DE3050437A1 - Heat transference unit - Google Patents
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- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/0005—Domestic hot-water supply systems using recuperation of waste heat
- F24D17/001—Domestic hot-water supply systems using recuperation of waste heat with accumulation of heated water
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- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0012—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste water or from condensates
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- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/022—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of two or more media in heat-exchange relationship being helically coiled, the coils having a cylindrical configuration
-
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- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
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- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/16—Waste heat
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- Y02B30/18—Domestic hot-water supply systems using recuperated or waste heat
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- Y02B30/56—Heat recovery units
Description
Apparat zur Wiederanwendung des Wärmeinhaltes einer Flüssigkeit, z.B. Abwasser.
Die Erfindung betrifft einen Apparat, der den in der Einleitung
erwähnten Forderungen entspricht. . ■
Bekannt sind Apparate, z.B. USA Patent Nr. 3.361.194, schwed. Auslegeschrift Nr. 382.496, deutsche Auslegeschrift Nr.2.304
537, deutsche Auslegeschrift Nr. 1.679.737, deutsche Offenlegungsschrift Nr. 2.4 38.622, deutsche Offenlegungsschrift
Nr. 2,419.4 79, deutsche Offenlegungsschrift Nr. 2.7o7.37 3, USA-Patent Nr. 3.5?1.7o3 .;.- die den Wärmeinhalt einer
Flüssigkeit wiederanwenden.
In den früheren bekannten Apparaten zur Wiederanwendung der
Wärme aus Abwasser wird das wärmeentgegennehmende und das wärmeabgebende Medium jeweils in seinem eigenen Behälter oder
Rohrsystem aufbewahrt oder durchlaufen.
Der Wärmeaustausch und damit der Wärmeausnutzungsgrad ist
gering, weil die Wärme durch zwei Rohrwände geleitet werden muss, gleichzeitig, dass die gemeinsame Berührungsfläche,
die Wärmeüberführungsfläche, kleiner wird.
Generell kann gesaqt werden, dass diese Apparate kompliziert
und teuer in der Herstellung sind. Der Abfluss ist relativ schlecht, und alle Apparate müssen mit einem Isolierungsmantel versehen werden, um Wärmeverlust an die Umgebung zu
verhindern.
Der Zweck der Erfindung ist es also, einen Apparat der eingangs erwähnten Art zu gestalten, der einen guten Abfluss ergibt,
und der einen Isolierungsmantel überflüssig macht. 35
Dies erreicht man, indem der Apparat gestaltet wird, wie die
Bedingungen angeben.
Im folgenden werden der Abfluss und andere Vorteile der Erfindung erklärt:
Das warme Abwasser wird in eine Thermowanne geleitet und hier
aufbewahrt bis zur nächsten Entleerung des Abwassers.
Die Wände der Thermowanne sind aus hochisoliertem Material hergestellt, z.B. Plastikschaum.
In die Thermowanne ist ein Behälter versenkt, z.B. ein allgemein anerkannter Gebrauchswasserbehälter, der aus einem wärmeleitenden
Material hergestellt ist, z.B. aus Eisen.
Der Behälterteil enthält die Flüssigkeit, die Wärmeenergie aufnehmen soll. Das Abwasser gibt nun seine Wärmeenergie ab,
z.B. an das Gebrauchswasser im Behälterteil.
Das Abwasser wird so lange Xn der Thermowanne aufbewahrt, dass
es die grösstmögliche Wärmeenergie abgeben kann. 2o
Die Grosse der Thermowanne muss daher den Gegebenheiten angepasst
werden, so dass sie z.B. die Menge Abwasser aufnehmen kann, die nach einem Wannenbad abläuft.
Das Abwasser hat direkten Kontakt mit dem Behälterteil. Dadurch wird eine schnelle und effektive Wärmeleitung vom''Abwasser
zum Gebrauchswasser erreicht.
Das Abwasser und das Gebrauchswasser erreichen verhältnismassig schnell die gleiche temperatur.
Stillstehendes Wasser wird immer an der Oberfläche am wärmsten sein und unten am kältesten.
Das Abwasser in der Thermowanne ist stillstehend. Es wäre daher von Vorteil, wenn der Ablauf von Abwasser aus der Thermowanne unten am Boden vorgenommen wird und wenn der Zulauf
von neuem Abwasser oben geschieht.
Der Abfluss von früher ausgelaufenen Abwasser erfolgt so,j
dass das Abwasser, das seine Wärmeenergie abgegeben .hat, von Ab- ί
wasser ersetzt wird, das seine Wärmeenergie abgeben soll.
Um den Abfluss effektiv zu machen, werden die inneren Wände der
Thermowanne wie ein schraubenförmiger Kanal ausgeformte Dieser schraubenförmige Kanal oder Schnecke umschliesst den Behälterteil
vollständig.
Wenn Abwasser abläuft, wird dieses nach oben in die Thermowanne geleitet, wodurch das früher abgeleitet Abwasser durch die Schnecke
in die Kanalisation gedrückt wird. Hierdurch wird ein grosser Ausnutzungsgrad
der Abwasser-Wärme erreicht.
Die einfache Ausformung der Thermowanne bewirkt» dass die Thermowanne
- ausser den Behälter zu isolieren - das System Thermowanne + Behälterteil wie einen Wärmetauscher wirken lässt,sobald eine
Wärmeflüssigkeit in die Thermowanne geleitet wird.
Im Vergleich zu früheren Apparaten wird hier das in den Forderungen
gekennzeichnete erreicht, nämlich eine gröstmögliche Ausnutzung der Abwasser-Energie.
Die Schnecke erfüllt vier Funktionen:
1. Sie kann grosse Mengen Flüssigkeit aufbewahren.
2. Sie verstärkt die Wannenwände.
3. Sie sorgt für einen guten Abfluss.
4. Ein grosser "direkter" Kontakt wird erreicht zwischen dem wärme-abgebenden Medium und dem wärme-aufnehmenden Medium. !
Die einfache Ausformung und das simple Herstellungsmaterial I bewirken, dass keine Wärmeabgabe an die Umgebung geschieht.
Die Thermowanne kann sehr billig hergestellt werden. Für das
Herstellungsmaterial sind viele Möglichkeiten gegeben.
Die Thermowanne kann als gewöhnlicher Flüssigkeitsbehälter,
Wassertank - z.B. in Verbindung mit periodischer Wärme, Sonnenwärme - verwendet werden.
Die Thermowanne kann als gewöhnliche Behälterisolation gebraucht werden.
Io
Io
Die Thermowanne kann an Ort und Stelle hergestellt werden.
Sie kann z.B. in den Boden gegossen werden oder ausserhalb des Hauses angebracht werden.
Die Thermowanne kann, falls sie als Wärmewechslerteil benutzt
wird - am Boden mit einem Abzapfhahn versehen werden zur Schlammreiniguna.
Da der Herstellungspreis der Thermowanne so gering ist, kann man davon ausaehen, dass sie bei Bedarf einfach mit einer
neuen ausgetauscht wird.
Der Behälterteil kann mit einem Schneckeneinsatz versehen werden, wo der Zulauf von beispielweise Gebrauchswasser unten
am Boden durch das Zentrum des Schneckeneinsatzes vor sich geht. Der Gebrauchswasser-Ablauf ist oben, nach Durchlauf des
schraubenförmiger Kanals oder der Schnecke.
Hierdurch wird ein guter Abfluss des Gebrauchswassers erreicht, Das oberste Wasser, nämlich das wärmste, wird zuerst abgeführt.
3o
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Der Behälterteil kann von anderen Medien als Wasser durchlaufen werden. In Wohnhäusern könnte ein Teil der Frischluftversorgung
bei Durchlauf des Behälterteils "vorgewärmt" werden.
Bei der Formgebung werden hier keine grossen Anforderungen an das Herstellungsmaterial des ^ehälterteils gestellt. Es
braucht keinem grossen Druck zu widerstehen.
Wird die■Thermowanne auch mit einem Thermodeckel versehen,
ist die Isolierung vollständig»
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erklärt:
Figur 1 zeigt die Ausführungsform für einen Behälter gem.
Figur 1 zeigt die Ausführungsform für einen Behälter gem.
Erfindung. Schnittperspektive.
Figur 2 zeigt den Schneckeneinsatz P des Behälterteils
in Perspektive.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsart des Apparates gem. Effindung.
Schnittzeichnung.
Figur 1 zeigt die Ausführungsart für einen Apparat gem. Erfindung.
Schnittperspektive.
Das warme Abwasser wird hinünteraeleitet in die Thermowanne
K durch das Zulaufrohr t. Danach durchläuft es die Schnecke
S. . .
Das Abwasser wird nun in der Schnecke S aufbewahrt, die den Behälter B umschliesst. Der Behälter B ist innen mit einem
Schneckeneinsatz P versehen. Der Schneckeneinsatz P ist mit einem schraubenförmigen Kanal oder einer Schnecke s versehen.
Das Medium, das die Wärme vom Abwasser aufnehmen soll, wird
durch das Zentrum tb des Schneckeneinsatzes P in den Behälter geleitet. Danach durchläuft es die Schnecke s und
wird oben durch das Ablaufrohr ab abgeleitet.
Beim nächsten Ablauf von Abwasser wird es auf die obenerwähnte Art und Weise in die Thermowanne K geleitet. Es presst dabei
das früher ausgeschiedene Abwasser durch die Schnecke S und danach wird es unten durch das Ablaufrohr a aus der
Thermowanne ausgeschieden.
Figur 2 zeigt den Schneckeneinsatz P des Behälterteils.
Soll Gebrauchswasser aufgewärmt werden, wird es in den Zulauf tb geleitet, und weiter in das Zentrum des Schneckeneinsatzes
P. Es durchläuft den Schneckeneinsatz P und gelangt dann in die schraubenförmige Schnecke s, die nun
durchlaufen wird. P kann hergestellt werden aus beispilsweise Plastik oder Plastikschaum.
Figur 3 zeigt die Ausführung für einen Apparat gem. Erfindung.
Es ist eine Schnittzeichnung und zeigt einen allgemein bekannten Behälter, der mit einem Schneckeneinsatz P versehen
ist, Zufuhr von Gebrauchswasser durch tb, ablauf von Gebrauchswasser durch ab.
Zufuhr von Abwasser durch b und Ablauf durch a„
Zufuhr von Abwasser durch b und Ablauf durch a„
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH ,:Apparat zur Wiederanwendung des Wärmeinhaltes einer Flüssig-. keit, z.B. Abwasser, zum Aufwärmen von z.B. Wasser in einem Gebrauchswasserbehälter (B).Der Behälter (B) ist von einem Isolierungsmantel (K) aus hochisoliertem Material umgeben, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (K) geformt ist, wie eine Thormowanne mit abnehmbarem Deckel. Die Wannenwände (K)' sind innen eingerichtet mit einem schraubenförmigen Kanal oder mit- einer Schnecke (S) · .:Die Thermowanne ist einoerichtet für Zufuhr von Abwasser, oben in der Wanne und dessen Aufbewahrung bis zur nächsten Zufuhr von Abwasser. :Der Behälter (B), dessen Wände, wie bekannt, aus einem wärmeleitendem Material bestehen, z.B. aus Eisen, ist von der Wanne (K) dicht umschlossen. Er ist inwendig mit einem schraubenförmigen Kanal oder Schneckeneinsatz (s) versehen, mit Zulauf von kaltem Wasser, z.B. Wasserwerkswasser, unten im Zentrum des Schneckeneinsatzes (P).
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-
1982
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