FI65487C - Anordning foer tillvaratagning av vaerme av avfallsvatten - Google Patents

Description

1 65487 Jäteveden lämmön talteenottolaite Λ

Anordning för tillvaratagnlng av värme av avfallevatten v

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite jäteveden lämmön talteenottamiseksi, joka laite on sellainen kuin pa-\ tenttivaatimuksessa 1 esitetään.

5 Jo vuosien ajan on energianhintojen noustessa ja tavanomaisten energiavarantojen vähentyessä pyritty mitä erilaisimmilla tavoilla säästämään energiaa. Huomiota on tällöin pääasiassa kiinnitetty erilaisiin luonnonlämmön - kuten maalämmön, aurinkoenergian jne. talteenottoon. Se alue, mi-10 kä on jäänyt suhteellisen vähälle huomiolle, on ollut jä- * teveden lämmön talteenotto. Tunnettuahan on, että monissa yhteyksissä - julkisissa kylpylaitoksissa, meijereissä ja jopa yksityistalouksissakin - tuhlataan lämpöenergiaa esimerkiksi jätevesiä hävitettäessä ilman, että niiden sisällä tämää lämpöenergiaa edes yritettäisiin ottaa talteen ja hyödyntää esimerkiksi lämmittämällä puhdasta kylmää käyttövettä.

Tähän mennessä tunnetaan jo joitakin laitteita jäteveden 20 lämmön talteenottamlseksi. Tunnetaan mm. laite, jossa lämpimän jäteveden kaatoaltaaseen on sijoitettu kierteiseksi muodostettu putki, jonka kautta kylmä käyttövesi kulkee.

Tämän putkispiraalin joutuessa jäteveden valelemaksi tietty osa lämraö&tä siirtyy kylmään veteen, jolloin varsinaisen 25 tarvittavan kuuman käyttöveden osuus vähenee tulevan kylmän veden ollessa entistä lämpimämpää.

Edelleen tunnetaan sellainen laite, jossa useammasta pois-topaikasta tuleva jätevesi kootaan yhteen isoon säiliöön, jossa on väliseinä tai väliseiniä, joiden toisella puolella 30 on tulossa oleva kylmä vesi. Tällöin lämpö siirtyy seinämien läpi kylmään veteen.

Näillä tunnetuilla laitteilla on kuitenkin molemmilla omat varjopuolensa. Ensikeimainitun laitteen merkittävin vika 2 65487 on se, että altaaseen tuleva jätevesi el valele kierukkaa 35 mitenkään tasaisesti, joten lämpeneminenei tapahdu rllt- S' tävällä teholla. Niinikään on tällaisen laitteen vikana pidettävä sitä, että käytössä mainitunlainen kierukka päällisin puolin helposti likaantuu eikä ole laisinkaan helppo puhdistettava., jolloin hygienisyys kärsii etenkin, kun lal-^ 40 tetta sovelletaan vaikkapa vain tavallisen suihlulaitteen kaatoaltaaseen.

Toisen mainitun laitteen varjopuolena on se, että tarvitaan suhteellisen suuret ja monimutkaiset järjestelyt ja laitteet 43 jätevden johtamiseksi säiliöön useista eri kulutuspisteistä. Niinikään useimmiten tarvitaan kaikenlaisia pumppu- ja mui-takin laitteita, jotta mainitunlaiset talteenottolaitteet toimisivat kunnolla. Edelleen on tällaisten laitteiden läm-mönsiirtokyKy yleensä heikko.

30 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin aikaansaada laite, jolla edolläaminittujen tunnettujen laitteiden varjopuolilta vältytään samalla, kun talteenottokyky ja sovellettavuus oleellisesti paranevat. Keksinnönmukaisesti tämä tapahtuu käyttämällä sisäkkäisputkijärjestelmällä toimivaa läm-33 mönsiirrimtä, jonka kaltaista periaateratkaisua on aikaisemmin käytetty lähinnä kaukolämmön siirtotekniikan yhteydessä. Jäteveden lämmön talteenotto aite rakentuu siten, että jätevesi johdetaan laitteen sisempää putkea pitkin pois, jollain ei tapahdu mitään energian häviämistä ulkoilmaan, 60 vaan kaikki jätevedestä putkessa kulun aikana poistuva energia siirtyy mahdollisimman oleellisesti jätevesioputkea ympäröivässä ulkoputkeesa olevaan kylmään käyttöveteen.

Ulkoputki puolestaan on mielellään sellaista materiaalia, jonka lämmönerietyskyky on huomattava, jotta edelleen es-63 tettäisiin lämpöenergian katoaminen ulkoilmaan. Tällaiseksi materiaaliksi sopii erityisen hyvin muovi.Niinikään on suotavaa, että sisäputki on ns. kanapa putkea, koska tällaisen putken lämmönluovutuspinta ja siten myös -kyky on selvästi parempi kuin aivan sileän putken. Lisäksi se aiheut- 70 taa kylmän veden pyörteilemistä, mikä edelleen parantaa "· 3 65487 lämmönsiirto-ominaisuuksia. Sen sijaan ei ole tarkoituksenmukaista sijoittaa jätevesiputken sisään mitään pyörteisyyt- $ tä lisääviä laitteita, koska nämä keräisivät likaa ja siten ennen pitkää aiheuttaisivat jätevesiputken tukkeutumisen.

75 Merkittävää keksinnönmukaiselie laitteelle on se, että se on tarkoitettu sovellettavaksi erityisesti kalustekohtai-\ sena eli se voidaan asentaa esimerkiksi tavalliseen suih kulähteeseen siten, että sen ensiöpuoli sijaitsee suihku-altaan poistoaukon ja lattiakaivon välissä samalla, kun 80 suihkuun tuleva kylmä vesi kulkee toisiopuolen kautta.

Keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selitetään seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää keksinnönmukaista talteenottolaitetta ylhäältäpäin ja osaksi leikkauskuvana, 85 Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta suihkun kaato-altaaseen asennettuna kuvion 1 linjan A-A mukaisena leikkauskuvana, ja

Kuvio 3 esittää lämmön talteenottolaitetta kuvion 1 nuolen B suunnassa nähtynä.

90 Kuten kuviosta 1 näkyy, on putken 1 sisälle sijoitettu putki 2, joka edullisesti voi olla kampaputkea suuremman lämmönsiirtokyvyn aikaansaamiseksi. Tämä kokonaisuus on puolestaan kiedottu tasossa olevaksi spiraaliksi, joka voi olla keskeltä hieman korkeampi kuin reunoilta virtauksen 95 jouduttamiseksi jätevesiputkessa. Putkeen 3 laskee jätevesi ja joutuu sen kautta putkeen 2, josta poistuu putken k välityksellä viemäriverkostoon. Putkeen 1, joka edullisesti on muovia, johdetaan puolestaan kylmä käyttövesi yhdysputken 5 kautta. Kulkiessaan putkessa 1 kylmä käyttövesi putkessa 100 2 olevan lämpimän jäteveden vaikutuksesta lämpenee ja poistuu käyttöä varten putken 6 kautta.

Edellä esitetyn keksinnön oleellisena etuna voidaan pitää sitä, että ee kasetinomaisena ratkaisuna voidaan asentaa jopa jälkikäteisasennuksena esimerkiksi tavanomaiseen sau- * 65487 105 naan suihkun tai vastaavan yhteyteen samaan tapaan kuin muutkin vesijohtoalan kalusteet· Aikaisemmin tunnettuun putki- ΰ spiraalilaitteeseen nähden tämän laitteen etuna on se, että yhtään jätevettä ei mene hukkaan, vaan kaikki kulkee lämmön-siirtimen kautta siten antaen putkessa 1 kulkevalle kylmälle 110 käyttövedelle mahdollisimman suuren osan energiastaan· Tätä ^ tehostaa vielä se, että putki 2 on kampaputkea, jolloin sen lämmönsiirtokyly on oleellisesti parempi kuin sileän putken·

Mitä sitten tulee puhtaanapito-ongelmiin, on huomattava, että putken 2 sisäpinta on sileä, jolloin lian kertyminen on 115 huomattavan vähäistä· Edelleen voidaan laite rakentaa sellaiseksi, että keskimmäiset putkikierteet ovat ulompia korkeammalla, jolloin virtaus entuudestaan tehostuu, ja puhtaa-napysyminen on siten tehokkaampaa·

Toiseen edellämainittuun tunnettuun laitteeseen nähden kek-120 sinnönmukaisella laitteella on etuna suurempi lämmönsiirto-kyky ja se, että vältyttään kalliiden kokoomaputkistojen rakentamiselta, joka on erityisen hankalaa vanhojen rakennusten ollessa kyseessä. Lisäksi myös lämmönsllrtokyky on o-leellisesti parempi, koska kalustekohtaisessa laitteessa el 125 esiinny mitään turhia siirtoputkia, joiden johdosta väkisinkin Ilmenee lämmönhukkaa·

Keksintö ei rajoitu vain edellä esitettyyn suoritueesimerk-kiin, vaan sitä voidaan laajemmaltikin muunnella eeuraavien patenttivaatimusten puitteissa. 1