DE3316704A1 - Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung von waerme aus brauchabwasser - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung von waerme aus brauchabwasser

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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus Brauchabwasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus Brauchabwasser gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2. Die Energieverknappung einerseits und die Umweltbelastung durch Energieerzeuger andererseits, zwingen uns dazu, neue Verfahren zur Einsparung und den sinnvollen Einsatz von Geräten zur Rückgewinnung bisher nicht ausgenutzter Restenergien zu schaffen.
Die Wirtschaftlichkeit bzw. Amortisation haben bei solchen Überlegungen heute noch bei der Mehrzahl der Verbraucher den Vorrang vor dem wichtigen Gedanken der Umweltentlastung Die Investitionsfreudigkeit für energiesparende Hilfsgeräte ist daher bisher nur zögernd festzustellen.
Es spielt dabei eine große Rolle, den technischen Aufwand solcher Geräte so gering wie möglich zu halten. Dadurch werden die Investitonskosten vertretbar und das Interesse der nicht immer technisch vorgebildeter Investoren angeregt.
Aufgabe der Erfindung ist es, daß Verfahren und die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei geringen Investitionskosten ein hoher Anteil der Wärme des Brauchabwassers rückgewinnbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensmerkmale bzw. durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 2. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das häusliche oder das gewerbliche Brauch-Abwasser wird erst über diesen Behälter zur Rückgewinnung der Restwärme geleitet und dann der zentralen Abwasserleitung zugeführt.
Fäkalien werden dabei getrennt in die zentrale Abwasserleitung abgeführt.
Die Größe des Behälters richtet sich nach der zeitlich anfallenden Brauch- und Abwassermenge so, daß eine Trennung Warm/Kaltwasser nach den Gesetzen der Dichteströmung erfolgen kann.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigt:
Figur 1 und 2 die Strömungen im Behälter schematisch dargestellt,
Figur 3 eine Ausführung des erfindungsgemäßen Behälters ebenfalls schematisch und
Figur 4 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur
Die Vorwärmung des kalten Nutzwassers erfolgt im vorgenannten Behälter in einer Wärmeaustauscher-Rohrschlage (14), Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wesentlich, daß die Hauptströmung des durchströmten Behälters horizontal erfolgt.(Fig. 1 u. 2), Durch Einbauten im Zulaufbereich werden für das anfallende kalte und warme Brauch- Abwasser einheitliche Bedingungen geschaffen. Der Ablauf ist so gestaltet, daß das kalte Brauch- Abwasser aufgrund seiner größeren Dichte bevorzugt abgeführt wird. Das warme Brauch-Abwasser verweilt länger im oberen Bereich des Behälters. Seine Restwärmeenergie wird an eine vom Kaltwasser durchströmte Wärmeaustauscher- Rohrschlange abgegeben, bevor es abgekühlt den Behälter verläßt. Der Behälter ist rechteckig (Fig. 4) und er wird drucklos durchströmt.
Figur 1 zeigt den Strömungsverlauf im Behälter beim Durchströmen mit überwiegend warmem Brauch- Abwasser. In Figur 2 ist dargestellt, wie kaltes Brauch-Abwasser sofort abgeführt wird, ohne in den Bereich der Wärmeaus-
tauscher- Rohrschlange zu gelangen. In Figur 3 sind die Zonen mit überwiegend warmen (4) und kaltem (5) Brauch-Abwasser gekennzeichnet. Ihr Grenzbereich ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
Aufwendige thermostatgesteuerte Armaturen zum Trennen des kalten Brauch- Abwassers und Ableitung vor Eintritt in den Behälter sind nicht erforderlich.
Das Brauch- Abwasser wird von der Zulaufleitung (1) über die ZuIaufkammer (2) in den Behälter eingeleitet. Zur besseren Einleitung und Verteilung in den Innenraum des Behälters wird das Brauch- Abwasser zwangsweise über eine Prallwand mit Überlaufwulst (3) geleitet. Warmes Brauch- Abwasser strömt in den oberen Bereich des Innenraums (4), der Warmwasserzone; das kalte Brauch- Abwasser (unschädlich für die Energierückgewinnung) strömt über den unteren Bereich des Innenraums (5), der Kaltwasserzone, unter der Ablauf-Trennwand (6) über die Ablaufkammer (7) in die Ablaufleitung (8) zur zentralen Abwasserleitung (10).
Die Brauchwasservorwarmung (kaltes Nutzwasser) erfolgt über die Wärme- Austauscherrohrschlange (14). Diese wird zusätzlich durch eine Halterung (18) am Deckel gehalten.
Das kalte Nutzwasser strömt über den Leitungsstrang (12) ein und verläßt vorgewärmt über den Strang (13) den Behälter.
Die weitere Aufbereitung des vorgewärmmten Nutzwassers erfolgt über handelsübliche Warmwasser- Aufbereiter (Speicher oder Durchlauferhitzer).
• β-
Zur technisch notwendigen Ausrüstung des oben beschriebenen Behälters zur Rückgewinnung von Wärme aus Brauch- Abwässern gehören eine Spül- und Ablaßleitung mit Absperrschieber (9), ein Reinigungsdeckel (15) und eine Behälter- Entlüftung (11).
Die Reinigung des Behälters ist aufgrund seines einfachen Aufbaus nur nach Bedarf manuell durchzuführen. Eine Generalreinigung des Behälters ist durch Abschrauben der Abdeckplatte (16) möglich.
Auf eine automatische Druckwasserspülung kann hier verzichtet werden. Der Behälter steht auf Stützen (17).

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Wärme aus Brauchab-V_/ wasser, wobei das Abwasser durch einen Behälter geleitet wird, in dem sich ein zu erwärmendes Wasser aufnehmender Wärmeaustauscher befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das horizontal in den Behälter eingeleitete Brauchabwasser entsprechend der unterschiedlichen Dichte (Kaltwasser/Warmwasser) getrennt wird und daß für den Wär^austausch im wesentlichen nur der spezifisch leichtere Warmwasseranteil des Brauchabwassers ausgenutzt wird.
2. Drucklos arbeitender Behälter mit Wärmetauscher zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Brauchabwasser mit einem Behälter, der in Richtung des Wasserablaufes einen geneigten Behälterboden aufweist, gekennzeichnet durch
a) eine im Bereich des Zulaufes des Brauchabwassers angeordnete, einen Abstand zur Behälteroberkante lassende Prallwand mit einem Überlaufwulst,
b) eine Länge des Behälters, die größer als die Breite ist und in Abhängigkeit von der Einströmgeschwindigkeit des Brauchabwassers über dem Wulst derart bemessen ist, daß eine Dichtetrennung erfolgt.
c) eine im Bereich des Ablaufs angeordnete im Abstand -vom -Behälterboden endende Trennwand und
d) eine im Bereich der Warmwasserzone angeordnete Wärmetauscherschlange.
3. Drucklos arbeitender Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus laminiertem Isolierkunststoff, die Zu- und Ableitungen aus handelsüblichen PVC-Rohren und die Wärmetauscherschlange aus Kupferrohr hergestellt sind.
4. Drucklos arbeitender Behälter mit Wärmetauscher nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des BrauchabwasserZulaufes zwischen Behälterwand und Prallwand eine Zulaufkammer und im Bereich des Brauchabwasserablaufes zwischen Behälterwand und Trennwand eine Ablaufkammer vorgesehen sind.
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