DE2702558C2

DE2702558C2 - Abwasserauffangbehälter

Info

Publication number: DE2702558C2
Application number: DE2702558A
Authority: DE
Inventors: Erich 7553 Muggensturm Groß
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-22
Filing date: 1977-01-22
Publication date: 1985-08-01
Also published as: DE2702558A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Abwasserauffangbehälter für Zentralheizungsanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Es ist aiis der DE-OS 24 40 418 bekannt, derartige Sammelbehälter für Abwasser mit einer Speicherkammer und einem Überlauf zu versehen. Außerdem wurde schon vorgeschlagen, ein am Boden des Sammelbehälters beginnendes Steigrohr vorzusehen, das in die Abflußleitung führt, um auf diese Weise bei einer Wärmeschichtung im Auffangbehälter zu erreichen, daß vor allem das unten befindliche kältere Wasser abfließt.

Diese bekannten Anordnung ist aber störanfällig. Bei einer Verstopfung durch Feststoffe staut sich das Abwasser und überschwemmt u. U. den Wohnbereich. Bei einem plötzlichen stärkeren Wasserzufluß kann überdies eine derartige Heberwirkung auftreten, daß der ganze Sammelbehälter entleert wird, bevor die Wärmeenergie des Abwassers voll ausgenutzt wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abwasser- Auffangbehälter auszubilden, der weniger störanfällig ist und eine bessere Ausnutzung des Wärmeinhaltes des Abwassers ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst,

Diese Anordnung hat gegenüber dem genannten Stand dcrTechik den wesentlichen Vorteil, daß auch bei Verstopfungen des Hebersystems noch ein Ablauf des Abwassers und zwar über den Überlauf erfolgt. Die Anlage wird damit vvesentlich betriebssicher. Außerdem kann durch geregelte Zufuhr von »Falschluft« über das Ventil das Niveau eingestellt werden, bis zu dem der

Auslauf über das Hebersystem erfolgen kann.

Besonders preisgünstig wird die Konstruktion, wenn der Auffangbehälter aus einem tonnenförmigen Behälter aus Beton, Metall oder Kunststoff hergestellt wird, bei dem der Überlauf als Zwischenwand die Abfiußkammer und die Speicherkammer trennt.

Je nachdem, ob es sich um Sommerbetrieb handelt, bei dem die im Abwasser enthaltene Wärmemenge zur Erzeugung von Gebrauchswasser nur zum TeH benötigt wird oder um Winterbetrieb, bei dem sowohl Brauchwasser erzeugt wie auch Wärme für die Zentralheizung benötigt wird, kann man das Abwasser nach dem Wärmeentzug bis auf unterschiedliche Temperaturen über das Hebersystem entleeren. Hierzu wird erfindungsge- :näß die Abschlußklappe des Hebersystems von einem Thermostaten gesteuert.

Durch öffnen des Luftzufuhrventils kann die Strömung im Hebersystem unterbrochen werden, so daß die Speicherkammer nur teilweise entleert wird. Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in dem Speicherbehälter ein Niveauregler untergebracht, der auf einen gewünschten Wen eingestellt werden kann. Sinkt der Abwasserspiegel beim Entleeren unter das eingestellte Niveau, öffnet sich die Luftzufuhr und die Entleerung wird unterbrochen. Schließlich kann die Speicherkammer durch eine Reinigungsklappe im Überlauf gespült werden.

Die Erfindung wird" anhand der Fig. t bis 3 näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt den senkrechten Querschnitt durch ein Ausführungsbeispie! eines erfindungsgemäßen Auffangbehälters für Abwasser und

F i g. 2 den zugehörigen Horizontalschnitt.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit mehreren Hebersystemen.

Im dargestellten Beispiel ist der Auffangbehälter ein Betonrohr 1 mit abnehmbarem Deckel 2, das mittels Schienen 3 auf einem Betonsockel 4 im Erdreich sieht. Es besitzt die beiden Flansche 5 und 6 für Zu- und Abfluß. Durch die bis zur gewünschten C'berlaufhöhe reichende Zwischenwand 7 wird der Behälter in die Speicherkammer 8 und die Abflußkammer 9 aufgeteilt. Außer durch den Überlauf sind die beiden Kammern durch das Hebersysiem 10 miteinander verbunden, daß aus einem Rohr mit etwa 80 mm 0 besteht und in der Speicherkammer 8 in der Nähe des Bodens beginnend zunächst ansteigt, dann unterhalb des Überlaufniveaus waagrecht abgebogen ist und in der Abflußkammer 9 abfällt. Den Abschluß bildet eine Abschlußklappe 11.

An den waagrechten Teil des Hebersystems ist ein Rohr 12 für Luftzuführung anges.'ilossen. das in einem Ventil 13 endet, welches oberhalb des Überlaufniveaus innerhalb oder an irgendeiner günstigen Stelle außerhalb des Auffangbehälters angebracht sein kann.

In den Speicherbehälter 8 ragt die Verdampferschlange 14 der Wärmepumpe. Zum Zwecke der Wärmeisolierung ist der Bereich zwischen Behälter und umgebendem Erdreich mit Isolierstoff 15 ausgeschäumt.

Der Auffangbehälter im dargestellten Beispiel ist für

M) ein Einfamilienhaus gedacht und hat ein Volumen von etwa Im¹. Er wurde bei Errichtung des Hauses oder zu irgendeinem späteren Zeitpunkt bei Umstellung des Zentralheizungssystems auf die Verwendung von Wärmepumpen zur Ausnutzung der Abwasserwärme in die

hj Abwasserleitung eingebaut. Daß abfließende Wasser gelangt über der, Zufluß 5 in die Speicherkammer 8. dabei hat es im Durchschnitt eint· Temperatur, die bei + 40⁰C liegt. Das in der Nähe des üinlaufs befindliche

Führungsblech 16 bewirkt ein gleichmäßiges Einfließen des Abwassers ohne daß eine Durchmischung eintritt. Es ist erwünscht, daß eine Wärmeschichtung erfolgt, denn im oberen Bereich der Speicherkammer befinden sich die Verdampferschlangen 14 der Wärmepumpe, über die dem Abwasser die Wärme entzogen wird. Dieser Wärmeentzug kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, da durch die Wärmeisolierung des Auffangbehälters praktisch keine Wärmeenergie verlorengeht

Sobald sich d=r Behälter soweit gefüllt hat, daß z. B. bei einem Rohrdurchmesser von 80 mm des Hebersystems das Abwasser etwa 30 mm über der Oberkante des Heberrohres steht, so erfolgt bei geöffneter Klappe 11 und geschlossenem Ventil 13 eine Entleerung über das Hebersystem. Dies wird durch den unterschiedlichen Druck am Ausfluß (Luftdruck) und am Anfang des Steigrohres (Luftdruck plus Druck der Wassersäule) bewirkt. Der Speicherbehälter würde bis auf das Niveau des der Rohrenden leerlaufen, wobei zunächst das kalte Wasser aus dem Speicherbehälter auslaufen würde. Eine völlige Entleerung ist aber schon deswegen nicht erwünscht wci! die Verdampferschlar.ger. ständig ins Wasser tauchen sollten. Es werden daher t^sondere Maßnahmen zur nur teilweisen Entleerung getroffen, die im folgenden beschrieben werden.

Bei Sommerbetrieb dient die Anlage lediglich dazu Gebrauchswasser herzustellen. Hierzu ist es nicht erforderlich, die gesamt Energie des Abwassers, die sich aus der Temperaturdifferenz zwischen der Wärme des Abwassers im Augenblick des Einlaufens in die Speicherkammer und der maximal erreichbaren Abkühltemperatur von +3"C ergibt, auszunützen. Es genügt im Sommer das Abwasser durch die Wärmepumpen auf etwa + 10⁰C abzukühlen, was in etwa der Temperatur des Frischwassers entspricht. Dadurch kann mit relativ hoher Verdampfungstemperatur und großem Wirkungsgrad gearbeitet werden. Während des Sommerbetriebes ist daher die Abschlußklappe 11 offen. Um nun zu verhindern, daß die Speicherkammer bei Erreichen eines bestimmten Füllniveaus durch das Hebersystem völlig leer läuft, isi im Speicherbehälter ein Niveauregler 17 angebracht, der bei Unterschreiten eines eingestellten Niveaus das Luftzufuhrventil 13 öffnet und damit die Entleerung unterbricht. Die Entleerung erfolgt nur soweit, wie die Verdampferschlangen noch ins Abwasser eintauchen.

Dadurch, daß der Ablauf immer vo.n Boden der Speicherkammer 8 ausgeht, erfolgt eine ständige Reinigung des Speicherbehälters, da die abgesetzten Feststoffe mit weggeschwemmt werden. Diese Reinigungswirkung ist besonders stark bei vollständiger Entleerung über den Heber, was gelegentlich zu diesem Zweck vorgenommen wird.

Eine weitere Reinigungsmöglichkeit ist durch die in dor Trennwand befindliche Klappe 18 gegeben. Der Speicherbehälter kann nach ihrem öffnen vollständig ü'isgespült werden.

Bei Winterbetrieb muß die Wärmeenergie zur Erzeugung von Brauchwasser und zur Gewinnung von Wärmeenergie für die Zentralheizung möglichst weitgehend ausgenutzt werden. Das Abwasser wird über die Verdampferschlangen bis auf etwa +3° C abgekühlt.

Allerdings ist der Wirkungsgrad dann etwas geringer iils beim Sommerbetrieb, da mit einer entsprechend niedrigeren Verdampfertemperatur gefahren werden muß.

Die Verschlußklappe 11 bleibt zunächst geschlossen. damit mehr Abwasser gti>peichert werden kann. Ist die Temperatur von +3° C erreicht, so wird die Klappe über einen thermischen Regler geöffnet und der Speicherbehälter bis auf ein durch den Niveauregler 17 festgelegtes Niveau entleert.

Bei größeren Speicherbehältern können, wie in F i g. 3 gezeigt, mehrere Hebersysteme 19—21 vorgesehen werden, die über den ganzen Behälterraum verteilt sind, um einen gleichmäßigen Abfluß des Schlammes zu erreichen.

ίο Die Anlage ist relativ wartungsfrei bzw. wartungsfreundlich. Eventuelle Verstopfungen des Hebersystems führen zu keinen Überschwemmungen, sondern das Abwasser läuft über den Überlauf weg. Eine kontinuierliche Reinigung von Feststoffen erfolgt durch das Absau-

!5 gen über das Hebersystem. Zur jährlichen Reinigung wird die Klappe 18 geöffnet und der Behälter ausgespült. Die Verdampferschlangen sind beweglich, d. h. leicht abnehmbar befestigt, so daß sie leicht von Schmutz befreit werden können, der den Wärmeübergang verschlechtern könnten.

Da bei manchen Abwasserentsor/ungsanlagen die verschiedenen Arten von Abwasser v»-.^ Fäkalabwasser. Brauchabwasser, Regenwasser voneinawder getrennt geführt werden müssen, kann der erfindungsgemäße Auffangbehälter mit verschiedenen Speicherkamuiern für die verschiedenen Arten von Abwasser ausgestattet werden, wobei die Verdampferrohre der Wärmepumpen in alle Speicherkammern hineinragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abwasserauffangbehälter mit einer Speicherkammer, einem Oberlauf und einem Hebersystem, das mit einem in der Nähe des Bodens des 'Behälters beginnenden, aufsteigenden Rohr versehen ist, für eine Zentralheizungsanlage mit Wärmepumpen, in dem Wärme aus dem Abwasser entzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (1) eine Abfiußkammer (9) besitzt, die durch den Überlauf (7) und das Hebersystem (10) mit der Speicherkammer verbunden ist, wobei das Rohr des Hebersystems (10) unterhalb des Überlaufniveaus waagrecht abbiegt und in die Abfiußkammer (9) abfällt, sowie mit einer Abschlußklappe (11) und einem Luftzufuhrventil (13) versehen ist.

2. Auffangbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (7) als Zwischenwand die Abflußkammer (9) und die Speicherkammer (8) trenn t.

3. Auffangbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußklappe (11) des Hebersystems (10) von einem Thermostaten gesteuert wird.

4. Auffangbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, laß das Luftzufuhrventil (13) des Hebersystems (10) von einem Niveauregler gesteuert wird, der in der Speicherkammer untergebracht ist.

5. Auffangbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (7) eine Reinigungsklappe (<.8)besi*it.