DE3107976A1

DE3107976A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE3107976A1
Application number: DE19813107976
Authority: DE
Inventors: Adolf 7989 Enkenhofen Merk
Original assignee: Individual
Current assignee: Osthoff Herbert 8260 Muehldorf De Wiesbauer Ge
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1981-03-03
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE3107976C2

Description

Wärmetauscher
Die Erfindungbezieht sich auf einen in Viehställen angeordneten Wärmetauscher, oder auch in anderen Räumen angeordnet, in dem sich Gitterroste befinden, die über Abflußrinnen angeordnet sind. Diese Abflußrinnen dienen zur Ableitung von in diesem Raum, insbesondere im Stall, oder z.B. in Schlächtereien anfallenden Flüssigkeiten, die eine die Raumtemperatur übersteigende Temperatur aufweisen, was z.B. auch bei Kot oder Urin von Tieren der Fall ist.
In Schlächtereien , Molkereien oder Werkstätten wird oft zur Reinigung von Geräten Heißwasser oder Dampf verwandt, und die verbrauchte, ablaufende Flüssigkeit gelangt dann durch den Gitterrost in die darunter-liegende Ablaufrinne.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf die Wärmerückgewinnung im Stall.
Bisher war es bekannt, daß man die Wärme im Stall nutzbar machte, entweder durch Wärmetauscher, Luft-Wasser.
In diesem Fall wurden über Ventilatoren die erwärmte Stall-Luft Wärmetauschern zugeführt, und der erwärmten Luft wurde dann in diesen Wärmetauschern Wärme entzogen, die dann später wieder nutzbar gemacht wurde.
Es war auch bekannt, diese Wärmetauscher mit Wärmepumpen zusammenzuschalten, wobei entweder auf dem Prinzip Luft-Wasser , Luft-Luft oder Wasser-Wasser der Entzug der Wärme stattfand.
Bei allen diesen Anordnungen mussten zusätzliche Einbauten im Stall oder in den anderen Räumen, in denen Wärme aus Flüssigkeiten , Luft usw. entzogen werden sollte, zusätzliche Einbauten vorgenommen werden.
Ein erheblicher Kostenaufwand und Raumaufwand war unvermeidlich, es ergab sich auch häufig, daß der thermische Wirkungsgrad dieser Einbauten bzw. Wärmetauscher verhältnismässig gering war, da ein verhältnismässig langer Weg vom Austritt der Flüssigkeit bzw. Luft der-Wärme entzogen werden sollte, bis zum Wärmetauscher, relativ lang war, und auf diesem Weg dann schon viel Wärme verlorenging.
So war z.B. eine Ausführung bekannt, die im Stall angeordnet sich unterhalb der Stalldecke befand, und dort der erwärmten Luft die Wärme entzog.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Wärmerückgewinnung, insbesondere im Stall, so zu verbessern, daß praktisch keine zusätzlichen Einbauten im Stall vorhanden sind, und auch die Wärmerückgewinnung mit einem besseren, thermi -schen Wirkungsgrad vonstatten geht, im übrigen aber auch der Wärmetauscher selbst billig herstellbar ist, sich durch große Wirtschaftlichkeit auszeichnet und gleichzeitig als Konstruktionsteil bzw. mechanisch nutzbares Teil in dem Raum verwandt werden kann, in dem insbesondere der Flüssigkeit Wärme entzogen werden soll.
Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung besteht darin, daß die Gitterroste ganz oder teilweise über der Kotrinne als Wärmetauscher ausgebildet sind.
Im Stall sind derartige Gitterroste über der Kotrinne angeordnet. In mechanischen Werkstätten , in Schlächtereien oder in anderen Betrieben , wo mit heißem Wasser , z.B.
durch Abspritzen gereinigt wird, sind dann ebenfalls wieder Gitlerroste über Ablaufrinnen angeordnet.
Die Gitterroste dienen jeweils zur Abdeckung der Ablauf-bzw. Kotrinne, sie sollen also einerseits Unfallgefahren vermeiden, indem man in die Kotrinne bzw. Ablaufrinne tritt, zum anderen auch dafür sorgen, daß in der Kotrinne bzw. Ablaufrinne nicht Teile enthalten sind, die zu Verstopfungen führen könnten.
Gitterroste sind in jedem Stall vorhanden, sie befinden sich anschliessend an die Liegefläche von Tieren, d.h.
bei einem sogenannten Kurzstand,und Kot bzw. Urin haben nur einen kürzesten Weg, bis zum Auftreffen auf diesen Gitterrost zurückzulegen. Ist der Gitterrost jetzt als Wärmetauscher ausgebildet, das heisst, wird er von einem die Wärme aufnehmenden Medium durchströmt bzw.
durchflossen, dann ist schon dadurch eine Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades erreicht, weil Kot bzw. Urin ohne viel Abkühlung diesen Gitterrost erreichen.
Die Ausbildung des Gitterrostes kann - je dem Verwendungszweck - angepasst sein. Der Gitterrost kann ganz oder teilweise als Wärmetauscher ausgebildet sein, der Gitterrost selbst kann von wasserführenden Rohren gebildet werden.
Die Rohre können wiederum so ausgebildet werden, daß sie einen besten Wärmeübergang zu dem wärmeaufnehmendem Medium gewährleisten, z.B., daß an den Rohren ableitende Wärmeflächen vorhanden sind, wobei zweckmässig diese wärmeleitenden Leitflächen , die mit den Rohren verbunden sind, sich nach der Kotrinne erstrecken.
Die Kondenswasserbildung , die auf der Oberfläche dieser Rohre bei der Wärmeübertragung entsteht, dient noch zur Selbstreinigung der Rohroberflächen, d.h., auftreffender Kot wird sich nicht an diesen Rohroberflächen festsetzen, so daß man dadurch sogar in der Lage ist, jetzt geringere Gitteröffnungen zuzulassen, weil eine Verstopfung weitgehend vermieden wird.
Es sind selbstverständlich alle Möglichkeiten vorzusehen, wie derartige Gitterroste mit einer Wärmepumpe in Verbindung sind, dabei können die den Gitterrost bildenden,fltssigkeitsführenden Rohre im Vor- bzw. Rücklauf einer Wärmepumpe liegend angeordnet sein. Die Rohre selbst können ein gut wärmeleitendes Medium , z.B. ein in der Kühltechnik bekanntes Medium (Frigen) führen.
Weiter können die das wärmeleitende Medium aufnehmenden Rohre des Gitterrostes das druckdichte System eines Verdampfers bilden. Mit anderen Worten, dieser Wärmetauscher kann mit allen bekannten Techniken der Wärmerückgewinnung und der verschiedenen Wärmerückgewinnungssysteme zusammengeschaltet werden. Der Gitterrost kann auch den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden, z.B. im Stall dient der Gitterrost noch mit als Standfläche bzw. ist dicht an der Standfläche angeordnet, wenn es sich um einen Kurzstand handelt, In Schlächtereien, Molkereien, Käsereien und allen anderenBetrieben, bei denen erhitzte Flüssigkeiten auf dem Boden oder an andere Stellen gelangen und durch eine Ablaufrinne abqeführt werden, ist dann immer die Abdeckung dieser Ablaufrinne ganz oder teilweise als Wärmetauscher ausgebildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung hierfür weitere Erfindungsmerkmale hervor.
Fig. 1 zeigt allgemein und schematisch die Anordnung eines Gitterrostes im Stall; Fig. 2 zeigt allgemein und schematisch Teilstück eines Gitterrostes in Verbindung mit einer Wärmepumpe; Fig. 3 zeigt als Ausführungsbeispiel die Abdeckung eines Schwemmkanals mit einem Gitterrost, der als Wärmetauscher ausgebildet ist; Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausbildung eines Gitterrostes als Wärmetauscher; Fig. 5a und Fig. 5b zeigen andere Ausführungen von Gitterrosten für die Verwendung als Wärmetauscher.
Fig. 1 zeigt ein Stallgebäude 1 mit dem Gang 2, dem Gitterrost 3 , der Schwemmrinne 4 , der Liegefläche 5 , dem Futtertrog 6 und dem Futtertisch bzw. Futtergang 7.
In der Fig. 2 sind die Teilstücke 8 und 9 eines Gitterrostes dargestellt. Diese Teilstücke 8 und 9 können bei der Abdeckung der Schwemmrinne hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein. Wesentlich ist, daß parallelführende,wasserleitende Rohre 10 an ihren Enden 11,12 parallelgeschaltet sind, wobei im Ausführungsbeispiel strömungsmAssig die Teilstücke 8 und 9 durch die Verbindungsleitungen 13,14 parallelgeschaltet sind.
Vor- und. Rücklauf 15,16 sind in ansich bekannter Weise in Wirkungsverbindung mit einer Wärmepumpe 17 , wobei zusätzlich über eine Steuerung 18 entweder monovalent über ein Pufferspeicher 19 Brauchwasser , z.B. an Heißkörper 20, abqegeben wird.
Selbstverständlich kann auch die Zusammenschaltung mit einem Heizkessel erfolgen.
In der Fig. 3 sind z.B. die Teilstücke 8,9 innerhalb eines Gitterlement-Teiles 21 angeordnet, d.h. hier ist jedes Gitterelement-Teil für sich ein Wärmetauscher, wobei dann hintereinanderliegende, den Schwemmkanal bzw. die Schwemmrinne 4 abdeckende Gitteiement-Teile den Gitterrost bilden.
In Fig. 4 sind ansich bekannte,rechteckige oder auch quadratische Rohrquerschnitte 22 dargestellt, die an ihren Enden 11,12, wie in Fig. 2 dargestellt, durch eine Überbrückungsleitung parallelgeschaltet werden können.
In der Fig. 5a ist der Rohrquerschnitt 23, der das wärmeübertragende Medium aufnimmt, in einer U-förmigen Abdeckung 24 untergebracht. Diese Abdeckung ist gut wärmeleitend und vergrössert den wärmeleitenden Ubertragungsquerschnitt auf den Rohrquerschnitt 23.
In der Fig. 5b ist z.B. ein rechteckiger Querschnitt 22 mit Wärmeleitfächen 25 versehen , ähnlich wie bei Rippenrohren, wobei in Pfeilrichtung 26 Kot abgeleitet wird, bzw. das nach der Schwemm- bzw. Ablaufrinne 4 strömende, wärmeabgebende Medium fliesst.
Ausführungen, wie diese Gitterroste oder Abdeckungen in anderen Gebäudeteilen ausgebildet sind, wo durch andere Möglichkeiten Flüssigkeit anfällt, der Wärme entzogen werden soll , können immer dem jeweiligen Verwendungszweck bzw. Anwendungszweck angepasst werden.
Selbstverständlich können diese Wärmetauscher auch als Verdampfer ausgelegt werden, d.h. im Vor- und Rücklauf wird ein Kältemittel (Frigen) durchgeführt. Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Wärmetauscher, im Stall angeordnet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gitterroste(3)ganz oder teilweise über der Kot- bzw. Schwemmrinne (4) als Wärmetauscher ausgebildet sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gitterroste (3) als flüssigkeitsführende Rohre (10,22,23) ausgebildet sind.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rohre (22) den Kot ableitende Wärmeleitflächen (25) aufweisen.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß die Wärmeleitflächen (25) wärmeleitend mit den Rohren (22) verbunden sich nach der Kot- bzw. Schwemmrinne (4) hin erstrecken.
5. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die den Gitterrost (3) bildenden , flüssigkeitsführenden Rohre (10,22,23) im Vor- bzw. Rücklauf (15,16) einer Wärmepumpe (17) liegend angeordnet sind.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das die wärmeleitenden Rohre (10,22,23) ein gut-wärmeleitendes Medium , z.B.

ein in der Kühltechnik bekanntes Medium (Frigen) führen.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die das wärmeleitende Medium aufnehmenden Rohre (10,22,23) des Gitterrostes (3) das druckdichte System eines Verdampfers bilden.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die einen runden Querschnitt (23) aufweisenden, das wärmeleitende Medium führenden Rohre nach oben durch eine gut-wärmeleitende , den Gitterrost bildende, U-förmige Abdeckung (24) abgedeckt sind.