DE2438622A1

DE2438622A1 - Anlage zur waermerueckgewinnung

Info

Publication number: DE2438622A1
Application number: DE2438622A
Authority: DE
Inventors: Rolf Stoever
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-12
Filing date: 1974-08-12
Publication date: 1976-02-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser von Haushalten, Gewerbebetrieben oder dergleichen.

Es sind bereits Heizungsanlagen bekannt, die unter Anwendung des Prinzips der Wärmepumpe zur Beheizung von Wohnräumen, Arbeitsräumen oder dergleichen dienen, wobei die zur Beheizung notwendige Wärme kühl zu haltenden Räumen entzogen wird. Beispielsweise finden sich solche Anlagen bei Molkereien, die über ausgedehnte Kühlkeller verfugen.

Weiterhin sind industrielle Anlagen bekannt, bei denen anfallenden Dampf- oder Heißwassermengen die Wärme zu Heizzwecken wieder entzogen wird. Vor allem bei Kraftwerken wird auf diese Weise die noch im Abdampf befindliche Wärmeenergie genutzt.

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Die in den Abwässern von Haushalten,Gewerbebetrieben oder dergleichen steckende Wärme ist dagegen bis jetzt noch nicht für eine Wärmerückgewinnung in Betracht gezogen worden. Rein rechnerisch läßt sich leicht ermitteln, daß es beträchtliche Wärmemengen sind, die mit dem Abwasser in den Kanal nutzlos abgegeben werden. So bleiben in Saunaanlagen, Priseursaions, Wäschereien und dergleichen große Wärmemengen, die im Abwasser stecken, ungenutzt, weil es an geeigneten Vorrichtungen fehlt, um in diesem kleineren Rahmen im Vergleich zur großindustriellen Wärmerückgewinnung dem Abwasser vor dem Abfließen in den Kanal die noch in ihm steckende Wärme zu entziehen. Das gleiche trifft auch für Haushalte zu, wojdurch Geschirrspüler, Waschmaschinen, Badeanlagen und dergleichen ebenfalls warme Abwassermengen anfallen, die bis jetzt nutzlos im Kanalsystem verschwinden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die in Haushalten, Gewerbebetrieben und dergleichen oftmals nur periodisch oder unregelmäßig anfallenden warmen Abwassermengen zu Heizzwecken nutzbar zu machen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch einen in die Abwasserleitung des betreffenden Hauses eingefügten Behälter mit einem darin im Abwasser liegenden Wärmetauscher, der über ein flüssiges Medium mit einer Heizungsanlage verbunden ist.

Von besonderem Vorteil ist dabei wenn eine Bypass-Leitung für Kaltwasser vorgesehen wird, die den Behälter umgeht und über ein

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wärmeabhängig gesteuertes Magnetventil mit der Abwasserleitung vor dem Behälter verbunden ist. Dem Behälter werden somit lediglich die anfallenden Warmwassermengen zugeführt.

Die weiteren Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch den Aufbau einer Anlage zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser nach der Erfindung.

Man erkennt in der Zeichnung eine Abwasserleitung 1 die über ein Tauchrohr 2 in einen Behälter 3 eingeführt ist. Die Abwasserleitung 1 setzt sich über einen überlauf k fort und mündet in den Kanal. Im Behälter 3 ist ein Wärmetauscher 5 angeordnet, der zur Rückführung der Abwasserwärme mit einem Heizungssystem in Verbindung steht.

Bevorzugt erfolgt die Wärmerückführung in Verbindung mit einer Wärmepumpenanlage, wie sie heute schon oft bei ausreichend zur Verfügung stehendem Grundwasser zu Heizzwecken eingesetzt wird. Dabei wird das Grundwasser, das üblicherweise eine Temperatur von plus lo°C hat, auf etwa 5 bis 6°C abgekühlt. Die sich aus der Temperaturdifferenz und der Wassermenge ergebende Wärmemenge wird durch die Wärmepumpe dem Heizungssystem zugeführt. Wenn man das Grund- oder Brunnenwasser lediglich um 3 bis 5°C erwärmt, bevor man es dem Wärmetauscher im Verdampfer der Wärmepumpe zuführt,

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beträgt die diesem Wasser entziehbare Heizwärme fast das Doppelte des ursprünglichen Wertes. Hier setzt dann die Erfingung ein, um das Grund- oder Brunnenwasser um die genannte geringe Temperaturdifferenz im Wärmetauscher 5 aufzuwärmen.

In der Regel kann der Wärmetauscher 5 in einem Abzweig 6 des Vorlaufs 7 der Wärmepumpe einer solchen Heizungsanlage liegen, denn es genügt, wenn lediglich ein Teil des Grund- oder Brunnenwassers erwärmt und dann wieder mit dem übrigen Vorlaufwasser vermischt wird. Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen daß 2o % des Brunnenwassers mit einer Temperatur von plus lo°C über den Abzweig 6 durch den Wärmetauscher 5 fließen, um das gesamte Vorlaufwasser im Vorlauf 7 auf etwa 13 bis 15°C zu erwärmen.

Die Temperatur mit der das Abwasser im Behälter 3 ankommt liegt in der Regel zwischen 3o°und 5o°C. Dabei handelt es sich um verbraucht es Spülwasser, Badewasser, Waschmaschinenwasser oder dergleichen; für die Ableitung von Fäkalien muß selbstverständlich eine separate Abwasserleitung vorgesehen werden. Damit sich das warme Abwasser im Behälter 3 nicht zu schnell abkühlt, ist dieser Behälter als Wärmespeicher ausgebildet und besitzt eine Wärmeisolation 8. Damit kann die Wärme des periodisch oder unregelmäßig anfallenden Abwassers, die dem ebenfalls nur unregelmäßig betriebenen Heizungssystem zugeführt werden soll, ausreichend lange gespeichert werden.

Da die Abwässer üblicherweise mit Schwimm- und Schwebestoffen ver-

setzt sind, die sich im Behälter 3 absetzen können, ist am Behälter 3 eine Entschlammungsleitung Io vorgesehen, die an der tiefsten Stelle des Behälterbodens 9 angeschlossen ist. Der Behälterboden 9 besitzt ein ausreichendes Gefälle zum Anschluß der Entschlammungsleitung Io hin.

Im Behälter 3 kann sich noch ein zweiter Wärmetauscher 11 befinden, der über das darin befindliche Abwasser dem Wärmetauscher 5 weitere Wärme zuführt, die aus kühl zu haltenden Räumen entnommen wird. Beispielsweise kann mit dieser Zusatzeinrichtung die überschüssige Wärme eines Heizungskellers nutzbar gemacht werden.

Eine Besonderheit der Erfindung liegt darin, daß dem Behälter 3 ausschließlich warmes Abwasser zugeführt wird. Dies ist durch ein in die Abwasserleitung 1 dem Behälter 3 vorgeschaltetes Ventil sichergestellt, das das meist mit anfallende Kaltwasser von dem warmen Abwasser trennt. Dazu sitzt in der Abwasserleitung 1 vor dem Ventil 13 ein Wärmefühler lH, z.B. ein Thermostat, der das Ventil 13 steuert. Zweckmäßig ist das Ventil 13 ein Magnetventil, das elektrisch über den Temperaturfühler Ik ansteuerbar ist. Solange über die Abwasserleitung 1 kaltes Wasser ankommt, hält der Temperaturfühler 14 das Magnetventil 13 geöffnet, um das Kaltwasser über eine Bypass-Leitung 12 unmittelbar in den Kanal abzuführen. Erst wenndas ankommende Abwasser eine bestimmte Temeraturschwelle überschreitet, schließt der Temperaturfühler I¹J das Magnetventil 13, damit das warme Abwasser dem Behälter 3 zugeführt wird.

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In vielen Fällen ist das anfallende Abwasser noch so heiß, daß man den Wärmetauscher 5 unmittelbar als Heizquelle für eine Warmwasserheizung betreiben kann. Beispielsweise werden die heute üblichen Fußbodenheizungen nur mit einer Wassertemperatur von 35 bis 45⁰C betrieben, so daß zumindest in Übergangszeiten eine unmittelbare Beheizung über den Wärmetauscher 5 möglich ist.

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Claims

Patentansprüche

1.) Anlage zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser von Haushalten, Gewerbebetrieben oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen in die Abwasserleitung (1) eingefügten Behälter (3) mit einem darin im Abwasser liegenden Wärmetauscher (5)_s der über ein flüssiges Medium mit einer Heizungsanlage verbunden ist.

2.) Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bypass-Leitung (12) für Kaltwasser, die den Behälter (3) umgeht und über ein wärmeabhängig gesteuertes Magnetventil (13) mit der Abwasserleitung (1) vor dem Behälter (3) verbunden ist.

3.) Anlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abwasserleitung (1) über einen Teilbereich vor dem Behälter (3) zur Abwasserberuhigung horizontal geführt ist.

¹J.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwasserleitung (1) nahe dem Boden (9) des Behälters (3) unterhalb des Wärmetauschers (5) in den Behälter (3) eingeführt und oberhalb des Wärmetauschers (5) wieder ausgeführt ist.

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5.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen geneigten Boden (9) des Behälters (3) und eine an dessen tiefster Stelle angeschlossene Entschlammungsleitung (lo).

6.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) als Warmwasserspeicher mit einer Isolierung (8) ausgerüstet ist.

7.) Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher.(5) in den Vorlauf (7) einer Wärmepumpenanlage eingeschaltet ist.

8.) Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) in einem Abzweig (6) des Vorlaufs (7) der Wärmepumpenanügge liegt.

9.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) unmittelbar vom Wasser einer Warmwasserheizungsanlage durchflossen ist.

lo.)Anlage nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Wärmetauscher (11) im Behälter (3), der Kondensator einer Kühl- bzw. weiteren Wärmepumpenanlage ist.

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