DE8132745U1

DE8132745U1 - DEVICE FOR HEATING WATER WATER BY USING THE HEAT OF WASTE WATER

Info

Publication number: DE8132745U1
Application number: DE19818132745
Authority: DE
Original assignee: DIEHN MANFRED 2000 HAMBURG DE; SCHWONBERG DIETER 2082 UETERSEN DE
Current assignee: DIEHN MANFRED 2000 HAMBURG DE; SCHWONBERG DIETER 2082 UETERSEN DE
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1981-11-09
Publication date: 1982-05-06

Description

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Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 10198/81 - Seite 3Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 10198/81 - page 3

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von Brauchwasser unter Ausnutzung der Wärme von Abwasser und zum Speichern des erwärmten Brauchwassers mit einem ersten Behälter für Abwasser, einem zweiten Behälter für Brauchwasser, und einer Wärmepumpe, deren Verdampfer mit dem ersten Behälter und deren Kondensator mit dem zweiten Behälter in Verbindung steht.The invention relates to a device for heating industrial water using the heat from waste water and to store the heated service water with a first tank for waste water, a second tank for service water, and a heat pump, whose evaporator with the first container and whose condenser with the second container in Connection.

Zur Energieeinsparung werden in immer größerem Umfang Wärmepumpen eingesetzt. Ein Problem dabei ist, was als Wärmequelle für die Wärmepumpen dienen kann. Das Wärmereservoir, dem diese Wärme entnommen wird,· sollte dabei eine möglichst hohe Temperatur haben, da auf diese Weise der Wirkungsgrad der Wärmepumpe günstiger wird. Man ist daher unter anderem dazu übergegangen, die Wärme von Abwasser auszunutzen.To save energy are becoming ever greater Heat pumps used. One problem with this is what can serve as a heat source for the heat pumps. The heat reservoir, from which this heat is extracted, should have as high a temperature as possible, since in this way the efficiency the heat pump becomes cheaper. Among other things, one has therefore switched to utilizing the heat from wastewater.

Für diese Zwecke sind normalerweise zwei verschiedene Behälter vorgesehen. Dem ersten Behälter, der das Abwasser enthält, wird die Wärme entzogen. Dem zweiten Behälter, der das Brauchwasser aufweist, wird die Wärme mit Hilfe der Wärmepumpe zugeführt. Dabei stellt man diese Behälter normalerweise getrennt auf.Two different containers are normally provided for this purpose. The first container that contains the wastewater, the heat is withdrawn. The second tank, which has the domestic water, is supplied with the heat with the help of the heat pump fed. These containers are usually set up separately.

Der Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß man verhältnimäßig viel Platz benötigt und die Installation kompliziert ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß auch bei sehr warmem Abwasser und momentan sehr geringem Bedarf an Brauchwasser die Wärme vom Abwasser auf das Brauchwasser mit Hilfe der Wärmepumpe übertragen werden muß, man also Energie aufwenden muß.The disadvantage of this known arrangement is that it requires a relatively large amount of space and the installation is complicated. Another disadvantage is that even with very warm waste water and currently very little demand to domestic water the heat from the wastewater to the domestic water with the help of the heat pump must be transferred, so one Must spend energy.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfachere Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacherThe object of the invention is to provide a simpler device of the type mentioned to create the easier

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aufgebaut ist und insgesamt weniger Energie benötigt.and requires less energy overall.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der erste Behälter unterhalb des zweiten Behälters angeordnet ist und beide Behälter wärmeleitend miteinander verbunden sind.The solution according to the invention is that the first Container is arranged below the second container and both containers are connected to one another in a thermally conductive manner.

Beide Behälter sind also übereinander angeordnet, so daß sie weniger Platz benötigen. Sie sind miteinander verbunden, so daß nur eine Vorrichtung transportiert und aufgestellt werden muß. Soll der Behälter, was man meist vorsehen wird, isoliert werden, so braucht man nur eine einzige Isolierung für eine einzige behälterartige Vorrichtung vorzusehen. Dadurch, daß beide Behälter wärmeleitend verbunden sind, wird auch] ohne daß die Wärmepumpe eingeschaltet ist, das im unteren Bereich befindliche kältere Brauchwasser (das warme Brauchwasser steigt ja nach oben) durch das wärmere Abwasser des ersten Behälters erwärmt. Man wird daher in vielen Fällen ganz auf das Einschalten der Wärmepumpe verzichten können. Diese Wärmepumpe wird man erst einschalten, wenn man durch Wärmeleitung nicht mehr eine genügende Erwärmung des Brauchwassers erreichen kann. Je nach Betriebsbedingungen könnte z.B. durch das warme Abwasser das Brauchwasser zunächst ohne Wärmepumpe vorgewärmt werden. Erst anschließend würde man die Wärmepumpe einschalten, um die Temperatur des Brauchwassers weiter zu erhöhen. Dabei ist natürlich weniger Energie erforderlich, als wenn man das Brauchwasser ganz von der kalten Zulauftemperatur auf die gewünschte Temperatur mit Hilfe der Wärmepumpe erwärmen würde.Both containers are therefore arranged one above the other so that they require less space. They are connected to each other so that only one device has to be transported and set up. Should the container, which is usually provided for, are isolated, one need only provide a single insulation for a single container-like device. Because both containers are connected in a thermally conductive manner,] without the heat pump being switched on, the colder domestic water in the lower area (the warm domestic water yes rises up) heated by the warmer wastewater from the first container. One will therefore in many cases can dispense with switching on the heat pump entirely. This heat pump will only be switched on when you are through Heat conduction can no longer achieve sufficient heating of the domestic water. Depending on the operating conditions, could E.g. the domestic water can be preheated without a heat pump using the warm wastewater. Only then would you switch on the heat pump to set the temperature of the domestic hot water to increase further. Of course, less energy is required than if the hot water was completely removed the cold inlet temperature to the desired temperature would heat up with the help of the heat pump.

Die Behälter können aufeinanderstehen und es kann zwischen ihnen eine Schicht aus den Wärmeübergang verbesserndem Material angebracht sein. Dies ist zweckmäßig, da bekannterweise auch zwischen zwei Metallplatten, die aufeinanderliegen , kein guter Wärmeaustausch stattfindet. Dieser WärmeübergangThe containers can stand on top of one another and there can be a layer of heat transfer improving between them Material to be attached. This is useful because, as is well known, between two metal plates that lie on top of one another, no good heat exchange takes place. This heat transfer

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kann jedoch durch entsprechende Materialien, z.B. gewisse Fette verbessert werden.however, it can be improved by using appropriate materials, e.g. certain greases.

Einen besonders einfachen Aufbau erhält man, wenn die Vorrichtung einen durch eine im wesentlichen horizontale wärmeleitende Trennwand in zwei Behälter aufgeteilten Behälter aufweist, von denen der untere den ersten und der obere den zweiten Behälter bildet. Man kann für diesen Zweck einen handelsüblichen Brauchwasserbehälter lediglich durch Einziehen einer solchen Trennwand für den erfindungsgemäßen Zweck verwenden. Man kann also ohne großen Aufwand serienmäßig bereits auf dem Markt befindliche Behälter verwenden, wenn nur diese Trennwand zur ätzlich bei der Herstellung des Behälters eingebaut wird, was ohne große Schwierigkeiten möglich ist.A particularly simple structure is obtained when the device is thermally conductive by a substantially horizontal Dividing wall has divided into two containers, of which the lower the first and the upper the second container forms. For this purpose, a commercial water tank can only be pulled in use such a partition for the purpose of the invention. So you can do it in series without much effort Use containers that are already on the market if only this partition wall is used in the manufacture of the container is built in, which is possible without much difficulty.

Verdampfer und Kondensator können z.B. mit den Wänden der Behälter in Verbindung stehen. Einen besonders günstigen Wirkungsgrad erhält man jedoch, wenn Verdampfer und Kondensator in den entsprechenden Flüssigkeiten angeordnet und von denselben umspült sind. Es kann dafür vorgesehen werden, daß der Verdampfer im ersten Behälter und in geringem Abstand von der oberen Wand desselben angeordnet ist. Da in geringem Abstand von der oberen Wand die Temperatur des Abwassers auch am größten ist, hat diese Anordnung den Vorteil eines besonders großen Wirkungsgrades. Entsprechend kann der Kondensator im zweiten Behälter und in geringem Abstand von der unteren Wand desselben angeordnet sein, damit eine möglichst große Brauchwassersienge, die über dem Kondensator angeordnet ist, erwärmt werden kann.The evaporator and condenser can, for example, be connected to the walls of the container. A particularly cheap one However, efficiency is obtained if the evaporator and condenser are arranged in and from the corresponding liquids the same are washed around. It can be provided that the evaporator in the first container and at a short distance is located from the top wall of the same. Because at a small distance from the upper wall the temperature of the sewage also is greatest, this arrangement has the advantage of particularly high efficiency. Accordingly, the capacitor in second container and be arranged at a small distance from the lower wall of the same, so that the largest possible service water series, which is arranged above the capacitor, can be heated.

Der Einlauf für Abwasser kann -im oberen Bereich des ersten Behälters und der Auslauf im unteren Bereich desselben ange-The inlet for sewage can -in the upper part of the first Container and the outlet in the lower area of the same.

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ordnet sein. Das warme Abwasser wird also oben eingeführt, das kalte Abwasser fließt unten ab, was ebenfalls eine bessere Ausnutzung der Wärme des Abwassers bedeutet.be in order. The warm wastewater is therefore introduced at the top, the cold wastewater flows off at the bottom, which also means better use of the heat in the wastewater.

Der Einlauf für Brauchwasser kann im unteren Bereich des zweiten Behälters und der Auslauf im oberen Bereich desselben angeordnet sein. Wählt man diese speziellen Anordnungen für Ein- und Auslauf für Abwasser und Brauchwasser, so fließt das kalte Brauchwasser besonders nahe an dem Abwasser an der Stelle, an der es am wärmsten ist. vorbei, so daß eine gute Vorwärmung von Brauchwasser auch ohne Einsatz der Wärmepumpe auftritt.The inlet for service water can be in the lower area of the second container and the outlet in the upper area of the same be arranged. If you choose these special arrangements for inlet and outlet for waste water and service water, the cold process water flows particularly close to the wastewater at the point where it is warmest. past, so that a good preheating of domestic water occurs even without the use of the heat pump.

In vielen Fällen wird möglicherweise die mit Hilfe des Abwassers zu erreichende Erwärmung des Brauchwassers nicht ausreichen. In diesem Falle kann die Vorrichtung einen Stutzen zum Einsetzen eines Elektroheizeinsatzes aufweisen, mit dem das Brauchwasser zusätzlich erwärmt werden kann.In many cases, the heating of the process water that can be achieved with the help of the wastewater may not be sufficient. In this case, the device can have a connector for inserting an electrical heating insert with which the Domestic water can also be heated.

Um Wärmeabstrahlung nach außen zu verhindern, kann die Vorrichtung noch mit einer Isolierung versehen sein, die einstückig ausgebildet werden kann, da die Vorrichtung aus einem Teil besteht.In order to prevent heat radiation to the outside, the device still be provided with insulation, which can be formed in one piece, since the device consists of a Part consists.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.The invention is described below, for example, on the basis of an advantageous embodiment with reference to the attached Drawing described.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Behälter 1, der durch Einbau einer im wesentlichen horizontalen Trennwand in einen unteren Behälterraum 3 und einen oberen Behälterraum aufgeteilt ist. Der Behälter ist mit Hilfe von Füßai5 auf ein entsprechendes Fundament gestellt.The device according to the invention consists of a container 1, by installing a substantially horizontal partition in a lower container space 3 and an upper container space is divided. The container is open with the help of Füßai5 provided the appropriate foundation.

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Im oberen Bereich des Behälters 3 befindet sich seitlich der Zulauf 6 für Abwasser, während der Ablauf 7 für das Abwasser am Boden des Behälters 3 angeordnet ist. Im Behälter 3 ist noch die Verdampferschlange 8 einer Wärmepumpe 9 angeordnet.In the upper area of the container 3 is the side of the inlet 6 for waste water, while the outlet 7 for the Waste water is arranged at the bottom of the container 3. The evaporator coil 8 of a heat pump is still in the container 3 9 arranged.

Der Zulauf 10 für das kalte Brauchwasser befindet sich unten und seitlich im oberen Behälter 4, während der Ablauf 11 ganz oben am Behälter 4 vorgesehen ist. Unten im Behälter ist noch der Kondensator 12 der Wärmepumpe 9 angeordnet. Sowohl dieser Kondensator 12 als auch der Verdampfer 8 sind dabei so angebracht, daß sie von den Flüssigkeiten in dem entsprechenden Behälter umspült werden.The inlet 10 for the cold service water is located below and to the side in the upper container 4, while the outlet 11 is provided at the very top of the container 4. The condenser 12 of the heat pump 9 is also arranged at the bottom in the container. Both this condenser 12 and the evaporator 8 are attached in such a way that the liquids in the corresponding container wash around them.

Zusätzlich weist der obere Behälter 4 noch einen seitlichen Stutzen 13 zur Anbringung eines Thermostaten bzw. Wärmefühlers und einen Stutzen 14 für eine Schutzelektrode auf. Außerdem ist seitlich ein Stutzen 15 vorgesehen, der in ungefähr 2/3 der Höhe angebracht sein kann und durch den ein Elektrozusatzheizelement eingeführt werden kann. Der Behälter ist dabei mit einer Isolierung 16 versehen, durch die der ganze Behälter so umschlossen wird, daß lediglich die erwähnten Stutzen und Anschlüsse zugänglich bleiben.In addition, the upper container 4 also has a lateral connection 13 for attaching a thermostat or heat sensor and a connector 14 for a protective electrode. In addition, a connecting piece 15 is provided laterally, which is approximately 2/3 of the height and through which an additional electrical heating element can be inserted. The container is provided with an insulation 16 through which the entire container is enclosed in such a way that only the mentioned Nozzles and connections remain accessible.

Um Wartung und Reparatur zu erleichtern, sind Kondensator und Verdampfer 8 nicht fest eingebaut, sondern an Flanschen bzw. 18 befestigt, durch die sie jederzeit ein-und ausgebaut werden können. Diese Flanschen werden an entsprechende seitliche Stutzen des Behälters 1 wasserdicht angeschraubt. Außerhalb der Flanschen wird dann die Wärmepumpe 9 installiert.In order to facilitate maintenance and repair, the condenser and evaporator 8 are not permanently installed, but rather on flanges or 18 attached, through which they can be installed and removed at any time can be. These flanges are screwed watertight to the corresponding lateral connecting pieces of the container 1. Outside of the flanges, the heat pump 9 is then installed.

Claims

1. Device for heating domestic water with utilization the heat of wastewater and for storing the heated domestic water with a first container for wastewater, a second tank for domestic water and a heat pump, its evaporator with the first tank and its condenser is in communication with the second container, characterized in that the first container (3) is below the second container (4) is arranged and both containers (3, 4) are connected to one another in a thermally conductive manner.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that both containers (3, 4) stand on top of one another and one between them Layer of the heat transfer improving material (2) is attached.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that it is thermally conductive by a substantially horizontal Partition (2) in two sub-containers (3, 4) divided container (1), of which the lower (3) the first and

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and the upper (4) forms the second container.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the evaporator (8) is arranged in the first container (3) and at a small distance from the upper wall thereof is.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized , that the condenser (12) in the second container (4) and is arranged at a small distance from the lower wall of the same.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the inlet (6) for waste water in the upper area of the first container (3) and the outlet (7) in the lower area the same is arranged.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the inlet (10) for domestic water in the lower region of the second container (4) and the outlet (11) in the upper area of the same is arranged.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that it has a connecting piece (13) for inserting an electrical heating element.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that it is provided with insulation (16).