. In diesem Fall stellt der Schichtenergiespeicher also zum einen Warmwasser zum Betreiben der Wärmepumpe als auch Heißwasser zum Aufbereiten, also Erwärmen, des Lauwassers im Wärmetauscher zur Verfügung. In particular, hot water can be removed from the hot water tank or the stratified energy storage and fed to the heat pump on the source side. In addition, hot water can be removed from the stratified energy storage and fed to the heat pump. In this case, the layer energy storage so on the one hand hot water for operating the heat pump and hot water for processing, ie heating, the Lauwassers in the heat exchanger available.

In diesem Fall wird Warmwasser, insbesondere aus einem unteren Bereich des Schichtenergiespeichers, entnommen und Heißwasser, insbesondere aus einem oberen Bereich des Schichtenergiespeichers, entnommen. Dem Wärmetauscher kann senkenseitig Warmwasser entnommen und dem Warmwassertank zugeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann dem Wärmetauscher senkenseitig Heißwasser entnommen und dem Schichtenergiespeicher oder dem Heißwassertank zugeführt werden. In this case, hot water, in particular from a lower region of the stratified energy storage, is removed and hot water, in particular from an upper region of the stratified energy storage, removed. Hot water can be removed from the heat exchanger on the lower side and fed to the hot water tank. Alternatively or additionally, hot water can be taken from the bottom side of the heat exchanger and fed to the stratified energy store or the hot water tank.

Der Wärmetauscher kann ein erster Wärmetauscher sein, wobei aus dem ersten Wärmetauscher Heißwasser, Warmwasser oder Lauwasser entnommen und einem zweiten Wärmetauscher zugeführt wird. The heat exchanger may be a first heat exchanger, wherein removed from the first heat exchanger hot water, hot water or Lauwasser and fed to a second heat exchanger.

Der Wärmetauscher kann ein erster Wärmetauscher sein und dem zweiten Wärmetauscher kann senkenseitig Lauwasser aus dem ersten Wärmetauscher und quellseitig Heißwasser aus dem Heißwassertank oder aus dem Schichtenergiespeicher zugeführt werden, wobei quellseitiges Warmwasser aus dem zweiten Wärmetauscher entnommen und der Wärmepumpe zugeführt wird und/oder wobei senkenseitiges Warmwasser aus dem zweiten Wärmetauscher entnommen und dem Warmwassertank, dem Schichtenergiespeicher und/oder der Wärmepumpe zugeführt wird. The heat exchanger may be a first heat exchanger and the second heat exchanger can be supplied at the lower side Lauwasser from the first heat exchanger and the source side hot water from the hot water tank or from the stratified energy storage, wherein source-side hot water removed from the second heat exchanger and the heat pump is supplied and / or where sink side hot water taken from the second heat exchanger and the hot water tank, the stratified energy storage and / or the heat pump is supplied.

In diesem Fall wird beispielsweise in dem ersten Wärmetauscher das Lauwasser nicht so weit erhitzt, dass es die Warmwassertemperatur hat mit der es dem Warmwassertank zugeführt werden soll. Daher wird es im zweiten Wärmetauscher zusätzlich erwärmt, nämlich indem quellseitig zugeführtes Heißwasser abgekühlt wird. Dieses kann wiederum in der Wärmepumpe weiterverwertet oder im Warmwassertank oder im Schichtenergiespeicher gespeichert werden. In this case, for example, in the first heat exchanger, the defrost water is not heated so much that it has the hot water temperature with which it is to be supplied to the hot water tank. Therefore, it is additionally heated in the second heat exchanger, namely by cooling source water supplied on the source side. This can in turn be reused in the heat pump or stored in the hot water tank or in the stratified energy storage.

Der Wärmetauscher kann ein erster Wärmetauscher sein und dem zweiten Wärmetauscher kann quellseitig Heißwasser aus dem ersten Wärmetauscher zugeführt werden und senkenseitig Warmwasser aus dem Schichtenergiespeicher und/oder dem Warmwassertank zugeführt werden, wobei senkenseitig Heißwasser aus dem zweiten Wärmetauscher entnommen und dem Heißwassertank oder dem Schichtenergiespeicher zugeführt wird und/oder wobei quellseitig Warmwasser aus dem zweiten Wärmetauscher entnommen und dem Warmwassertank zugeführt wird. The heat exchanger may be a first heat exchanger and the second heat exchanger can be supplied hot water from the first heat exchanger and the sink side hot water from the stratified energy storage and / or the hot water tank are supplied, wherein the lower side hot water removed from the second heat exchanger and the hot water tank or the stratified energy storage is supplied and / or wherein the source side hot water is removed from the second heat exchanger and supplied to the hot water tank.

In diesem Fall wird also in dem ersten Wärmetauscher das Lauwasser so weit erhitzt, dass es eine höhere Temperatur als die Warmwassertemperatur hat, die im Warmwassertank vorliegt, gegebenenfalls sogar Heißwassertemperatur. Daher kann es im zweiten Wärmetauscher dazu genutzt werden, Wärme an senkenseitig zugeführtes Warmwasser, beispielsweise aus dem Warmwassertank oder dem unteren Bereich des Schichtenergiespeichers, abzugeben, das dann zu Heißwasser erwärmt und, beispielsweise in dem Heißwassertank oder dem oberen Bereich des Schichtenergiespeichers, gespeichert wird. Dabei gibt es so viel Energie ab dass es als Warmwasser dem Warmwassertank zugeführt werden kann. In this case, therefore, in the first heat exchanger, the defrost water is heated so much that it has a higher temperature than the hot water temperature, which is present in the hot water tank, possibly even hot water temperature. Therefore, it can be used in the second heat exchanger, heat to lower side supplied hot water, for example, from the hot water tank or the lower portion of the stratified energy storage, give, which is then heated to hot water and stored, for example, in the hot water tank or the upper portion of the stratified energy storage. There is so much energy from that it can be supplied as hot water to the hot water tank.

Erfindungsgemäß kann jede der oben beschriebenen Vorrichtungen, sofern geeignet, für jedes der oben beschriebenen Verfahren verwendet werden. According to the invention, any of the devices described above, if appropriate, may be used for any of the methods described above.

Weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend anhand der beispielhaften Figuren erläutert. Dabei zeigt: Further features and advantages are explained below with reference to the exemplary figures. Showing:

1 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels; 1 a schematic, not to scale representation of a first embodiment;

2 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels 2 a schematic, not to scale representation of a second embodiment

3 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines drittem Ausführungsbeispiels; 3 a schematic, not to scale representation of a third embodiment;

4 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels 4 a schematic, not to scale representation of a fourth embodiment

5 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels; 5 a schematic, not to scale representation of a fifth embodiment;

6 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels; 6 a schematic, not to scale representation of a sixth embodiment;

7 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels; 7 a schematic, not to scale representation of a seventh embodiment;

8 eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines achten Ausführungsbeispiels; und 8th a schematic, not to scale representation of an eighth embodiment; and

9. eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines neunten Ausführungsbeispiels. 9 , a schematic, not to scale representation of a ninth embodiment.

10. eine schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung eines zehnten Ausführungsbeispiels. 10 , a schematic, not to scale representation of a tenth embodiment.

Im Folgenden und in den Figuren werden in den verschiedenen Ausführungsbeispielen für gleiche oder ähnliche Elemente, bis auf das hochzählen der Hunderterstelle, die gleichen Bezugszeichen verwendet und daher gegebenenfalls nicht explizit wiederholt. In the following and in the figures, the same reference numerals are used in the various embodiments for the same or similar elements, except for counting up the hundredth place, and therefore may not be explicitly repeated.

1 zeigt einen möglichen Aufbau für ein System 100 zur Wärmerückgewinnung in einer Lebensmittelverarbeitungsanlage. Dabei zeigt die 1 eine Wärmepumpe 101, einen Wärmetauscher 102, einen Schichtenergiespeicher 103, einen Warmwassertank 104 und einen optional vorgesehenen Puffertank 105. 1 shows a possible structure for a system 100 for heat recovery in a food processing plant. It shows the 1 a heat pump 101 , a heat exchanger 102 , a layer energy storage 103 , a hot water tank 104 and an optional buffer tank 105 ,

Die Wärmepumpe 101 umfasst einen Zulauf 106 für ein Kälteträgerfluid, beispielsweise Kaltwasser von 5–30 °C, Glycol von etwa 0–5 °C, Ammoniak oder Thermoöl. Die Wärmepumpe 101 umfasst ebenfalls einen Ablauf 107 für das Kälteträgerfluid. Gezeigt sind ebenfalls ein Zulauf 108 für Kaltwasser und ein Ablauf 109 für Lauwasser von etwa 35 bis 75°C. Des Weiteren umfasst die Wärmepumpe 101 einen Zulauf 110 für Warmwasser von etwa 75 bis 85°C und einen Ablauf 111 für Heißwasser von etwa 90 bis 115°C. Dieser Aufbau der Wärmepumpe 101 ist in allen Ausführungsbeispielen der gleiche und wird daher nicht wiederholt beschrieben. The heat pump 101 includes an inlet 106 for a refrigerant fluid, for example, cold water of 5-30 ° C, glycol of about 0-5 ° C, ammonia or thermal oil. The heat pump 101 also includes a procedure 107 for the refrigerant fluid. Shown are also an inlet 108 for cold water and a drain 109 for bottled water of about 35 to 75 ° C. Furthermore, the heat pump includes 101 a feed 110 for hot water of about 75 to 85 ° C and a drain 111 for hot water from about 90 to 115 ° C. This structure of the heat pump 101 is the same in all embodiments and will therefore not be described repeatedly.

Wie in der 1 gezeigt, umfasst der Wärmetauscher 102 einen Zulauf 112 für Lauwasser und einen Ablauf 113 für das zu Warmwasser erwärmte Lauwasser. Zudem umfasst der Wärmetauscher 102 einen Zulauf 114 für Heißwasser und einen Ablauf 115 für Warmwasser. Der Zulauf 112 und der Ablauf 113 bilden in diesem Beispiel den senkenseitigen Zulauf und Ablauf, der Zulauf 114 und der Ablauf 115 bilden einen quellseitigen Zulauf und Ablauf. Der Warmwassertank 104 umfasst ebenfalls einen Zulauf 116 und einen Ablauf 117, wobei der Zulauf 116 und der Ablauf 117 separat vorliegen können (wie hier dargestellt) und/oder auch als Einheit ausgebildet sein können, so dass der Zulauf zugleich als Ablauf fungiert. Als eine Einheit ausgebildet bedeutet, dass der Anschluss und/oder die Leitung verwendet werden. Dasselbe gilt im Folgenden auch für den Zulauf 216 bis 916 und den Ablauf 217 bis 917. Außerdem gilt dies in dieser und, sofern zutreffend, in den folgenden Ausführungsformen auch für die Zuläufe 120 und Abläufe 121 des Schichtenergiespeichers 103 auf gleichem Temperaturniveau. Like in the 1 shown includes the heat exchanger 102 a feed 112 for bottled water and a drain 113 for the warm water heated to warm water. In addition, the heat exchanger includes 102 a feed 114 for hot water and a drain 115 for hot water. The feed 112 and the process 113 form in this example the lower side inlet and outlet, the inlet 114 and the process 115 form a source-side inlet and outlet. The hot water tank 104 also includes an inlet 116 and a process 117 , where the inlet 116 and the process 117 may be present separately (as shown here) and / or may be formed as a unit, so that the inlet also acts as a drain. Being a unit means that the connection and / or the line are used. The same applies below to the feed 216 to 916 and the process 217 to 917 , In addition, this applies in this and, if applicable, in the following embodiments also for the feeds 120 and processes 121 of the stratified energy storage 103 at the same temperature level.

Wenn, wie in 1 gezeigt, einen Schichtenergiespeicher 103 vorgesehen ist, beispielsweise in Form eines Tanks, so umfasst dieser einen Zulauf 118 für Heißwasser und einen Ablauf 119 für Heißwasser, wobei der Zulauf 118 und der Ablauf 119 auch in einer Leitung zusammengefasst sein können, jeweils im oberen Bereich des Tanks und einen Zulauf für Warmwasser 120 und einen Ablauf für Warmwasser 121, wobei der Zulauf 120 und der Ablauf 121 auch in einer Leitung zusammengefasst sein können. Dasselbe gilt im Folgenden auch für den Zulauf 218 bis 918 und den Ablauf 219 bis 919 beziehungsweise auch für den Zulauf 221 bis 921 und den Ablauf 220 bis 820. Je nachdem wie der Schichtenergiespeicher 103 eingesetzt werden soll müssen nicht alle hier beschriebenen Zuläufe und Abläufe vorgesehen sein. If, as in 1 shown a layer energy storage 103 is provided, for example in the form of a tank, so this includes an inlet 118 for hot water and a drain 119 for hot water, being the inlet 118 and the process 119 can also be combined in one line, in each case in the upper part of the tank and a feed for hot water 120 and a drain for hot water 121 , where the inlet 120 and the process 121 can also be summarized in one line. The same applies below to the feed 218 to 918 and the process 219 to 919 or for the inflow 221 to 921 and the process 220 to 820 , Depending on how the layer energy storage 103 Not all the feeds and processes described here must be provided.

Es können optional zusätzliche Zuläufe und Abläufe vorgesehen sein. Insbesondere können der Energiespeichertank und der Warmwassertank, sowie in den späteren Ausführungsformen auch der Heißwassertank, zusätzlich externe Abläufe und Zuläufe aufweisen, die mit den Punkte x, y, y‘, z gekennzeichnet sind. Diese Anschlüsse können Wärmeträger (Heizmedium) zu anderen Wärmeverbrauchern oder Wärmeproduzenten bzw. Warmwasser zu Warmwasserverbrauchern oder Warmwasserproduzenten. Hierbei handelt es sich um die üblichen Verbraucher bzw. Produzenten in einer Brauerei. Wärmeverbrauchern und Wärmeproduzenten umfassen die üblichen Verbraucher bzw. Produzenten in einer Brauerei, zum Beispiel den Maischbottich, den Läuterwürzeerhitzer, den Würzekocher, den Würzestripper, den Würzekühler, den Pfannendunstkondensator, den Kondensatkühler, KZE oder den Brauwassererhitzer. Warmwasserverbraucher umfassen Systeme beispielsweise zum Einmaischen, Anschwänzen, Spülen oder Reinigen, Der Warmwasserproduzent ist beispielsweise ein Würzekühler, ein Kondensatkühler oder ein Pfannendunstkondensator. Optionally, additional feeds and operations may be provided. In particular, the energy storage tank and the hot water tank, as well as in the later embodiments, the hot water tank, additionally have external processes and feeds, which are marked with the points x, y, y ', z. These connections can be heat carriers (heating medium) to other heat consumers or heat producers or hot water to hot water consumers or hot water producers. These are the usual consumers or producers in a brewery. Heat consumers and heat producers include the usual consumers or producers in a brewery, for example, the mash tun, the Läuterwürzeerhitzer, wort cooker, the Würzestripper, the Wort condenser, the pan condenser, the condensate cooler, KZE or Brauwassererhitzer. Hot water consumers include systems for example for mashing, tipping, rinsing or cleaning, the hot water producer is, for example, a wort cooler, a condensate cooler or a pan vapor condenser.

Das Verfahren zur Wärmerückgewinnung in einer Lebensmittelverarbeitungsanlage kann beispielsweise mittels des oben beschriebenen Systems erfolgen. The method for heat recovery in a food processing plant can be done for example by means of the system described above.

Dabei wird der Wärmepumpe 101 ein Kälteträgerfluid, beispielsweise Kaltwasser, durch den Zulauf 106 zugeführt, die Temperatur des Kälteträgerfluids wird in der Wärmepumpe 101 reduziert und das abgekühlte Kälteträgerfluid wird durch den Ablauf 107 entnommen. Zum Kühlen wird der Wärmepumpe 101 zudem Kaltwasser durch den Zulauf 108 zugeführt und beim Kühlen des Kälteträgerfluids so erwärmt, dass es dann als Lauwasser durch den Ablauf 109 aus der Wärmepumpe 101 entnommen wird. Außerdem wird der Wärmepumpe 101 durch den Zulauf 110 Warmwasser zugeführt, das beim Kühlen des Kälteträgerfluids zu Heißwasser erwärmt wird. Das Heißwasser wird durch den Ablauf 111 entnommen. Die Funktion der Wärmepumpe 101 ist für alle Ausführungsbeispiele die gleiche und wird daher in den folgenden Ausführungsbeispielen nicht wiederholt beschrieben. At the same time, the heat pump becomes 101 a refrigerant fluid, for example, cold water, through the inlet 106 supplied, the temperature of the refrigerant fluid is in the heat pump 101 reduced and the cooled refrigerant fluid is through the drain 107 taken. For cooling, the heat pump 101 also cold water through the inlet 108 fed and heated during cooling of the refrigerant fluid so that it then as a drain water through the drain 109 from the heat pump 101 is removed. In addition, the heat pump 101 through the inlet 110 Hot water supplied, which is heated when cooling the refrigerant fluid to hot water. The hot water gets through the drain 111 taken. The function of the heat pump 101 is the same for all embodiments and will therefore not be described repeatedly in the following embodiments.

In diesem speziellen Ausführungsbeispiel wird das Heißwasser nach der Entnahme aus der Wärmepumpe 101 durch den Ablauf 111 dem Schichtenergiespeicher 103 in einem oberen Bereich durch den Zulauf 118 zugeführt. Das Warmwasser, welches der Wärmepumpe 101 durch den Zulauf 110 zugeführt wird aus einem unteren Bereich des Schichtenergiespeichers 103 durch den Ablauf 121 entnommen. Lauwasser, das der Wärmepumpe 101 durch den Ablauf 109 entnommen wurde wird dem Wärmetauscher 102 durch den Zulauf 112 zugeführt, im Wärmetauscher 102 erwärmt und als Warmwasser durch Ablauf 113 aus dem Wärmetauscher 102 entnommen und dem Warmwassertank 104 durch den Zulauf 116 zugeführt. Das Lauwasser ist also im Wärmetauscher 102 die Senke. Zum Erwärmen des Lauwassers wird dem Wärmetauscher 102 quellseitig durch den Zulauf 114 Heißwasser aus dem Schichtenergiespeicher 103 zugeführt, welches dort durch den Ablauf 119 entnommen wurde. Das Heißwasser gibt im Wärmetauscher 102 Energie an das Lauwasser ab und wird am Ablauf 115 aus dem Wärmetauscher 102 als Warmwasser entnommen und anschließend entweder der Wärmepumpe 101 als Warmwasser durch den Zulauf 110 zugeführt oder dem Schichtenergiespeicher 103 als Warmwasser durch den Zulauf 120 zugeführt. In this particular embodiment, the hot water after removal from the heat pump 101 through the process 111 the layer energy storage 103 in an upper area through the inlet 118 fed. The hot water, which is the heat pump 101 through the inlet 110 is supplied from a lower portion of the stratified energy storage 103 through the process 121 taken. Lauwasser, the heat pump 101 through the process 109 has been removed is the heat exchanger 102 through the inlet 112 fed, in the heat exchanger 102 heated and as hot water by drain 113 from the heat exchanger 102 taken and the hot water tank 104 through the inlet 116 fed. The backwater is therefore in the heat exchanger 102 the valley. For heating the Lauwassers is the heat exchanger 102 on the source side through the inlet 114 Hot water from the stratified energy storage 103 fed, which there through the process 119 was removed. The hot water is in the heat exchanger 102 Energy to the backwaters and is at the expiration 115 from the heat exchanger 102 taken as hot water and then either the heat pump 101 as hot water through the inlet 110 fed or the layer energy storage 103 as hot water through the inlet 120 fed.

Das Lauwasser kann nach der Entnahme aus der Wärmepumpe 101 einem Puffertank 105 zugeführt werden und anschließend dem Puffertank 105 wieder entnommen und dem Wärmetauscher 102 zugeführt werden. The backwash can after removal from the heat pump 101 a buffer tank 105 be fed and then the buffer tank 105 taken again and the heat exchanger 102 be supplied.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, handelt es sich hier um ein geschlossenes Energiespeichersystem, das eine Wärmerückgewinnung bei der Eiswassererzeugung unter Einsatz einer Wärmepumpe ermöglicht. Ein typischer Abnehmer für Eiswasser in einer Brauerei ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Würzekühlung. As is apparent from the above description, this is a closed energy storage system, which allows heat recovery in ice water production using a heat pump. A typical customer for ice water in a brewery, for example, a device for wort cooling.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei hier statt des Schichtenergiespeichers ein Heißwassertank 203 vorgesehen ist. Daher ist der Ablauf 211 für Heißwasser mit dem Einlauf 218 des Heißwassertanks 203 verbunden. Der Warmwassereinlauf 210 der Wärmepumpe 201 ist mit dem Ablauf 217 des Warmwassertanks 204 verbunden. In der 2 ist der Lauwasserablauf 209 mit dem Zulauf 212 des Wärmetauschers 202 verbunden und der Ablauf 213 des Wärmetauschers 202 ist mit dem Warmwassertank 204 verbunden. Der Ablauf 219 des Heißwassertanks ist mit dem Zulauf 214 des Wärmetauschers 202 verbunden. Vorzugsweise (hier nicht gezeigt) ist der Zulauf 218 und der Ablauf 219 in einer Leitung derart zusammengefasst, dass an einer in diesem Fall vorgesehenen Verzweigung an der Position 222a in einem Leitungsabschnitt zwischen dem Ablauf 211 für Heißwasser aus der Wärmepumpe 201 und dem Zulauf 218 für Heißwasser in den Heißwassertank 203 eine Leitung abzweigt, welche mit dem Zulauf 214 des Wärmetauschers 202 verbunden ist. In einem Leitungsabschnitt zwischen dem Ablauf 217 für Warmwasser und dem Zulauf 210 für Warmwasser zweigt an einer Verzweigung 222b eine Leitung ab, die mit dem Ablauf 215 des Wärmetauschers 202 verbunden ist. 2 shows a further embodiment, in which case instead of the stratified energy storage, a hot water tank 203 is provided. Therefore, the process is 211 for hot water with the inlet 218 of the hot water tank 203 connected. The hot water inlet 210 the heat pump 201 is with the process 217 of the hot water tank 204 connected. In the 2 is the Lauwasserablauf 209 with the feed 212 of the heat exchanger 202 connected and the process 213 of the heat exchanger 202 is with the hot water tank 204 connected. The sequence 219 the hot water tank is with the inlet 214 of the heat exchanger 202 connected. Preferably (not shown here) is the feed 218 and the process 219 summarized in a line such that at a provided in this case branching at the position 222a in a line section between the drain 211 for hot water from the heat pump 201 and the inlet 218 for hot water in the hot water tank 203 a line branches, which with the inlet 214 of the heat exchanger 202 connected is. In a line section between the drain 217 for hot water and the inlet 210 for hot water branches at a junction 222b a line starting with the drain 215 of the heat exchanger 202 connected is.

Der Zulauf 218 und der Ablauf 219 des Heißwassertanks 203 können separat vorliegen (wie hier dargestellt) oder als Einheit ausgebildet sein, so dass der Zulauf zugleich als Ablauf fungiert. Als eine Einheit ausgebildet bedeutet, dass der Anschluss und/oder die Leitung verwendet werden. Dasselbe gilt auch, sofern zutreffend, in den folgenden Ausführungsformen. The feed 218 and the process 219 of the hot water tank 203 may be present separately (as shown here) or be formed as a unit, so that the inlet also acts as a drain. Being a unit means that the connection and / or the line are used. The same applies, if applicable, in the following embodiments.

Mittels des in 2 gezeigten Systems kann Lauwasser im Wärmetauscher 202 zu Warmwasser erwärmt werden und einem Warmwassertank 204 zugeführt werden. Warmes Wasser aus dem Warmwassertank 204 kann dann der Wärmepumpe 201 zugeführt werden. By means of in 2 The system shown can be trickle water in the heat exchanger 202 to be heated to hot water and a hot water tank 204 be supplied. Hot water from the hot water tank 204 then can the heat pump 201 be supplied.

Heißwasser aus der Wärmepumpe 201 wird unmittelbar dem Heißwassertank 203 zugeführt. Außerdem wird Heißwasser dem Wärmetauscher 202 durch den quellseitigen Zulauf 214 zugeführt und dient zum Erwärmen des Lauwassers zu Warmwasser. Dabei wird Heißwasser abgekühlt, so dass es als Warmwasser entweder der Wärmepumpe 201 oder dem Warmwassertank 204 zugeführt werden kann. Wenn auch in der 2 und auch den folgenden Figuren nicht explizit dargestellt, Hot water from the heat pump 201 becomes directly the hot water tank 203 fed. In addition, hot water is the heat exchanger 202 through the source-side inlet 214 supplied and used to heat the Lauwassers to hot water. In doing so, hot water is cooled, making it as hot water either the heat pump 201 or the hot water tank 204 can be supplied. Although in the 2 and also not explicitly shown in the following figures,

Es handelt sich also hierbei um ein offenes Energiespeichersystem. So this is an open energy storage system.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für das System gezeigt, das im Wesentlichen dem in 1 gezeigten System entspricht, wobei hier der Zulauf 314 des Wärmetauschers 302 nicht mit dem Schichtenergiespeicher 303 verbunden ist. Außerdem ist der Ablauf 315 nicht mit der Warmwasserleitung zwischen dem Schichtenergiespeicher 303 und der Wärmepumpe 301 verbunden. In 3 a further embodiment of the system is shown, which is essentially the in 1 shown system, in which case the inlet 314 of the heat exchanger 302 not with the layer energy storage 303 connected is. Besides, the process is 315 not with the hot water pipe between the layer energy storage 303 and the heat pump 301 connected.

Bei einem solchen System wird dem Wärmetauscher 302 kein Heißwasser aus dem Schichtenergiespeicher 303 zugeführt sondern beispielsweise Warmwasser oder Heißwasser, das Abwärme aus anderen Prozessen darstellt. Das durch Ablauf 315 abgeführte Wasser wird nicht in den Warmwasserkreislauf des Systems eingespeist sondern anderweitig abgeführt. In such a system, the heat exchanger 302 no hot water from the layer energy storage 303 but, for example, hot water or hot water, which represents waste heat from other processes. That by expiration 315 discharged water is not fed into the hot water circuit of the system but otherwise dissipated.

Es handelt sich also um ein geschlossenes Energiespeichersystem, das nicht nur die Abwärme bei der Eiswassererzeugung unter Verwendung einer Wärmepumpe nutzt, sondern auch die Abwärme eines beliebigen anderen Verbrauchers, beispielsweise eines Kompressors. So it is a closed energy storage system that uses not only the waste heat in ice water production using a heat pump, but also the waste heat of any other consumer, such as a compressor.

Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht dem Ausführungsbeispiel in 2, wobei hier, ähnlich wie in 3, der Zulauf 414 des Wärmetauschers 402 nicht mit dem Heißwassertank 403 sondern mit einem beliebigen anderen Verbraucher verbunden ist und wobei der Ablauf 415 des Wärmetauschers 402 nicht mit einem Leitungsstück der Warmwasserleitung verbunden ist. In einer besonderen Ausführungsform (hier nicht gezeigt) kann eine Verbindungsleitung zwischen einer in diesem Fall vorgesehenen Verzweigung an der Position 422a in einem Leitungsstück zwischen dem Ablauf 411 für Heißwasser aus der Wärmepumpe 401 und dem Zulauf 418 für Heißwasser in den Heißwassertank 403 und der Verzweigung 422b in einem Leitungsstück zwischen dem Ablauf 413 des Wärmetauschers 402 und dem Zulauf 416 für Warmwasser in den Warmwassertank 404 vorgesehen sein. This in 4 embodiment shown corresponds to the embodiment in 2 , here, similar to in 3 , the feed 414 of the heat exchanger 402 not with the hot water tank 403 but connected with any other consumer and the process 415 of the heat exchanger 402 not connected to a pipe section of the hot water pipe. In a particular embodiment (not shown here), a connection line between a branch provided in this case at the position 422a in a pipe section between the drain 411 for hot water from the heat pump 401 and the inlet 418 for hot water in the hot water tank 403 and the branch 422b in a pipe section between the drain 413 of the heat exchanger 402 and the inlet 416 for hot water in the hot water tank 404 be provided.

Das Verfahren entspricht dem im Zusammenhang mit 2 beschriebenen Verfahren, wobei dem Wärmetauscher 402 Heißwasser aus einem anderen Prozess zugeführt wird, statt es aus dem Heißwassertank 403 zu entnehmen und dem Wärmetauscher 402 zuzuführen. Ebenso wird das über den Zulauf 414 und den Ablauf 415 zu Warmwasser abgekühlte Heißwasser nicht einem Warmwasserleitungsstück zwischen der Wärmepumpe 401 und dem Warmwassertank 404 zugeführt sondern anderweitig abgeführt. In einer besonderen Ausführungsform besteht die Möglichkeit, Warmwasser vom Ablauf 413 des Wärmetauschers 402 über die Verbindungsleitung zwischen der Verzweigung 422b und der Verzweigung 422a dem Heißwassertank 403 und/oder direkt dem Zulauf 410 der Wärmepumpe 401 zuzuführen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Temperatur im Ablauf 413 des Wärmetauschers 402 über dem Temperaturniveau des Warmwassers liegt, insbesondere auf dem Temperaturniveau des Heißwassers. Das Wasser kann in Abhängigkeit von dieser Temperatur, beispielsweise veranlasst durch eine Steuer- und Regeleinrichtung (nicht dargestellt), entweder in den Warmwassertank 404 oder in den Heißwassertank 403 eingeleitet werden. Hierfür notwendige Ventile sind nicht explizit dargestellt. The procedure corresponds to that in connection with 2 described method, wherein the heat exchanger 402 Hot water from another process is fed instead of it from the hot water tank 403 to remove and the heat exchanger 402 supply. Likewise, that's about the inlet 414 and the process 415 hot water cooled to hot water not a hot water pipe between the heat pump 401 and the hot water tank 404 supplied but otherwise dissipated. In a particular embodiment, there is the possibility of hot water from the drain 413 of the heat exchanger 402 over the connecting line between the branch 422b and the branch 422a the hot water tank 403 and / or directly to the inlet 410 the heat pump 401 supply. This is especially beneficial when the temperature in the drain 413 of the heat exchanger 402 above the temperature level of the hot water, in particular at the temperature level of the hot water. The water, depending on this temperature, for example, caused by a control and regulating device (not shown), either in the hot water tank 404 or in the hot water tank 403 be initiated. For this necessary valves are not shown explicitly.

Es handelt sich hierbei also um ein offenes Energiespeichersystem das nicht nur die Abwärme bei der Eiswassererzeugung unter Verwendung einer Wärmepumpe nutzt, sondern auch die Abwärme eines beliebigen anderen Verbrauchers, beispielsweise eines Kompressors. So this is an open energy storage system that uses not only the waste heat in ice water production using a heat pump, but also the waste heat of any other consumer, such as a compressor.

In den zuvor beschriebenen Beispielen war der Ablauf 113 bis 413 des Wärmetauschers 102 bis 402 jeweils unmittelbar mit dem Warmwassertank 104 bis 404 verbunden. In the examples described above, the procedure was 113 to 413 of the heat exchanger 102 to 402 each directly with the hot water tank 104 to 404 connected.

In den folgenden Ausführungsbeispielen 5 bis 8 ist ein zweiter Wärmetauscher 523 bis 823 vorgesehen und der Ablauf 513 bis 813 des ersten Wärmetauschers 502 bis 802 ist jeweils mit dem Zulauf 524 bis 824 des zweiten Wärmetauschers 523 bis 823 verbunden. Der Ablauf 525 bis 825 des zweiten Wärmetauschers 523 bis 823 ist jeweils mit dem Zulauf 516 bis 816 des Warmwassertanks 504 bis 804 verbunden. Wasser das aus dem ersten Wärmetauscher 502 bis 802 entnommen wird, kann also mittelbar über den zweiten Wärmetauscher 523 bis 823 dem Warmwassertank 504 bis 804 zugeführt werden. In the following embodiments 5 to 8th is a second heat exchanger 523 to 823 provided and the process 513 to 813 of the first heat exchanger 502 to 802 is each with the inlet 524 to 824 of the second heat exchanger 523 to 823 connected. The sequence 525 to 825 of the second heat exchanger 523 to 823 is each with the inlet 516 to 816 of the hot water tank 504 to 804 connected. Water that from the first heat exchanger 502 to 802 is removed, so indirectly via the second heat exchanger 523 to 823 the hot water tank 504 to 804 be supplied.

In den folgenden Ausführungsbeispielen 5 bis 9 ist, ähnlich wie in 3 und 4, der Zulauf 514 bis 914 des ersten Wärmetauschers 502 bis 802 nicht mit dem Schichtenergiespeicher 103 und 303 bzw. dem Heißwassertank 203 und 403 verbunden und der Ablauf 515 bis 815 des ersten Wärmetauschers 502 bis 902 ist nicht mit der Warmwasserleitung zwischen der Wärmepumpe 501 bis 901 und dem Schichtenergiespeicher 503 und 903 bzw. dem Heißwassertank 604 und 804 verbunden. D.h., dem ersten Wärmetauscher 502 bis 902 wird Heißwasser aus einem anderen Prozessschritt zugeführt und das abgekühlte Heißwasser wird nicht in die Warmwasserleitung eingespeist sondern anderweitig abgeführt. In the following embodiments 5 to 9 is similar to in 3 and 4 , the feed 514 to 914 of the first heat exchanger 502 to 802 not with the layer energy storage 103 and 303 or the hot water tank 203 and 403 connected and the process 515 to 815 of the first heat exchanger 502 to 902 is not with the hot water pipe between the heat pump 501 to 901 and the layer energy storage 503 and 903 or the hot water tank 604 and 804 connected. That is, the first heat exchanger 502 to 902 hot water is supplied from another process step and the cooled hot water is not fed into the hot water pipe but otherwise dissipated.

In dem in 5 gezeigten Beispiel ist der Zulauf 526 des zweiten Wärmetauschers 523 mit dem Heißwasserablauf 519 des Schichtenergiespeichers 503 verbunden. Der Ablauf 527 des zweiten Wärmetauschers 523 ist an der Verzweigung 528 mit der Warmwasserleitung zwischen der Wärmepumpe 501 und dem Schichtenergiespeicher 503 verbunden, insbesondere mit der Warmwasserleitung zwischen dem Zulauf 510 und dem Ablauf 521. In the in 5 example shown is the feed 526 of the second heat exchanger 523 with the hot water drain 519 of the stratified energy storage 503 connected. The sequence 527 of the second heat exchanger 523 is at the junction 528 with the hot water pipe between the heat pump 501 and the layer energy storage 503 connected, in particular with the hot water pipe between the inlet 510 and the process 521 ,

Lauwasser, das dem ersten Wärmetauscher 502 durch den Zulauf 512 zugeführt wird, wird durch Heißwasser, das dem ersten Wärmetauscher 502 durch den Zulauf 514 zugeführt wird erwärmt. Es wird dann durch den Ablauf 513 des ersten Wärmetauscher 502 entnommen und dem Zulauf 524 des zweiten Wärmetauscher 523 zugeführt im zweiten Wärmetauscher 523 wird es weiter erwärmt und am Ablauf 525 daraus entnommen. Das so entstandene Warmwasser wird durch den Zulauf 516 dem Warmwassertank 504 zugeführt. Die Erwärmung erfolgt, indem dem zweiten Wärmetauscher 523 durch den Zulauf 526 Heißwasser aus dem Schichtenergiespeicher 503 zugeführt wird, welches durch den Ablauf 519 entnommen wurde. Dieses Heißwasser wird dabei abgekühlt und anschließend durch den Ablauf 527 des zweiten Wärmetauscher 523 entnommen und an der Verzweigung 528 der Warmwasserleitung zwischen dem Ablauf 521 des Schichtenergiespeichers 503 und dem Zulauf 510 der Wärmepumpe 501 zugeführt. Lauwasser, the first heat exchanger 502 through the inlet 512 is supplied by hot water, which is the first heat exchanger 502 through the inlet 514 is supplied heated. It will then go through the process 513 of the first heat exchanger 502 taken and the inlet 524 of second heat exchanger 523 supplied in the second heat exchanger 523 it is heated further and on the drain 525 taken from it. The resulting hot water is through the inlet 516 the hot water tank 504 fed. The heating takes place by the second heat exchanger 523 through the inlet 526 Hot water from the stratified energy storage 503 is fed, which through the process 519 was removed. This hot water is cooled and then through the drain 527 of the second heat exchanger 523 taken and at the junction 528 the hot water pipe between the drain 521 of the stratified energy storage 503 and the inlet 510 the heat pump 501 fed.

Das oben beschriebene System ist ein geschlossenes Energiespeichersystem. Dieser Ausführungsform dient zur Absicherung, wenn die zusätzliche Abwärmequelle (beispielsweise Kompressor) zu lange nicht oder mit zu geringer Abwärmeleistung läuft, da es verhindert, dass Wasser mit Temperaturen unter der Warmwassertemperatur eingelagert wird oder, dass der optionale Puffertank 505 für das Lauwasser überläuft. The system described above is a closed energy storage system. This embodiment provides protection when the additional waste heat source (eg, compressor) does not run too long or with too little waste heat output because it prevents water from being stored at temperatures below the hot water temperature or that the optional buffer tank 505 overflows for the tepid water.

Ein ähnliches System ist in 6 gezeigt, wobei hier statt eines Schichtenergiespeichers ein Heißwassertank 603 vorgesehen ist. Hierbei ist ein Ablauf 619 des Heißwassertanks 603 mit dem Zulauf 626 des zweiten Wärmetauschers 623 verbunden. Vorzugsweise (hier nicht gezeigt) ist der Zulauf 618 und der Ablauf 619 in einer Leitung derart zusammengefasst, dass an einer in diesem Fall vorgesehenen Verzweigung an der Position 622a in einem Leitungsabschnitt zwischen dem Ablauf 611 für Heißwasser aus der Wärmepumpe 601 und dem Zulauf 618 für Heißwasser in den Heißwassertank 603 eine Leitung abzweigt, welche mit dem Zulauf 626 des zweiten Wärmetauschers 623 verbunden ist. Anders als in 5 ist der Ablauf 627 des zweiten Wärmetauschers 623 an der Verzweigung 628 mit einer Warmwasserleitung verbunden, die zwischen dem Ablauf 617 des Warmwassertanks 604 und dem Warmwasserzulauf 610 der Wärmepumpe 601 verläuft. A similar system is in 6 shown, here instead of a stratified energy storage, a hot water tank 603 is provided. Here is a procedure 619 of the hot water tank 603 with the feed 626 of the second heat exchanger 623 connected. Preferably (not shown here) is the feed 618 and the process 619 summarized in a line such that at a provided in this case branching at the position 622a in a line section between the drain 611 for hot water from the heat pump 601 and the inlet 618 for hot water in the hot water tank 603 a line branches, which with the inlet 626 of the second heat exchanger 623 connected is. Unlike in 5 is the process 627 of the second heat exchanger 623 at the junction 628 connected to a hot water pipe between the drain 617 of the hot water tank 604 and the hot water supply 610 the heat pump 601 runs.

Das Verfahren entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 5 beschriebenen Verfahren, wobei hier das Heißwasser, welches dem zweiten Wärmetauscher 623 zugeführt wird aus einem Heißwassertank 603 statt aus einem Schichtenergiespeicher entnommen wird und das entstandene Warmwasser an der Verzweigung 628 einer Warmwasserleitung zwischen dem Warmwassertank 604 und der Wärmepumpe 601 zugeführt wird und nicht einer Warmwasserleitung zwischen einem Schichtenergiespeicher und der Wärmepumpe 601. The procedure is essentially the same as with 5 described method, in which case the hot water, which the second heat exchanger 623 is supplied from a hot water tank 603 instead of being taken from a stratified energy storage and the resulting hot water at the junction 628 a hot water pipe between the hot water tank 604 and the heat pump 601 is fed and not a hot water line between a layer energy storage and the heat pump 601 ,

Das oben beschriebene System ist ein offenes Energiespeichersystem. Ähnlich wie das zuvor beschriebene System dient es zur Absicherung wenn die zusätzliche Abwärmequelle (beispielsweise Kompressor) zu lange nicht oder mit zu geringer Abwärmeleistung läuft, sodass kein Wasser mit Temperaturen unter der Warmwassertemperatur im Warmwassertank 604 eingelagert wird oder, dass der Puffertank 605 für das Lauwasser überläuft. The system described above is an open energy storage system. Similar to the system described above, it is used to hedge if the additional waste heat source (eg compressor) is not running too long or with too low heat output, so that no water with temperatures below the hot water temperature in the hot water tank 604 is stored or that the buffer tank 605 overflows for the tepid water.

In dem Beispiel in 5 und 6 dient das aus dem ersten Wärmetauscher 502 bzw. 602 entnommene Wasser, welches dem zweiten Wärmetauscher 523 bzw. 623 durch den Zulauf 524 bzw. 624 zugeführt wird jeweils als Senke im zweiten Wärmetauscher 523 bzw. 623. In the example in 5 and 6 this serves for the first heat exchanger 502 respectively. 602 taken water, which is the second heat exchanger 523 respectively. 623 through the inlet 524 respectively. 624 is supplied in each case as a sink in the second heat exchanger 523 respectively. 623 ,

In den 7 und 8 sind nun Systeme gezeigt, in denen das aus dem Ablauf 713 bzw. 813 des ersten Wärmetauschers 702 bzw. 802 entnommene Wasser im zweiten Wärmetauscher 723 bzw. 823 als Quelle dient. Somit sind die Zuläufe 724 und 824 und die Abläufe 725 und 825 jeweils quellseitige Zuläufe bzw. Abläufe, während die Zuläufe 726 und 826 und die Abläufe 727 und 827 senkenseitige Zuläufe bzw. Abläufe sind. In the 7 and 8th Now systems are shown in which the out of the drain 713 respectively. 813 of the first heat exchanger 702 respectively. 802 taken water in the second heat exchanger 723 respectively. 823 serves as a source. Thus, the feeds 724 and 824 and the processes 725 and 825 each source-side feeds or processes, while the feeds 726 and 826 and the processes 727 and 827 lower side inlets or drains are.

In 7 ist eine Ausführungsform mit einem Schichtenergiespeicher 703 gezeigt. Von einem Teilstück der Warmwasserleitung zwischen dem Ablauf 721 des Schichtenergiespeichers 703 und dem Zulauf 710 der Wärmepumpe 701 zweigt an der Verzweigung 722a eine Leitung ab, die mit dem senkenseitigen Zulauf 726 des zweiten Wärmetauschers 723 verbunden ist. Der senkenseitigen Ablauf 727 des zweiten Wärmetauschers 723 ist mit einem Zulauf 718a des Schichtenergiespeichers 703 verbunden. Dieser Zulauf 718a kann sich etwa auf gleicher Höhe, also auf gleichem Temperaturniveau, wie der Heißwasserzulauf 718 befinden oder auf niedrigerer Höhe, jedoch oberhalb des Warmwasserablaufs 721. In 7 is an embodiment with a layer energy storage 703 shown. From a section of the hot water pipe between the drain 721 of the stratified energy storage 703 and the inlet 710 the heat pump 701 branches at the junction 722a a line from that with the low side inlet 726 of the second heat exchanger 723 connected is. The sink-side process 727 of the second heat exchanger 723 is with a feed 718a of the stratified energy storage 703 connected. This feed 718a can be at about the same level, ie at the same temperature level as the hot water supply 718 or at a lower altitude, but above the hot water drain 721 ,

In dem hier beschriebenen System wird Lauwasser dem ersten Wärmetauscher 702 durch den Zulauf 712 zugeführt und durch den Ablauf 713 entnommen. Im ersten Wärmetauscher 702 wird es zu Heißwasser erwärmt, indem dem ersten Wärmetauscher 702 Heißwasser aus einem anderen Prozess durch den Zulauf 714 zugeführt, im ersten Wärmetauscher 702 abgekühlt und durch den Ablauf 715 entnommen wird. Das Heißwasser, welches am Ablauf 713 aus dem ersten Wärmetauscher 702 entnommen wird, wird anschließend dem zweiten Wärmetauscher 723 durch den Zulauf 724 zugeführt. Im zweiten Wärmetauscher 723 gibt es Energie ab und wird dann als Warmwasser durch den Ablauf 725 aus dem zweiten Wärmetauscher 723 entnommen und über den Zulauf 716 dem Warmwassertank 704 zugeführt. An der Verzweigung 722a wird Warmwasser entnommen und dem zweiten Wärmetauscher 723 am Einlauf 726 zugeführt. Im zweiten Wärmetauscher 723 wird es erhitzt und als Heißwasser am Ablauf 727 entnommen und dem Schichtenergiespeicher 703 durch den Zulauf 718a zugeführt. In the system described here, bottled water becomes the first heat exchanger 702 through the inlet 712 fed and through the process 713 taken. In the first heat exchanger 702 It is heated to hot water by the first heat exchanger 702 Hot water from another process through the inlet 714 supplied in the first heat exchanger 702 cooled and through the drain 715 is removed. The hot water, which at the drain 713 from the first heat exchanger 702 is removed, then the second heat exchanger 723 through the inlet 724 fed. In the second heat exchanger 723 it releases energy and then passes through the drain as hot water 725 from the second heat exchanger 723 taken and over the inlet 716 the hot water tank 704 fed. At the junction 722a hot water is removed and the second heat exchanger 723 at the inlet 726 fed. In the second heat exchanger 723 It is heated and used as hot water procedure 727 taken and the layer energy storage 703 through the inlet 718a fed.

Das oben beschriebene System ist ein geschlossenes Energiespeichersystem. Dieses System ist dann vorteilhaft, wenn die Abwärme in anderen Prozessschritten höhere Temperaturen erzielen kann als die Warmwassertemperatur. Diese zusätzliche Temperaturdifferenz kann genutzt werden, indem Warmwasser zu Heißwasser erwärmt, und dieses in einem Schichtenenergiespeicher eingelagert wird. The system described above is a closed energy storage system. This system is advantageous if the waste heat in other process steps can reach higher temperatures than the hot water temperature. This additional temperature difference can be used by warm water heated to hot water, and this is stored in a stratified energy storage.

In 8 ist ein ähnliches System wie das System in 7 dargestellt, wobei hier statt eines Schichtenergiespeichers ein Heißwassertank 803 vorgesehen ist. Der Zulauf 826 des zweiten Wärmetauschers 823 ist also mit einer Warmwasserleitung verbunden, die zwischen dem Ablauf 817 des Warmwassertanks 804 und dem Zulauf 810 der Wärmepumpe 801 verläuft. Der Ablauf 827 des zweiten Wärmetauschers 823 ist an der Verzweigung 822a mit einer Heißwasserleitung verbunden, die zwischen dem Ablauf 811 der Wärmepumpe 801 und dem Zulauf 818 des Heißwassertanks 803 verläuft. In 8th is a similar system as the system in 7 shown here, in which case instead of a stratified energy storage, a hot water tank 803 is provided. The feed 826 of the second heat exchanger 823 So it is connected to a hot water pipe between the drain 817 of the hot water tank 804 and the inlet 810 the heat pump 801 runs. The sequence 827 of the second heat exchanger 823 is at the junction 822a connected to a hot water pipe between the drain 811 the heat pump 801 and the inlet 818 of the hot water tank 803 runs.

Das Warmwasser, das aus dem Tank 804 entnommen wird, wird dem Zulauf 826 des zweiten Wärmetauschers 823 zugeführt und in dem zweiten Wärmetauscher 823 erhitzt, so dass es als Heißwasser aus dem Ablauf 827 entnommen werden kann und dem Heißwassertank 803 zugeführt werden kann. The hot water coming out of the tank 804 is taken, the inlet is 826 of the second heat exchanger 823 supplied and in the second heat exchanger 823 heated, leaving it as hot water from the drain 827 can be removed and the hot water tank 803 can be supplied.

Es handelt sich dabei also um ein offenes Energiespeichersystem. Ähnlich wie im vorangegangenen Beispiel kann hier zusätzliche Abwärme höherer Temperatur aus einem anderen Prozessschritt genutzt werden, um Heißwasser zu erzeugen, welches dann im Heißwassertank 803 gespeichert werden kann. It is therefore an open energy storage system. Similar to the previous example here additional waste heat higher temperature can be used from another process step to produce hot water, which then in the hot water tank 803 can be stored.

In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für das System 900 gezeigt, das im Wesentlichen dem in 3 gezeigten System entspricht, wobei die Leitung vom Ablauf 913 des Wärmetauschers 902 nicht dem Warmwassertank 904 sondern dem Schichtenergiespeicher 903 an der Verzweigung 918a zugeführt wird. Weiter kann auf einen Puffertank für Lauwasser zwischen dem Ablauf 909 der Wärmepumpe und dem Zulauf 912 des Wärmetauschers 902 verzichtet werden, indem zusätzliche Schichten im Schichtenenergiespeicher 903 vorgesehen sind, worin Kaltwasser bzw. Lauwasser im unteren Bereich, unterhalb der Warmwasserschicht eingelagert wird. Weiter verfügt der Schichtenenergiespeicher 903 über einen Anschluss 932 für Lauwasser, der über eine Leitung mit der Verzweigung 909a in einem Leitungsstück zwischen dem Ablauf 909 für Lauwasser aus der Wärmepumpe 901 und dem Einlauf 912 für Lauwasser in den Wärmetauscher 902 mit der Lauwasserleitung verbunden ist. Weiter verfügt der Schichtenenergiespeicher 903 über mindestens einen weiteren Anschluss 930 im unteren Bereich für Kaltwasser und mindestens einen weiteren Anschluss 933 für Lauwasser, Warmwasser oder Heißwasser. Die Anschlüsse in den verschiedenen Bereichen des Schichtenenergiespeichers 903 können, wenn auch nicht dargestellt, in ihrer Anzahl variieren, jedoch auch zum Teil in sinnvoller Weise zu einer Leitung zusammengefasst werden. Dies trifft beispielsweise für die Anschlüsse 930 und 931 bzw. 932 und 933 zu. In 9 is another embodiment of the system 900 shown, which is essentially the in 3 shown system, the line from the drain 913 of the heat exchanger 902 not the hot water tank 904 but the layer energy storage 903 at the junction 918a is supplied. Next may be on a buffer tank for backwash between the drain 909 the heat pump and the inlet 912 of the heat exchanger 902 be waived by adding additional layers in the layer energy storage 903 are provided, wherein cold water or Lauwasser is stored in the lower region, below the hot water layer. Next has the layer energy storage 903 via a connection 932 for backwater, which has a pipe with the branching 909a in a pipe section between the drain 909 for run-off from the heat pump 901 and the enema 912 for continuous water in the heat exchanger 902 is connected to the Lauwasserleitung. Next has the layer energy storage 903 via at least one other connection 930 in the lower area for cold water and at least one other connection 933 for bottled water, hot water or hot water. The connections in the various areas of the stratified energy storage 903 although not shown, may vary in number, but also be combined in a meaningful way to a line. This applies, for example, for the connections 930 and 931 respectively. 932 and 933 to.

Über die Anschlüsse 930 und 933 ist das Energiespeichersystem mit anderen Wärmeverbrauchern und/oder Wärmeproduzenten verbunden, wodurch beispielsweise Wärme aus einem oberen Bereich des Schichtenenergiespeichers 903 beispielsweise über den Ablauf 933 entnommen, in einem Wärmeverbraucher abgekühlt und als Kaltwasser dem unteren Bereich des Schichtenenergiespeichers 903 über den Zulauf 930 zugeführt werden kann und von dort aus über den Ablauf 931 als Kaltwasser über den Zulauf 908 der Wärmepumpe 901 zugeführt werden. Das in der Wärmepumpe 901 aus Kaltwasser gewonnene Lauwasser aus dem Ablauf 909 wird einem unteren Bereich des Schichtenenergiespeichers 903 über den Zulauf 932 zugeführt und/oder direkt dem Zulauf 912 des Wärmetauschers 902 zugeführt, worin das Lauwasser zu Warmwasser oder Heißwasser erhitzt wird und über den Ablauf 913 des Wärmetauschers 902 einem oberen oder mittleren Bereich des Schichtenenergiespeichers 903 über den Zulauf 918a zugeführt wird. About the connections 930 and 933 the energy storage system is connected to other heat consumers and / or heat producers, whereby, for example, heat from an upper region of the stratified energy storage 903 for example, about the process 933 removed, cooled in a heat consumer and cold water as the lower portion of the stratified energy storage 903 over the inlet 930 can be supplied and from there via the process 931 as cold water over the inlet 908 the heat pump 901 be supplied. That in the heat pump 901 Leaked water from cold water from the drain 909 becomes a lower portion of the stratified energy storage 903 over the inlet 932 fed and / or directly to the inlet 912 of the heat exchanger 902 fed, in which the backwater is heated to hot water or hot water and over the drain 913 of the heat exchanger 902 an upper or middle region of the stratified energy storage 903 over the inlet 918a is supplied.

Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da Wasser aller verwendeten Temperaturniveaus, insbesondere Kaltwasser, Lauwasser, Warmwasser und Heißwasser in dem Schichtenenergiespeicher 903 gelagert werden und somit beispielsweise Warmwasser nur bei Bedarf über einen externen Wärmetauscher (nicht dargestellt), der mit dem Schichtenenergiespeicher 903 verbunden ist, außerhalb des Systems 900 bereitgestellt werden kann. Dies ermöglicht eine „Just in time“ Produktion von Warmwasser wodurch die Wärmeverluste für die Warmwasserbereitstellung minimiert werden können. Ferner kann hierdurch der Warmwassertank 904 deutlich kleiner dimensioniert werden oder komplett entfallen. This embodiment is particularly advantageous since water of all temperature levels used, in particular cold water, run-flat water, hot water and hot water in the stratified energy storage 903 be stored and thus, for example, hot water only when needed via an external heat exchanger (not shown), with the layer energy storage 903 connected outside the system 900 can be provided. This allows "just in time" production of hot water, which minimizes heat loss for hot water supply. Furthermore, this can make the hot water tank 904 be significantly smaller dimensions or completely eliminated.

Es handelt sich also um ein geschlossenes Energiespeichersystem, das nicht nur die Abwärme bei der Eiswassererzeugung unter Verwendung einer Wärmepumpe nutzt, sondern auch die Abwärme eines beliebigen anderen Verbrauchers, beispielsweise eines Kompressors. Weiter wird ein Kaltwasser-Lauwasser-Kreislauf in den Schichtenenergiespeicher integriert. So it is a closed energy storage system that uses not only the waste heat in ice water production using a heat pump, but also the waste heat of any other consumer, such as a compressor. Furthermore, a cold-water continuous-water circuit is integrated into the stratified energy storage.

In 10 ist ein System 1000 gezeigt, in dem mittels Ventilen 1028 jeweils ein Zulauf oder Ablauf ausgewählt werden kann, wobei hier jeweils am Heißwasserablauf 1011 der Wärmepumpe 1001 und an den Abläufen des Schichtenergiespeichers 1003 Temperatursensoren 1029 angeordnet sind. Die Ventile werden, in diesem Fall automatisch, basierend auf den Messwerten der Temperatursensoren so gesteuert, dass das Heißwasser dem Schichtenergiespeicher 1003 auf einer geeigneten Höhe zugeführt wird, also auf einer Höhe, bei der das Wasser im Tank der gemessenen Heißwassertemperatur entspricht. Außerdem, können die Ventile so gesteuert werden, dass Wasser auf geeigneter Höhe aus dem Schichtenergiespeicher 1003 entnommen wird, zum Beispiel auf einer Höhe, auf der das Warmwasser eine geeignete Temperatur zum Zuführen zur Wärmepumpe 1001 hat. In 10 is a system 1000 shown in which by means of valves 1028 in each case an inlet or outlet can be selected, in each case at the hot water outlet 1011 the heat pump 1001 and on the processes of the stratified energy storage 1003 temperature sensors 1029 are arranged. The valves are, in this case automatically, controlled based on the measured values of the temperature sensors so that the hot water the stratified energy storage 1003 is fed at a suitable height, ie at a height at which the water in the tank corresponds to the measured hot water temperature. In addition, the valves can be controlled so that water at the appropriate level from the layer energy storage 1003 is removed, for example, at a height at which the hot water is a suitable temperature for supplying to the heat pump 1001 Has.

In allen oben genannten Beispielen kann das Kälteträgerfluid, beispielsweise das Eiswasser, einem Speichertank zugeführt werden, welcher einen Teil des Systems bilden kann oder extern vorgesehen ist. Dazu ist jeweils der Ablauf 107 bis 907 mit einem Einlauf dieses Speichertanks verbunden. Von dort kann das Kälteträgerfluid für diverse Prozesse weiterverwendet werden, beispielsweise für Kühlprozesse zu denen unter anderem die Würzekühlung, die Wasserentgasung, die Hefekühlung, die Grünbierkühlung, die Biertiefkühlung und die Kühlung von Gärtanks, Lagertanks, Drucktanks und sonstigen Tanks und/oder Wärmetauscher welche in der Lebensmittelverarbeitungsanlage eingesetzt werden gehören. Alternativ oder zusätzlich können zusätzliche Kältequellen vorhanden sein, welche beispielsweise mit dem Speichertank in Verbindung stehen. In all of the above examples, the refrigerant fluid, such as the ice water, may be supplied to a storage tank, which may form part of the system or may be provided externally. This is the process in each case 107 to 907 connected to an inlet of this storage tank. From there, the refrigerant fluid for various processes can continue to be used, for example, for cooling processes including wort cooling, water degassing, yeast cooling, Grünbierkühlung, Biertiefkühlung and cooling of fermentation tanks, storage tanks, pressure tanks and other tanks and / or heat exchangers which in belonging to the food processing plant. Alternatively or additionally, additional cooling sources may be present, which are connected to the storage tank, for example.

Es sei darauf hingewiesen, dass bei jedem der oben genannten Schichtenergiespeicher 103, 303, 503, 703, 903 und 1003 jeweils nur die zum Prozess gehörigen Zuläufe und Abläufe eingezeichnet sind. Der Schichtenergiespeicher 103, 303, 503, 703, 903 und 1003 kann jedoch auf diversen Höhen, also Temperaturniveaus, Zuläufe und Abläufe aufweisen. Daraus entnommenes Wasser verschiedener Temperaturniveaus kann für verschiedene Kühlprozesse oder Heizprozesse der Lebensmittelverarbeitungsanlage verwendet werden, beispielsweise zur Läuterwürzeerhitzung, zur Würzekühlung, zur Würzeerhitzung und -kochung, zur Dunstkondensation oder zur Kondensatkühlung. Die Zufuhr von Wasser diverser Energieniveaus kann durch Primärenergiequellen oder durch regenerative Energiequellen erfolgen, beispielsweise durch Blockheizkraftwerke, Gasturbinen, Dampf- und Hochdruckheißwasser-Kessel, Solarthermie, Geothermie, Schnelldampferzeuger oder ähnliches. It should be noted that in each of the above-mentioned layer energy storage 103 . 303 . 503 . 703 . 903 and 1003 in each case only the feeds and processes belonging to the process are indicated. The layer energy storage 103 . 303 . 503 . 703 . 903 and 1003 However, it can have different levels, ie temperature levels, feeds and processes. Water taken from it of different temperature levels can be used for various cooling processes or heating processes of the food processing plant, for example for Läuterwürzeerheizung, wort cooling, wort heating and boiling, vapor condensation or condensate cooling. The supply of water of various energy levels can be done by primary energy sources or by regenerative energy sources, for example by combined heat and power plants, gas turbines, steam and high-pressure hot water boiler, solar thermal, geothermal, high-speed steam generator or the like.

Sofern ein Warmwassertank 104 bis 1004 vorgesehen ist, kann dieser für diverse Prozesse gefüllt und entleert werden, wobei in den oben genannten Beispielen die dazu nötigen Zuläufe und Abläufe nicht dargestellt sind. Beispielsweise kann Warmwasser aus einem Würzekühler, einem Kondensatkühler, einen Pfannendunstkondensator, einer Wärmepumpe, eines Blockheizkraftwerks oder aus Abwasserwärmerückgewinnung in den Warmwassertank eingeleitet werden. Aus dem Warmwassertank kann auch Warmwasser entnommen werden beispielsweise für das Einmaischen, für das Anschwänzen, für das Spülen oder Reinigen von Gefäßen und Leitungen, oder Transferwasser zum Ausschieben von Leitungen oder Wärmetauschern. If a hot water tank 104 to 1004 is provided, this can be filled and emptied for various processes, in the above examples, the necessary feeds and processes are not shown. For example, hot water from a wort cooler, a condensate cooler, a pan vapor condenser, a heat pump, a combined heat and power plant or sewage heat recovery can be introduced into the hot water tank. From the hot water tank and hot water can be removed, for example, for mashing, for tipping, for rinsing or cleaning of vessels and pipes, or transfer water for pushing out of lines or heat exchangers.

Bezüglich der Abwärme aus anderen Prozessen, die dem ersten Wärmetauscher 302 bis 902 in den 3 bis 9 zugeführt wird, sei erwähnt, dass diese Abwärme beispielsweise von Druckluftkompressoren stammen kann, bei denen Abwärme auf einem sehr hohen Temperaturniveau entstehen kann. Regarding the waste heat from other processes, the first heat exchanger 302 to 902 in the 3 to 9 is supplied, it should be noted that this waste heat may originate from compressed air compressors, for example, in which waste heat can occur at a very high temperature level.

Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind. It is understood that in the embodiments described above mentioned features are not limited to these specific combinations and are also possible in any other combinations.

Claims

System ( 100 ) for operating a food processing plant, for example a brewery, in particular for making ice water, characterized in that the system comprises a heat pump ( 101 ) and a heat exchanger ( 102 ), the heat pump ( 101 ) is designed such that in operation reduces the temperature of a refrigerant fluid while cold water is heated to Lauwasser and hot water to hot water, and the heat pump ( 101 ) at least one Lauwasserablauf ( 109 ) for discharging the Lauwassers from the heat pump ( 101 ), wherein the Lauwasserablauf ( 109 ) indirectly, in particular via a buffer tank ( 105 ), or directly with a lower side inlet ( 112 ) of the heat exchanger ( 102 ) connected is.

System according to claim 1, wherein the heat pump ( 101 ) a hot water drain ( 111 ) with a hot water inlet ( 118 . 218 ) of an energy store, in particular a stratified energy store ( 103 ) and / or a hot water tank ( 203 ), connected is.

System according to one of the preceding claims, comprising a hot water source, in particular in the form of the stratified energy storage ( 103 ) and / or a hot water tank ( 104 ) and / or one, in particular, source-side, hot-water outlet ( 115 ) of the heat exchanger ( 102 ) and / or a hot water source, in particular in the form of the stratified energy store ( 103 ) and / or the hot water tank ( 203 ) and / or one, in particular sink side, hot water drain ( 113 ) of the heat exchanger ( 102 ) and / or a waste heat generating device.

System according to one of claims 2 or 3, wherein the heat pump ( 101 ) and the heat exchanger ( 102 ) both with the energy storage, in particular both with the layer energy storage ( 103 ) and / or both with the hot water tank ( 203 ), are connected.

System according to one of the preceding claims, wherein a sink-side sequence ( 113 ) of the heat exchanger ( 102 ) with a hot water tank ( 104 ) and / or with a feed ( 918a ) of the stratified energy store ( 103 ) connected is.

System according to one of claims 2 to 5, comprising a connecting line between a first line, which between the hot water drain ( 411 ) of the heat pump ( 401 ) and the hot water inlet ( 418 ) of the energy store, in particular the hot water tank ( 403 ), and a second line, which between the low side drain ( 413 ) of the heat exchanger ( 402 ) and the hot water supply ( 416 ) of the hot water tank ( 404 ) runs.

System according to one of claims 2 to 5, wherein the energy store in the form of a stratified energy storage ( 903 ) is formed, which a hot water drain ( 921 ), a cold water drain ( 931 ) and a Lauwasserzulauf ( 932 ), wherein the hot water drain ( 921 ) of the stratified energy store ( 903 ) with the hot water inlet of the heat pump ( 901 ), wherein the Lauwasserablauf ( 909 ) of the heat pump ( 901 ) directly with the heat exchanger ( 912 ) and with the feed water ( 932 ) of the stratified energy store ( 903 ) and the hot water drain ( 913 ) of the heat exchanger ( 902 ) with a hot water supply ( 918a ) of the stratified energy store ( 903 ) connected is.

System according to one of claims 2 to 4, wherein the heat exchanger ( 102 ) a first heat exchanger ( 502 ), comprising a second heat exchanger ( 523 ), wherein the second heat exchanger ( 523 ) lower side ( 524 ) with the sink-side sequence ( 513 ) of the first heat exchanger ( 502 ), in particular with a hot water drain or a Lauwasserablauf ( 525 ), and with the hot water tank ( 504 ) and the source side with the layer energy storage ( 503 ) or the hot water tank ( 603 ) and with the hot water supply ( 510 ) of the heat pump ( 501 ) connected is.

System according to one of claims 2 to 4, wherein the heat exchanger ( 102 ) a first heat exchanger ( 702 ), comprising a second heat exchanger ( 723 ), wherein the second heat exchanger ( 723 ) on the source side with a sink-side outlet ( 713 ) of the first heat exchanger ( 702 ), in particular with a hot water drain, and with the hot water tank ( 704 ) and the lower side with the layer energy storage ( 703 ) and / or with the hot water tank ( 704 ) and / or the hot water tank ( 803 ) connected is.

Method for operating a food processing plant, for example a brewery, in particular for making ice water, characterized in that a heat pump ( 101 ) reduces the temperature of a refrigerant fluid while cold water to Lauwasser and hot water to hot water heats the Lauwasser indirectly, for example via a buffer tank ( 105 ), or directly to a heat exchanger ( 102 ) is supplied on the lower side.

A method according to claim 10, wherein the hot water, in particular separately from the backwater, from the heat pump ( 101 ) and an energy storage, in particular a layer energy storage ( 103 ) and / or a hot water tank ( 203 ) is supplied.

A method according to claim 10 or 11, wherein the hot water from a stratified energy storage ( 103 ), from a hot water tank ( 104 ) and / or source side from the heat exchanger ( 102 ) and wherein the heat exchanger ( 102 ) Source energy from the layer energy storage ( 103 ), the hot water tank ( 203 ) and / or a waste heat generating device is supplied.

Method according to one of claims 10 to 12, wherein the heat pump ( 101 ) and the heat exchanger ( 102 ) Water from a common source, in particular from an energy store, in particular from the layer energy store ( 103 ) or the hot water tank ( 203 ) is supplied.

Method according to one of claims 10 to 13, wherein from the heat exchanger ( 102 ) hot water removed from the bottom and the hot water tank ( 104 ) is supplied and / or lower side taken hot water and the layer energy storage ( 103 ) or the hot water tank ( 203 ) is supplied.

Method according to one of claims 10 to 13, wherein the heat exchanger ( 102 ) a first Heat exchanger is and where from the first heat exchanger ( 502 . 602 . 702 . 802 ) Hot water, tap water or hot water and a second heat exchanger ( 523 . 623 . 723 . 823 ) is supplied.

Method according to one of claims 10 to 13, wherein the heat exchanger ( 102 ) a first heat exchanger ( 502 ), wherein a second heat exchanger ( 523 ) lower side hot water or continuous water from the first heat exchanger ( 502 ) and source side hot water from the hot water tank ( 603 ) or from the stratified energy storage ( 503 ) and wherein source-side hot water from the second heat exchanger ( 523 ) and the heat pump ( 501 ) and / or the layer energy storage ( 503 ) and sink side hot water the hot water tank ( 504 ) and / or wherein source-side hot water from the second heat exchanger ( 523 ) the stratified energy storage ( 503 ) and / or the hot water tank ( 603 ) and / or wherein sink-side hot water from the second heat exchanger ( 523 ) and the hot water tank ( 504 ), the layer energy storage ( 503 ) and / or the heat pump ( 501 ) is supplied.

Method according to one of claims 10 to 13, wherein the heat exchanger is a first heat exchanger ( 702 ), wherein a second heat exchanger ( 723 ) source water from the first heat exchanger ( 702 ) is supplied and lower side hot water from the stratified energy storage ( 703 ) and / or the hot water tank ( 704 ) and / or wherein the lower side hot water from the second heat exchanger ( 723 ) and the hot water tank ( 803 ) or the layer energy storage ( 703 ) is supplied and the source side hot water from the second heat exchanger ( 723 ) and the hot water tank ( 704 ) is supplied.