DE202004011243U1 - Anlage zur Erwärmung von Brauchwasser unter Nutzung der Wärme von Abwasser - Google Patents

Abstract

Anlage zur Erwärmung von Brauchwasser unter Nutzung der Wärme von Abwasser mit einem von dem Abwasser durchflossenen Wärmetauscher (4), welcher Wärme von dem Abwasser auf das Brauchwasser (8)überleitet, gekennzeichnet durch ein Ventil (3) eine dem Wärmetauscher überbrückende Leitung (16), die Temperatur des Brauchwassers (6) und des Abwassers (5)erfassende Temperaturfühler sowie einer Vergleichereinrichtung (7) zur Ansteuerung des Ventils derart, dass dann, wenn die Temperatur des Brauchwassers größer als die Temperatur des Abwassers ist, das Abwasser durch die überbrückende Leitung fließt, und wenn die Temperatur des Brauchwassers kleiner als die Temperatur des Abwassers ist, das Abwasser durch den Wärmetauscher fließt.

Description

• Es gibt insbesondere drei bestehende Technologiekonzepte zur Abwassernutzung.
• Zum Einen gibt es die Wärmerückgewinnung in der Dusche mit Hilfe eines Abwasserwärmetauschers. Der Vorteil dieser Wärmerückgewinnung besteht darin, dass warmes Abwasser immer auch dann zur Verfügung steht, wenn geduscht und somit Warmwasser verbraucht wird. Dieses Konzept kann natürlich nicht bei einer Badewanne angewandt werden. Das Wärmerückgewinnungsprinzip sieht nun wie folgt aus: In die Ableitung der Duschtasse wird ein spezieller Wärmetauscher eingebaut, der das frische Kaltwasser mit Hilfe des Abwassers vorwärmt. In der Mischbatterie mischen sich also nicht mehr das kalte und das heiße Wasser, sondern lauwarmes und heißes. Um das vorgewärmte Wasser auf die endgültige Duschtemperatur zu bringen, ist jetzt natürlich weniger Heißwasser nötig als zuvor.
• Als zweites Technologiekonzept zur Abwassernutzung wird das Abwasser, beispielsweise eines Industriebetriebes, zur Wärmerückgewinnung mit einem Wärmetauscher zur Brauchwassererwärmung genutzt. In Wäscherei- und Metzgereibetriebe steht kontinuierlich warmes Abwasser für solche Wärmerückgewinnungsanlagen zur Verfügung.
• Als drittes Technologiekonzept gibt es ein von der Firma Rabtherm entwickeltes Rohabwasser Wärmenutzungssystem, das in den Abwasserkanälen von Kommunen eingesetzt wird. Anstelle der normalen Abwasserrohre, werden in die Sohle von den Abwasserkanälen geeignete Wärmetauscher aus Edelstahl einbetoniert. Mit Hilfe einer Wärmepumpe wird die entzogene Wärme auf ein nutzbares Niveau gebracht und zur Beheizung bzw. zur Brauchwassererwärmung genutzt.
• Meiner Im Schutzanspruch 1 angegebene Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass in normalen Gebäuden bzw. Privathaushalten kaltes Abwasser und warmes Abwasser anfällt. Würde dieses Abwasser kontinuierlich einem Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung zugeführt, dann würde je nach Temperatur des Abwassers eine Erwärmung bzw. eine Abkühlung des Warmwassers erfolgen. Durch meine Erfindung wird erreicht, dass nur Abwasser welches eine höhere Temperatur hat, als das Warmwasser dem Wärmetauscher zugeführt wird.
• Eine sinnvolle Ergänzung, aber kein zwingender Grund ist der Einbau eines zusätzlichen Wasserspeicher (8), den ich als Kaltwasserspeicher bezeichnet habe. Er wird zwischen dem Kaltwasserzulauf und dem Warmwasserspeicher installiert. In ihm wird das Kaltwasser durch einen integrierten Wärmetauscher durch unser warmes Schmutzwasser vorgewärmt, womit unserem normalen Warmwasserspeicher kein kaltes Kaltwasser zur Aufheizung zugeführt wird, sondern vorgewärmtes Kaltwasser. Hierdurch ist im normalen Warmwasserspeicher eine wesentlich geringerer Energieaufwand erforderlich, um die normale Warmwassertemperatur zu erreichen. Damit nicht jegliches Abwasser durch den Wärmetauscher des Kaltwasserspeichers geleitet wird, ist eine zusätzliche Schmutzwasserabflussleitung (1)sinnvoll. Das heißt zur normalen Abwasserleitung, an der nur die Toiletten angeschlossen sind, ist eine zweite Abwasserleitung zu verlegen.
• An dieser zweiten Abwasserleitung, die ich als Schmutzwasserleitung "warm" bezeichnet habe, sind alle restlichen Abwasseranschlüsse wie z. B. Spülmaschine, Waschmaschine, Dusche, Spülbecken etc. anzuschließen. Würde jetzt diese Schmutzwasserleitung direkt an den Wärmetauscher des Kaltwasserspeichers angeschlossen, dann würde unweigerlich auch kaltes Wasser durch den Wärmetauscher geführt. Damit dies jedoch nicht passiert, was auch nicht sinnvoll wäre, wird bei meinem abwassergesteuerten System ein zusätzliches Absperrventil (3), mit einer zugehörigen Steuerelektronik (7), benötigt.
• Das Absperrventil ist im Normalfall geöffnet, das heißt kommt kaltes Wasser durch die Schmutzwasserleitung, dann fließt das Schmutzwasser nicht durch den Wärmetauscher des Kaltwasserspeichers, sondern wird direkt in den normalen Abwasserkanal weitergeleitet. Kommt durch die Schmutzwasserleitung jedoch warmes Abwasser und ist dieses warme Abwasser auch noch wärmer wie das Wasser im Kaltwasserspeicher (8), dann muss das Absperrventil schließen. Bei geschlossenem Absperrventil, wird das warme Schmutzwasser durch den Wärmetauscher (4) des Kaltwasserspeichers geführt und erwärmt damit das Kaltwasser, welches zum Warmwasserspeicher geführt wird.
• Zur Ansteuerung des Absperrventils ist deshalb eine Steuerelektronik erforderlich, die stetig einen Temperaturvergleich zwischen Schmutzwasserleitung und Kaltwasserspeicher durchführt und entsprechend das Absperrventil ansteuert.

1

Schmutzwasserleitung „warm"

2

Abwasserleitung „Kanal"

3

Absperrventil

4

Wärmetauscher

5

Temperaturfühler „Schmutzwasserleitung"

6

Temperaturfühler „ Kaltwasserspeicher"

7

Steuerelektronik

8

Kaltwasserspeicher

9

Abwasseranschluss Toiletten

10

Abwasseranschluss Spülmaschine Waschmaschine Spülbecken Badewanne etc.

11

Kaltwasserzulauf

12

Warmwasserspeicher

13

Wärmeerzeuger

14

Zirkulationspumpe

15

Warmwasserverbraucher

16

Wärmetauscherüberbrückungsleitung

Claims (2)

1. Anlage zur Erwärmung von Brauchwasser unter Nutzung der Wärme von Abwasser mit einem von dem Abwasser durchflossenen Wärmetauscher (4), welcher Wärme von dem Abwasser auf das Brauchwasser (8)überleitet, gekennzeichnet durch ein Ventil (3) eine dem Wärmetauscher überbrückende Leitung (16), die Temperatur des Brauchwassers (6) und des Abwassers (5)erfassende Temperaturfühler sowie einer Vergleichereinrichtung (7) zur Ansteuerung des Ventils derart, dass dann, wenn die Temperatur des Brauchwassers größer als die Temperatur des Abwassers ist, das Abwasser durch die überbrückende Leitung fließt, und wenn die Temperatur des Brauchwassers kleiner als die Temperatur des Abwassers ist, das Abwasser durch den Wärmetauscher fließt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Abwasser aus dem Abwassersystem eines Gebäudes stammt und in dem Gebäude ein getrenntes Abwassersystem für die WC-Spülung vorgesehen ist.