DE19719311C5 - Wärmetauscher - Google Patents

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Abstract

Abwärme-Installation für Abwasser (11) mit einer Trockenwasserrinne (1) zur Leitung von Abwasser (11), wobei die Trockenwasserrinne (1) mindestens ein Wärmetauscherelement (2) mit einer wärmeleitenden Tauschfläche (20) und das Wärmetauscherelement (2) einen Kreislauf (3) für ein vom Abwasser (11) getrenntes Wärmetauschmedium (31) aufweisen, wobei das Wärmetauscherelement (2) Wärme aus dem Abwasser (11) an das Wärmetauschmedium (31) überträgt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wärmeleitende Tauschfläche (20) plattenförmig oder profiliert ausgebildet ist und zumindest teilweise an der Innenwand der Trockenwasserrinne (1) anliegt,
dass die Tauschfläche (20) in direktem Kontakt mit dem Abwasser (11) steht, wobei
das Wärmetauscherelement (2) über diese Tauschfläche (20) direkt Wärme aus dem Abwasser (11) aufnimmt, und
dass die Abwärme-Installation Versorgungsröhren (7, 7', 7'') aufweist, über die jeweils mehrere Wärmetauscherelemente (2) parallel versorgbar sind.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Bauwesens und betrifft eine Abwärme-Installation für Abwasser und ein Verfahren zur Montage dieser Installation gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes der Patentansprüche 1 und 9.
  • Installationen für Abwasser werden in häusliche oder ähnliche örtliche Versorgungen und in öffentliche oder ähnliche Hauptversorgungen unterschieden. Sie betreffen unterschiedliche Gebiete wie beispielsweise den Kanalisationsbau zur Frischwasserversorgung, zur Gewinnung und Sammlung von Regenwasser sowie zur Sammlung von Abwasser.
  • Diese Installationen für Abwasser sollen einerseits eine lange Haltbarkeit von 15–50 Jahren gewährleisten und sie sollen andererseits eine hohe Resistenz gegen beispielsweise aggressive und korrosive Medien aufweisen. Sie kennzeichnen sich durch Verwendung bewährter Baustoffe. Als Beispiel sei die Verwendung von Steinzeugschalen im Kanalisationsbau erwähnt. Diese Steinzeugschalen werden als glatte, widerstandsarme Einbauten für den direkten Kontakt mit dem Abwasser verwendet. Sie sind lange haltbar und sowohl gegen Korrosion als auch gegen Errosion resistent. Die Korrosion wird beispielsweise durch Säuren im Abwasser vermittelt, Steinzeugschalen werden durch Säuren wenig oder nicht angegriffen. Die Errosion wird beispielsweise durch Ablagerungen, Sedimente und Schwemmstoffe im Abwasser vermittelt. Die Ablagerungen und Sedimente werden mechanisch entfernt, was zu einem mehr oder weniger starken Abrieb der Steinzeugschalen führt.
  • Aus der DE 35 21 585 A1 ist eine Vorrichtung zur Gewinnung der Schmutzwasser-Abwärme bekannt, die eine Rohranordung besitzt, die im Innern des Mantels des Abwasserrohres oder in einer das Abwasserrohr lagernden Betonsohle liegt. Auf diese Weise wird die Abwärme indirekt durch das Abwasser-Rohrmaterial an ein Wärmeaustauschmedium abgegeben. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass die als Wärmetauscher dienende Rohranordung nicht mit dem Schmutzwasser in Verbindung steht und sich daher Probleme wie Korrosion, Erosion oder die Anlagerung von Verunreinigungen nicht stellen. Sie weist aber den gravierenden Nachteil auf, dass die Wärme durch das sehr schlecht wärmeleitende Rohrmaterial hindurchgeleitet werden muss. Sie hat deshalb eine unbefriedigende Wärmeausbeute und ist nicht wirtschaftlich.
  • Aus der DE 36 07 207 A1 ist ein Wärmetauscher bekannt, der auch nachträglich in Betonrohr-Abwasserkanäle eingebracht werden kann und die Innenwände des Betonrohrs vor Korrosion schützen soll. Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Wärmetauscher eine Rohrschlange auf, die mäanderförmig in der Innenwand des Betonrohrs eingebettet ist und eine korrosions- und verschleißfeste Innenschicht trägt. An den beiden Enden der Rohrschlange sind Zu- bzw. Abflußanschlüsse für das Wärmetauschmedium angeordnet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Wärmtauscher durch zwei übereinander angeordnete elastische Kunststoff-Folien gebildet, die punktweise miteinander verbunden sind. Zwischen den Verbindungspunkten verbleiben Zwischenräume, durch die das Wärmetauschmedium fließen kann. Auch hier ist jeweils ein Anschluß für den Zufluß und den Abfluß des Wärmetauschmediums vorgesehen.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, eine Abwärme-Installation für Abwasser bereitzustellen, welche einen integrierten Wärmetauscher aufweist, welcher eine im Vergleich zum Stand der Technik bessere Wärmeausbeute hat, dabei den oben aufgeführten Bedingungen der Haltbarkeit und Resistenz genügt und gleichzeitig mit bekannten Verfahren und Materialien ausführbar sein muss.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abwärme-Installation mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Idee der Erfindung darin, Wärme aus Abwasser zu gewinnen und für diesen Zweck einen Wärmetauscher in eine Installation von Abwasser zu integrieren, um so dem Abwasser von beispielsweise öffentlichen oder ähnlichen Hauptversorgungen Wärme zu entziehen.
  • Unter Zugrundelegung bekannter Installationen für Abwasser stellt der Einbau eines Wärmetauschers, welcher im direkten Kontakt mit dem Abwasser steht, ein völlig fremdes Bauelement dar. Diese erfindungsgemässe Integration eines Wärmetauschers in eine Installation für Abwasser stellt ein Novum dar, insbesondere ist sie für die Fachwelt nicht naheliegend, ja sie wird aus den folgenden nachteiligen Gründen nicht in Betracht gezogen.
    • – Dieses Bauelement bedingt konstruktive Änderungen normierter Bauelemente und somit Mehrkosten.
    • – Dieses Bauelement bedingt die Verwendung wärmeleitfähiger Materialien, was insbesondere die Verwendung der oben erwähnten Steinzeugschalen ausschliesst. Steinzeugschalen sind thermische Isolatoren und eignen sich nicht zur Verwendung für mit dem Abwasser im direkten Kontakt stehende Wärmetauscher. Dieses Bauelement aus wärmeleitfähigen Materialien ist schwerlich lange haltbar und sie genügt schwerlich den Bedingungen nach hoher Resistenz gegenüber Korrosion und Errosion.
    • – Dieses Bauelement stellt prinzipiell eine Abweichung von der glatten Wasserleitungsstruktur dar. An solchen Kanten und Ecken sammeln sich beispielsweise Verunreinigungen aus dem Abwasser, was einen Mehraufwand beim Unterhalt und somit Mehrkosten bedingt.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe und überwindet die technischen Vorurteile, indem die erfindungsgemässe Installation für Abwasser substituierte Steinzeugschalen aufweist. Die Steinzeugschalen sind durch erfindungsgemässe Wärmetauscherelemente ersetzt. Diese Wärmetauscherelemente erfüllen die Normen der Bauelemente für den Kanalisationsbau, sie sind haltbar und resistent gegen Korrosion und Errosion und sie stellen keine Abweichung von der widerstandsarmen Wasserleitungsstruktur dar.
  • Die bisherigen Funktionen der Steinzeugschalen werden beibehalten. Die erfindungsgemässen Wärmetauscherelemente bilden Teile von Wasserleitungen und stehen im direkten Kontakt mit dem Abwasser. Vorteilhafterweise bestehen diese Wasserleitungen zumindestens in Teilbereichen aus lange haltbaren, gegen Korrosion und sowie Errosion resistenten Tauschflächen aus Edelstahl. Zusätzlich zu diesen bisherigen Funktion sind diese Tauschflächen wärmeleitfähig und nehmen Wärme aus dem Abwasser auf. Die Wärmetauscherelemente weisen einen Kreislauf mit einem vom Abwasser getrennten Wärmetauschmedium auf.
  • Anhand der folgenden Figuren wird die Erfindung in mehreren Ausführungsformen im Detail erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer ersten vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemässen Installation für Abwasser mit gebogenen plattenförmigen Wärmetauscherelementen.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemässen Installation für Abwasser mit U-profilförmigen Wärmetauscherelementen.
  • 3 zeigt einen Schnitt durch die Oberfläche eines Teils eines Wärmetauscherelements gemäss 1.
  • 4 zeigt einen Schnitt durch die Oberfläche von Teilen von miteinander zu einer Wärmetauschereinheit verbundenen Wärmetauscherelementen gemäss den 1 und 3.
  • 5 zeigt. in Draufsicht und Querschnitt den Aufbau einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wärmetauscherelements aus punktgeschweissten Blechen.
  • 6 zeigt im Schnitt den Aufbau einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wärmetauscherelements aus einer Kühldecke.
  • Zwei bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen von erfindungsgemässen Installationen für Abwasser mit Trockenwasserrinnen 1 sind in schematisierien Querschnitten in den 1 und 2 in dargestellt. Diese Teile von erfindungsgemässen Installationen für Abwasser weisen in 1 plattenförmige Wärmetauscherelemente 2 und in 2 U-profilförmige Wärmetauscherelemente 2 auf. Die Wasserleitungen 1 sind beispielsweise normierte Kanalisationsröhren- bzw. Kanalisationsröhrenelemente 5 eines Kanalisationsbaus. Diese Kanalisationsröhren- bzw. Kanalisationsröhrenelemente 5 bestehen vorteilhafterweise aus Beton. Der Kanalisationsbau weist ferner ein Bett 6 und Versorgungsröhren 7, 7', 7'' für das Wärmetauschersystem auf. Dem Fachmann steht es bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung frei, diese Installation für Abwasser auch in anderen Anwendungen, beispielsweise ohne Einbau in normierten Kanalisationsröhren- bzw. Kanalisationsröhrenelementen 5 eines Kanalisationsbaus zu verwenden. In den vorliegenden beispielhaften Ausführungsformen entzieht die erfindungsgemässe Installation dem Abwasser 11 Wärme. Es liegt natürlich vollkommen im Rahmen des Erfindungsgedankens, mittels der erfindungsgemässen Installation auch Wärme aus grossen Kanalisationsröhren ohne Trochenwasserrinne zu entziehen. Ferner ist die erfindungsgemässe Installation gleichermassen bei häuslichen oder ähnlichen örtlichen Versorgungen und bei öffentlichen oder ähnlichen Hauptversorgungen einsetzbar, d h. überall dort wo im Abwasser Wärme anfällt, die mit Wärmetauschersystemen nutzbar ist.
  • Ein Wärmetauscherelement 2 steht in einem Teilbereich der Trockenwasserrinne 1 in direktem Kontakt mit dem Abwasser 11. Die Schnitte durch die Oberfläche eines Teils eines Wärmetauscherelements 2 gemäss den 3 und 4 zeigen, dass jedes der Wärmetauschelemente 2 einen Kreislauf 3 für ein vom Abwasser 11 getrenntes Wärmetauschmedium 31 aufweist, sodass Wärme über eine wärmeleitende Tauschfläche 20 aus dem Abwasser 11 aufgenommen und an ein Wärmetauschmedium 31 weitergegeben und über den Kreislauf 3 einer Wärmepumpe 4 zugeführt wird. Vorteilhafterweise wird ein, dem Fachmann bekanntes, Wärmetauschmedium 31 wie z. B. Wasser oder ein Glykol-Wasser-Gemisch verwendet. Die Wärmeaustauschelemente 2 und die Kreisläufe 3 sind aneinander koppelbar.
  • Vorteilhafterweise bestehen die Wärmetauschelemente 2 zumindestens teilweise aus Edelstahl. Edelstahl weist eine lange Haltbarkeit sowie eine hohe Resistenz gegenüber Korrosion und Errosion auf. Edelstahl besitzt einen genügend hohen Wärmeleitkoeffizienten, um als Tauschflächen 20 Verwendung zu finden. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung sind natürlich auch andere wärmeleitfähige, haltbare und gegen Korrosion und Errosion resistente Materialien einsetzbar, z. B dem Fachmann bekannte Materialien mit korrosions- und abriebfesten Beschichtungen mit guten Wärmedurchgangskoeffizienten. Die Ausführungsformen gemäss den 1 und 2 zeigen beispielhafte Tauschflächen 20, welche aus einer dünnen, mehrere Millimeter dicken Edelstahlplatte bestehen. Vorteilhafterweise sind die Tauschflächen 20 eine 4 Millimeter dicke Edelstahlplatte. Diese Dicke garantiert zum einen eine guten Wärmeaustausch zum Wärmetauschmedium 31, und sie garantiert zum anderen eine Resistenz gegen Abrieb beim mechanischen Entfernen von Ablagerungen und Sedimenten.
  • Die Tauschflächen 20 der Wärmetauschelemente 2 bedecken einen Teil oder den ganzen Bereich der rinnenförmigen Trockenwasserrinnen 1 gemäss den Ausführungsformen der 1 und 2. Der Radius solcher Trockenwasserrinnen 1 liegt im Zentimeter- und Meterbereich. Als Beispiel sei ein Radius einer Trockenwasserrinne 1 bzw. Tauschfläche 20 von 0,3 Metern erwähnt. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung kann der Fachmann natürlich auch Trockenwasserrinnen mit kleineren und grösseren Radien realisieren. Die Länge der Tauschflächen 20 der Wärmetauschelemente 2 kann beliebig sein. Zum Zweck einer einfachen Montage der Trockenwasserrinnnen 1 durch Kopplung von Wärmetauschelementen 2 sind Längen von 3 Metern vorteilhaft. Auf diese Weise lassen sich im Kanalisationsbau unter Tage beispielsweise 3 Meter grosse Wärmetauschelemente 2 montieren. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung kann der Fachmann natürlich auch Wasserleitungen, bestehend aus Wärmetauschelementen mit kleineren und grösseren Längen realisieren.
  • Die Ausführungsform gemäss den 3 und 4 zeigt beispielhafte Wärmetauschelemente 2 mit einem Kreislauf 3 für ein Wärmetauschmedium 31, wobei der Kreislauf 3 Schikanen 32 zum Erzeugen einer hohen Fliessgeschwindigkeit für eine hohe Wärmeaufnahme aufweist. Die Fliessrichtung des Wärmetauschmediums 31 zwischen den Schikanen 32 ist durch Fliesspfeile angedeutet. Beispielsweise fliesst das Wärmetauschmedium 31 in einer Ebene mäanderförmig von einem Einfluss 33 zu einem Ausfluss 34. Einfluss 33 und Ausfluss 34 verbinden das Wärmetauschmedium 31 in einem vorteilhafterweise geschlossenen Umwälzkreislauf mit einer Wärmepumpe 4. Die Verbindung von der Wärmepumpe 4 erfolgt beispielsweise über eine Versorgungsröhre 7, die Verbindungen zu der Wärmepumpe 4 erfolgt beispielsweise über eine oder zwei Versorgungsröhren 7', 7''.
  • Aus konstruktiven Gründen sind die Tauschflächen 2 und der Kreislauf 3 der Wärmetauscherelemente 2 vorteilhafterweise aus dem gleichen Material und beispielsweise aus Edelstahl hergestellt. Natürlich kann der Fachmann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung auch andere wärmeleitende, haltbare und gegen Korrosion und Errosion resistente Materialien verwenden.
  • Die erste Ausführungsform gemäss 1 zeigt ein Wärmetauscherelement 2, welches zwei gerundete Edelstahlplatten 20, 35 aufweist. Diese Edelstahlplatten 20, 35 sind durch Edelstahlschikanen 32 beabstandet. Die eine Edelstahlplatte 20 dient als Tauschfläche 20 zwischen Abwasser 11 und Wärmetauschmedium 31, die andere Edelstahlplatte 35 dient als Basis 35 zur Auflage und Befestigung des Wärmetauscherelements 2 auf ein Bett 6 einer Kanalisation. Die Edelstahlschikanen 32 dienen zum Erzeugen einer hohen Fliessgeschwindigkeit für eine hohe Wärmeaufnahme des Wärmetauschmediums 31.
  • Die weitere Ausführungsform gemäss 2 zeigt ein Wärmetauscherelement 2, welches eine gerundete Edelstahlplatte 20 als Tauschfläche 20 mit U-Profilen 35 aus Edelstahl aufweist. Die Edelstahlplatte 20 dient als Wärmetauscher 20 zwischen Abwasser 11 und dem Wärmetauschmedium 31 und das U-Profil 35 dient zum einen als Schikane 31 zum Erzeugen einer hohen Fliessgeschwindigkeit für eine hohe Wärmeaufnahme des Wärmetauschmediums 31 und es dient zum anderen als Basis 35 zur Auflage und Befestigung des Wärmetauscherelements 2 auf ein Bett 6 einer Kanalisation.
  • Die weitere Ausführungsform gemäss 5 zeigt ein Wärmetauscherelement 2, welches zwei Edelstahlplatten 20, 35 aufweist, welche in Bereichen 32 punktverschweisst sind. Die eine Edelstahlplatte 20 dient als Tauschfläche 20 zwischen Abwasser 11 und dem Wärmetauschmedium 31. Die andere Edelstahlplatte 35 dient als Basis 35 zur Auflage und Befestigung des Wärmetauscherelements 2 auf ein Bett 6 einer Kanalisation gemäss den Ausführungsformen der 1 und 2. Die Bereiche 32 dienen als Schikanen 32 zum Erzeugen einer hohen Fliessgeschwindigkeit für eine hohe Wärmeaufnahme des Wärmetauschmediums 31.
  • Dem Fachmann stehen bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung vielfältige Möglichkeiten der Wärmetauschelemente zur Verfügung. Beispielsweise zeigt die Ausfüh rungsform gemäss 6 eine handelsübliche Kühldecke zur Verwendung als erfindungsgemässes Wärmetauscherelement 2. Diese Kühldecke weist integrierte Schikanen auf und sie weist mindestens einen Einfluss 33 und mindestens einen Ausfluss 34 zum Verbinden des Wärmetauschmediums 31 mit einer Wärmepumpe 4 auf.
  • Die Kopplung von Wärmetauschelementen 2 erfolgt beispielsweise durch Aneinanderfügen und durch mechanisches Verbinden von Wärmetauschelementen 2. Die Ausführungsformen gemäss der 3 und 4 zeigen eine in Verlegerichtung VV' verlegte erfindungsgemässe Installation für Abwasser. Die einzelnen Wärmetauschelemente 2 grenzen in Bereichen SS' aneinander. Zum Zweck einer glatten Verbindung der Edelstahlbereiche aneinandergrenzender Wärmetauschelemente 2 lassen sich diese Stossflächen aus Edelstahl in Bereichen SS' verbinden und beispielsweise aneinanderpressen oder verschweissen. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung kann der Fachmann natürlich auch Verbindungstechniken wie Verkleben, Verputzen, usw. realisieren.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zur Montage der Installation für Abwasser mit erfindungsgemässen Wärmetauscherelementen 2 besteht vorteilhafterweise darin, die Wärmetauscherelemente 2 sequentiell zu montieren. Die Wärmetauscherelemente 2 sind Einheiten, die vor Ort, d. h. beispielsweise in der Kanalisation miteinander verbunden werden. Die Wärmetauscherelemente 2 können z. B. einzeln montiert werden. D. h. Wärmetauscherelemente 2 werden beispielsweise vor Ort im Bett 6 einer Kanalisationsröhre 5 befestigt, Einlässe 33 und Auslässe 34 von Kreisläufen 3 werden vor Ort mit Versorgungsrohren 7, 7', 7'' verbunden und Kreisläufe 3 aneinandergrenzender Wärmetauscherelemente 2 werden in Bereichen (SS') vor Ort miteinander verschweisst. Die Wärmetauscherelemente 2 können aber auch als fabrikmässig vormontierte Wasserleitungseinheiten montiert werden. Diese Wasserleitungseinheiten sind Zwischenprodukte für den Bau von Wasserleitungen. D. h. Wärmetauscherelemente 2 werden fabrikmässig im Bett 6 eines Kanalisationsröhrenelements 5 befestigt, Einlässe 33 und Auslässe 34 von Kreisläufen 3 werden fabrikmässig mit Versorgungsröhren 7, 7', 7'' dieses Kanalisationsröhrenelements S verbunden und vor Ort werden Versorgungsröhren 7, 7', 7'' aneinandergrenzender Kanalisationsröhrenelemente 5 Ort miteinander verbunden und Kreisläufe 3 aneinandergrenzender Kanalisationsröhrenelemente 5 werden vor Ort in Bereichen SS' miteinander verschweisst. Solche Einheiten lassen sich beispielsweise im Kanalisationsbau auch automatisiert verlegen.
  • 1
    Trockenwasserrinne
    11
    Abwärme-Installation für Abwasser
    2
    Wärmetauscherelement
    20
    wärmeleitende Tauschfläche
    3
    Kreislauf
    31
    Wärmetauschmedium
    32
    Schikanen
    33
    Einfluss
    34
    Ausfluss
    35
    Basis zur Auflage und Befestigung des Wärmetauschelements 2
    4
    Wärmepumpe
    5
    Kanalisationsröhre
    6
    Bett einer Kanalisation
    7
    Versorgungsröhre
    7'
    Versorgungsröhre
    7''
    Versorgungsröhre

Claims (9)

  1. Abwärme-Installation für Abwasser (11) mit einer Trockenwasserrinne (1) zur Leitung von Abwasser (11), wobei die Trockenwasserrinne (1) mindestens ein Wärmetauscherelement (2) mit einer wärmeleitenden Tauschfläche (20) und das Wärmetauscherelement (2) einen Kreislauf (3) für ein vom Abwasser (11) getrenntes Wärmetauschmedium (31) aufweisen, wobei das Wärmetauscherelement (2) Wärme aus dem Abwasser (11) an das Wärmetauschmedium (31) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitende Tauschfläche (20) plattenförmig oder profiliert ausgebildet ist und zumindest teilweise an der Innenwand der Trockenwasserrinne (1) anliegt, dass die Tauschfläche (20) in direktem Kontakt mit dem Abwasser (11) steht, wobei das Wärmetauscherelement (2) über diese Tauschfläche (20) direkt Wärme aus dem Abwasser (11) aufnimmt, und dass die Abwärme-Installation Versorgungsröhren (7, 7', 7'') aufweist, über die jeweils mehrere Wärmetauscherelemente (2) parallel versorgbar sind.
  2. Installation gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschmedium (31) über den Kreislauf (3) mit mindestens einer Wärmepumpe (4) verbunden ist und dass das Wärmetauschmedium (31) aufgenommene Wärme an die Wärmepumpe (4) abgibt.
  3. Installation gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf (3) mindestens einen Einlass (33) und mindestens einen Auslass (34) aufweist und dass mindestens ein Einlass (33) über eine der Versorgungsröhren (7) mit der Wärmepumpe (4) und dass mindestens ein Auslass (34) über mindestens eine oder zwei der Versorgungsröhren (7', 7'') mit der Wärmepumpe (4) verbunden sind.
  4. Installation gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf (3) mindestens eine Schikane (32) zum Erzeugen einer hohen Fliessgeschwindigkeit für eine hohe Wärmeaufnahme des Wärmetauschermediums (31) aufweist.
  5. Installation gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmetauschelement (2) zumindestens teilweise aus Edelstahl besteht.
  6. Installation gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmetauschelement (2) glatte, widerstandsarme Tauschflächen (20) für den Kontakt zum Abwasser (11) aufweist.
  7. Installation gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmetauschelement (2) gewellte Tauschflächen (20) für den Kontakt zum Abwasser (11) aufweist.
  8. Installation gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmetauschelement (2) über eine Basis (35) auf einem Bett (6) einer Kanalisation aufliegt und damit verbunden ist.
  9. Verfahren zur Montage einer Abwärme-Installation für Abwasser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmetauscherelemente (2) vor Ort im Bett (6) einer Kanalisationsröhre (5) befestigt werden, dass Einlässe (33) und Auslässe (34) von Kreisläufen (3) vor Ort mit Versorgungsröhren (7, 7', 7'') verbunden werden und dass Kreisläufe (3) aneinandergrenzender Wärmetauscherelemente (2) vor Ort miteinander verbunden werden.
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DE19719311C2 DE19719311C2 (de) 2001-06-28
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011100064B3 (de) * 2011-04-30 2012-06-21 Tobias BERGMANN Wärmetauscherelement für einen Abwasserkanal sowie Verfahren zur Montage eines Wärmetauscherelementes
CN102884390A (zh) * 2010-04-21 2013-01-16 里昂水务法国公司 从管道中流动的废液提取热量的方法、使用该方法的热交换器及设备

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1591740B8 (de) 2004-04-30 2007-11-07 Rabtherm AG Wärmetauscher und Installation zur Entnahme von Wärme aus Abwasser
DE202004018084U1 (de) 2004-11-22 2005-02-03 Schulte, Joachim Absorber für ein Rohr- oder Kanalbauwerk sowie Rohr- oder Kanalbauwerk mit einem solchen Absorber
DE102005048689B3 (de) * 2005-10-11 2007-05-03 Uhrig Kanaltechnik Gmbh Wärmetauscher zur Abwasserwärmenutzung
DE102006008379B4 (de) * 2006-02-21 2011-03-31 Henze, Michael, Dipl.-Ing. Rohrsystem zur Abwasserentsorgung und Wärmerückgewinnung
DE102008013013A1 (de) 2007-03-21 2008-11-20 Frank & Krah Wickelrohr Gmbh Wärmeübertragendes Rohr
DE202008000640U1 (de) 2008-01-16 2008-05-15 Energie Consult Sachsen-Ost Gmbh Turbulenzwärmetauscher
CN102203536A (zh) * 2008-09-16 2011-09-28 里昂水务法国公司 用于从流动的水取出热量的设备
US20100236750A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Naneff Boris P Heat exchange system
DE102009035271B9 (de) * 2009-07-30 2010-12-02 Uhrig Kanaltechnik Gmbh Wärmetauschervorrichtung und Verwendung
DE102009037118A1 (de) 2009-08-11 2011-02-17 Mauz, Hubert Vorrichtung und Verfahren zum Wärmeentzug aus Flüssigkeiten mit einem schwimmenden Wärmetauscher
DE102009041595A1 (de) * 2009-09-15 2011-03-31 Uhrig Kanaltechnik Gmbh Wärmetauscheranordnung und Verfahren zum Transport von Wärmeenergie
FR2954819B1 (fr) * 2009-12-30 2013-08-16 Lyonnaise Eaux France Dispositif pour extraire de la chaleur dans un collecteur d'eaux usees, et installation mettant en oeuvre de tels dispositifs.
FR2959301B1 (fr) 2010-04-21 2014-08-08 Lyonnaise Eaux France Installation pour extraire de la chaleur d'un effluent circulant dans une conduite, et echangeur de chaleur pour une telle installation.
DE102010019734A1 (de) * 2010-05-07 2011-11-10 Uhrig Kanaltechnik Gmbh Wärmetauschervorrichtung, Verwendung und Wärmetauscheranordnung
US20120298328A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-29 Hidden Fuels, Llc Methods and apparatus for transferring thermal energy
JP5914084B2 (ja) * 2012-03-26 2016-05-11 積水化学工業株式会社 下水熱等の採熱システム及びその施工方法
DE202012102071U1 (de) 2012-06-05 2012-11-22 ITEC Entwicklungs- und Vertriebsgesellschaft mbH Wärmepumpenanlage zur Wärmerückgewinnung aus Abwässern
EP2703572B1 (de) 2012-09-03 2015-05-20 Kasag Langnau AG Wärmetauschermodul und Abwasserkanal mit Wärmetauscher
EP2754987A1 (de) * 2013-01-10 2014-07-16 Heijmans Civiel B.V. Rohr, Rohrleitungsquerschnitt und Rohrleitung
BE1022227B1 (fr) * 2014-08-12 2016-03-03 Vivaqua Procede de renovation d'un egout
DE102018003689A1 (de) * 2018-04-19 2019-10-24 Uhrig Energie Gmbh Wärmetauscherelement, Wärmetauschermodul und Wärmetauschersystem
DE102019002738A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Uhrig Energie Gmbh Wärmetauschermodul, Wärmetauschersystem und Verfahren zum Herstellen des Wärmetauschersystems
DE102020003467A1 (de) * 2020-06-09 2021-12-09 Uhrig Energie Gmbh Abwasser-Wärmetauschermodul, Anschlusselement, Abwasser-Wärmetauschersystem und Verfahren zu seiner Herstellung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3521585A1 (de) * 1985-06-15 1986-12-18 Fritz 3540 Korbach Wachenfeld-Teschner Vorrichtung zur gewinnung der abwaerme aus schmutzwasser in einem kanalnetz, das aus abwasserrohren und kontrollschaechten besteht

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3607207A1 (de) * 1986-03-05 1987-09-10 Manfred Weber Waermetauscher

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3521585A1 (de) * 1985-06-15 1986-12-18 Fritz 3540 Korbach Wachenfeld-Teschner Vorrichtung zur gewinnung der abwaerme aus schmutzwasser in einem kanalnetz, das aus abwasserrohren und kontrollschaechten besteht

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102884390A (zh) * 2010-04-21 2013-01-16 里昂水务法国公司 从管道中流动的废液提取热量的方法、使用该方法的热交换器及设备
CN102884390B (zh) * 2010-04-21 2015-04-22 里昂水务法国公司 从管道中流动的废液提取热量的方法、使用该方法的热交换器及设备
DE102011100064B3 (de) * 2011-04-30 2012-06-21 Tobias BERGMANN Wärmetauscherelement für einen Abwasserkanal sowie Verfahren zur Montage eines Wärmetauscherelementes

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