DE4324687A1

DE4324687A1 - Recovery of heat from waste water

Info

Publication number: DE4324687A1
Application number: DE4324687A
Authority: DE
Inventors: Werner Hub
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1995-01-26

Abstract

Recovery of a portion of the energy contained in waste water by temporarily retaining the hot waste water in a container in which a further container is arranged. The cold water from the mains flows into the latter container and is likewise held their temporarily, with the result that there is a slow exchange of heat between the hot waste water and this cold service water. The volumes of these containers must be adapted to the amount of water arriving in such a way as to produce an adequate dwell time which permits the slowly proceding exchange of heat. Further heating of the service water can be performed in the upper part of the container, or outside. Increasing the quantity of energy recovered by connecting a heat pump downstream after the direct preheating. In order to keep pollution low, only slightly polluted waste water is introduced, or emptying and cleaning operations are carried out appropriately often and spraying by hand or automatically is carried out using permanently installed equipment. A temperature-controlled filter can be fitted upstream of the installation in order to introduce only warm waste water.

Description

Im gesamten Wohn-, Freizeit- und Arbeitsbereich des Menschen und bei vielen Arbeitsprozessen wird Abwasser im warmen oder heißen Zustand direkt in die Kanalisation eingeleitet, während gleichzeitig oder zeitlich versetzt kaltes Brauch wasser aus dem Versorgungsnetz nachfließt und durch teure Energie aufgeheizt werden muß.In the entire living, leisure and work area of people and many Work processes are carried out directly into the wastewater when it is warm or hot Sewerage discharged while cold use at the same time or at different times water flows from the supply network and is heated by expensive energy must become.

Die im warmen Abwasser enthaltene Energie soll ausgenutzt werden um das kalte Brauchwasser vor- bzw. aufzuwärmen.The energy contained in the warm wastewater is to be used for the cold Preheat or warm up the hot water.

Dazu wird das gesamte oder nur das warme Abwasser in einen Abwasserbehälter (AWB) geleitet. Die Einströmung des Abwassers in den Behälter muß konstruktiv so gestaltet sein, daß keine turbulente Strömung im Behälter entsteht. Die Ein strömung soll möglichst laminar sein um die Temperaturschichtung im AWB nicht zu stören. Der Behälter hat weiterhin eine Entlüftung, einen Notüberlauf, einen Betriebsablauf und als Restentleerung eine automatisch oder von Hand betätigte geeignete Armatur. Alle Leitungen und die Entleerarmatur sind der Verschmutzung und der Menge des Abwassers anzupassen.For this purpose, all or only the warm waste water is placed in a waste water container (AWB) headed. The inflow of wastewater into the tank must be constructive be designed so that there is no turbulent flow in the container. The one Flow should be as laminar as possible around the temperature stratification in the AWB disturb. The container also has a vent, an emergency overflow, a Operating sequence and an automatic or manual operation as residual emptying suitable fitting. All lines and the drain valve are dirty and adjust the amount of wastewater.

In diesem drucklosen AWB ist mittig ein Brauchwasserbehälter ( BWB ) für das zu erwärmende kalte Brauchwasser angeordnet. Der BWB kann dem Volumen des AWB angepaßt sein oder größer sein und über den AWB herausragen, so daß im oberen Teil des BWB die weitere Aufheizung des Brauchwassers auf das ge wünschte Temperaturniveau durch alle üblichen Heizmedien (Warm- u. Heißwasser Dampf, Wärmepumpe, elektrisch usw.) erfolgen kann.In this depressurized AWB there is a process water tank (BWB) in the middle for this heating cold domestic water arranged. The BWB can match the volume of the AWB adapted or be larger and protrude above the AWB so that in the upper part of the BWB the further heating of the domestic water to the ge Desired temperature level through all common heating media (warm and hot water Steam, heat pump, electrical, etc.) can be done.

Die warmen Anlagenteile werden isoliert.The warm parts of the system are insulated.

functionality

Wird warmes Brauchwasser entnommen, strömt in den unteren Teil des BWB kaltes Leitungswasser. Im AWB befindet sich noch warmem Abwasser oder nach einer ge wissen Zeitdauer kommt das entnommene Brauchwasser als warmes Abwasser in den AWB. Das langsam einströmende warme Abwasser wird sich aufgrund seiner Temperatur und der Temperatur des Abwassers im AWB und der hieraus resultie renden Dichteunterschiede im AWB in der entsprechenden Höhe anlagern, während das kältere Abwasser im unteren Bereich in die Ablaufleitung hinausgedrückt wird. Die Wärme fließt vom wärmeren Abwasser zum eingelaufenen kalten Brauchwasser. Da dieser Wärmefluß langsam abläuft, ist die genannte Speicherung des Ab- und Brauchwassers erforderlich.If hot domestic water is removed, cold water flows into the lower part of the BWB Tap water. There is still warm waste water in the AWB or after a ge know period of time, the tap water comes in as warm waste water the AWB. The slowly flowing warm wastewater is due to its Temperature and the temperature of the wastewater in the AWB and the resultant accumulate density differences in the AWB at the appropriate height, while the colder waste water in the lower area is pushed out into the drain pipe. The heat flows from the warmer wastewater to the cold, used water. Since this heat flow is slow, the storage of the exhaust and Service water required.

In bestimmten Zeitintervallen ist der AWB über die Entleerarmatur restlos zu ent leeren und die Außenseite des im AWB stehenden BWB mittels der eingebauten Ringleitung mit Düsen mit sauberem Wasser abzuspritzen, um die Verschmutzung so gering wie möglich zu halten. Dem Reinigungswasser kann über eine Dosier einrichtung ein Reinigungsmittel zugemischt werden.At certain intervals, the AWB can be completely removed via the drain valve empty and the outside of the BWB in the AWB using the built-in Hosed ring line with nozzles with clean water to remove the pollution to keep it as low as possible. The cleaning water can be dosed a detergent can be added.

Der Reinigungsvorgang kann von Hand oder automatisch durchgeführt werden.The cleaning process can be carried out manually or automatically.

variant

Um die im Abwasser enthaltene Energie noch weiter auszunutzen, kann eine Wärmepumpe (WP) siehe Zeichnung 2 eingesetzt werden.In order to further utilize the energy contained in the wastewater, one can Heat pump (WP) see drawing 2.

Hierfür muß der AWB größer werden um unter dem BWB einen Raum für den Ein bau des Verdampfers der WP zu schaffen. Der Verdampfer ist ebenfalls mit einer Spülleitung zum Reinigen ausgerüstet.For this, the AWB must be larger by a space for the under the BWB to build the evaporator of the WP. The evaporator is also with one Flushing line equipped for cleaning.

Die Wärmeübertragung erfolgt nun zweistufig: Im oberen Bereich des AWB durch direkten Wärmefluß, im unteren Bereich über die WP in den Nachheizbereich des BWB. Eine weitere Nachheizung durch andere Energieträger ist möglich. The heat transfer now takes place in two stages: in the upper area of the AWB direct heat flow, in the lower area via the WP in the afterheating area of the BWB. Further heating by other energy sources is possible.

Die Volumina der Behälterbereiche müssen aufeinander abgestimmt sein. Z.B. Bei einer Anlage für ein Einfamilienhaus, beträgt die größte plötzliche Abwassermenge eine Badewannenfüllung mit ca. 200 Liter. Dieses Volumen müssen die Teilbereiche der Behälter aufweisen. Also jeweils der obere Bereich des AWB in dem der BWB steht, der untere Bereich des AWB in dem sich der WP-Verdampfer befindet und der untere Bereich des BWB, der im AWB eintaucht. Die Anpassung an die Abwassermenge kann über die Behältergröße und durch Parallel- oder Hintereinanderschaltung von mehreren Behältern erfolgen.The volumes of the container areas must be coordinated. E.g. In the case of a system for a single-family home, the biggest is sudden Waste water quantity a bath filling with approx. 200 liters. That volume must have the sub-areas of the containers. So the upper area of the AWB in which the BWB is located, the lower area of the AWB in which the HP evaporator and the lower area of the BWB, which is immersed in the AWB. The adjustment to the amount of wastewater can be done via the tank size and through Several containers can be connected in parallel or in series.

Switching the system into the sewage pipe

1) With clean and only slightly polluted waste water, the inlet can directly into the system and it is only an occasional emptying and Cleaning process required.
2) If the wastewater is polluted:
a) Before entering the system, a "switch" is placed in the sewage pipe built-in. The switch consists of a horizontal heat-conducting Pipe piece on which a temperature sensor is attached and a lower right movable piece of pipe, which by an electromagnet in two positions can be brought. With no voltage magnet the pipe is above the drain to the sewer and when the magnet is excited it stands above the entrance to the AWB. The magnet is controlled by the aforementioned temperature sensor. The toggle to be set temperature depends on the wastewater. With household wastewater they are at 20 to 22 ° C to discharge the toilet waste water. The cleaning intervals depend on the degree of soiling and are carried out manually or automatically.
b) All wastewater is fed into the AWB and once a day, in at a time when there is no waste water, the emptying and cleaning process carried out automatically.

Bei allen Reinigungsvorgängen kann bei Bedarf durch eine Dosiereinrichtung dem Wasser ein Reinigungsmittel beigemischt werden.A dosing device can be used for all cleaning processes if required a detergent is added to the water.

Claims

The patent is intended to protect:

a) The basic technical arrangement according to drawings 1 and 2.
b) The calm inflow (as laminar as possible) of the waste water.
c) The process of heat recovery.
d) The procedure to master the pollution problems:
- Installation of a cold / warm switch.
- cleaning operations