DE3521585A1

DE3521585A1 - Vorrichtung zur gewinnung der abwaerme aus schmutzwasser in einem kanalnetz, das aus abwasserrohren und kontrollschaechten besteht

Info

Publication number: DE3521585A1
Application number: DE19853521585
Authority: DE
Inventors: Fritz 3540 Korbach Wachenfeld-Teschner
Original assignee: WACHENFELD TESCHNER FRITZ
Current assignee: WACHENFELD TESCHNER FRITZ
Priority date: 1985-06-15
Filing date: 1985-06-15
Publication date: 1986-12-18

Description

Vorrichtung zur Gewinnung der Abwärme des Schmutzwassers in einem Kanalnetz, das aus Abwasserrohren und Kontrollschächten besteht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Gewinnung der Abwärme des Schmutzwasser in einem Kanalnetz, das aus Abwasserrohren und Kontrollschächten besteht.

Es ist bekannt, die Abwärme von Abwässern in Kanalnetzen dadurch zu nutzen, daß man die Abwasser über besondere Gitterroste, die als Wärmetauscher dienen, leitet.Eine weitere Möglichkeit zur Nutzung der Abwärme besteht darin, daß vorwiegend schmutzfreie Abwässer in besonderen Auffangbehältern vorübergehend gesammelt werden, um in diesen Auffangbehältern dem Abwasser durch Wärmetauscher die Abwärme zu entziehen. Der Nachteil dieser beiden Formen der Abwärmegewinnung besteht darin, daß nur weitgehend schmutzfreie Abwässer verwendet werden können, da sonst die Gefahr besteht, daß sich die als Wärmetauscher fungierenden Vorrichtungen mit Schmutz zusetzen und dann nicht mehr ihre volle Leistung erbringen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Funktionsfähigkeit nicht durch den Grad der Verschmutzung

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des Abwassers beeinträchtigt wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß /jedes Abwasserrohr Mittel zur Aufnahme der Abwärme des Schmutzwassers aufweist. Hierdurch kann dem Schmutzwasser die Wärme entzogen werden, ohne daß hierzu im Inneren des Abwasserrohres Mittel zur Aufnahme der Abwärme des Abwassers, beispielsweise in Form eines als Gitter ausgebildeten Wärmetauschers angeordnet sein müssen.

Die Ausbildung der Vorrichtung ist hierbei so getroffen, daß das Mittel zur Aufnahme der Wärme des Schmutzwassers als Rohranordnung ausgebildet ist, die vorzugsweise im Mantel des Abwasserrohres unter der Fließrinnensohle angeordnet ist. Die Rohranordnung, die aus einzelnen untereinander verbundenen Abwärmerohren besteht, ist hierbei im Mantel des Abwasserrohres schlangenförmig,vorzugsweise in Abflußrichtung verlaufend angeordnet. Durch das in den Abwärmerohren fließende

2Π Kühlmedium wird die Wärme, die von dem Schmutzwasser an den Betonmantel des Abwasserrohres abgegeben wird, dem Betonmantel entzogen und zum Verbraucher, beispielsweise einem unter einer Straßendecke angeordnetem Rohrsystem zur Beheizung der Fahrbahn, geleitet. Hierbei stehen die als Wärmetauscher dienenden Abwärmerohren nicht direkt mit dem Schmutzwasser in Verbindung, so

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daß auch stark verschmutzte Abwasser zur Gewinnung der Abwärme genutzt werden können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Abwasserrohr ein beispielsweise im Betonmantel angeordnetes Metallgitter auf, das mit den Abwärmerohren in Verbindung steht, wobei das Metallqitter auch die Armierunn dps Ab-iansorrohres sein kann. Hierdurch wird eine bessere Ausnutzung der an den Rohrmantel von den Schmutzvmssßr abgegebenen 1Π Wärme erzielt.

Nach einer anderen Ausführungsform sind bei einem auf einer Betonsohle gelagerten Abwasserrohr, Abwärmerohre in der Betonsohle zur Aufnahme der Abwärme des Schmutzwassers angeordnet. Die Abwärmerohre in der Betonsohle sind hierbei gleichfalls schlangenförmig, vorzugsweise in Abflußrichtung verlaufend angeordnet. Diese Ausführungsform ist besonders dann vorteilhaft, wenn es aus Festigkeitsgründen nicht möglich ist, in dem Mantel von Abwasserrohren dünner Wandung die Abwärmerohre unterzubringen. Durch diese Ausführungsform wird mithin gewährleistet, daß auch bei solchen Rohren die Wärme des Abwassers genutzt werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Betonsohle ein Metallgitter auf, das mit den Abwärmerohren in der Betonsohle verbunden ist.

Auch hierdurch wird eine höhere Ausnutzung der Abwärme des Schmutzwassers erzielt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung befinden sich auch in den Kontrollschächten, die im Abstand von etwa 50 m angeordnet sind, Abwärmerohre unterhalb der Fließrinnensohle zur Aufnahme der Abwärme des Schmutzwassers. Diese Abwärmerohre sind hierbei beispielsweise spiral- oder schlangenförmiq in dem Boden des Kontrollschachtes verlegt.

Die Rohranordnungen in den einzelnen Abwasserrohren bzw. in den Kontrollschächten sind untereinander in bekannter Weise beispielsweise durch Muffen miteinander verbunden, so daß sich ein geschlossenes System ergibt. Mittels Pumpen, die in Kontrollschächten angeordnet sein können, wird das in der Rohranordnung befindliche Medium z.B. Wasser in ein beispielsweise unter einerStraßendecke befindliches Rohrsystem geleitet, um durch die Wärmeabgabe die Straße im Winter eisfrei' zu halten.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch .den

Betonmantel eines Abwasserrohres, wobei in dem Hantel des Abwasserrohres ein Metallgitter angeordnet ist;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den

Betonmantel eines Abt-jasserrohres, das auf einer Betonsohle lagert:

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Betonmantel eines Abwasser

rohres;

Fig. 4 zeigt einen Kontrollschacht im Schnitt mit angesehlossenen Abwasserrohren;

Fig. 5 zeigt einen Schnitt gemäß der

Linie V-V.

Gemäß Fig. 1 ist der Betonmantel eines Abwasserrohres nit Ij die in dem Betonmantel 1 angeordneten Abwärmerohre der Rohranordnung sind mit 2 bezeichnet. Die Abwärmerohre 2 sind hierbei schlangenförmig in dem Betonmantel unter der Fließrinnensohle (Pfeil X) verlegt. Die einzelnen Abwärmerohre 2 sind mit einem Metallgitter 3, das auch die Armierung des Betonmantels des Abwasserrohres sein kann, verbunden. Von dem Metallgitter 3 wird hierbei die von dem Schmutzwasser an den Betonmantel des Abwasserrohres abgegebene Wärme

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aufgenommen und an die Abwärmerohre 2 bzw. an das darin strömende Kühlmedium abgegeben. Durch die zusätzliche Anordnung des Metallgitters im Betonmantel wird_;wegen der besseren Wärmeleitfähigkeit des Metallgitters_;eine bessere Ausnutzung der Abwärme des Abwassers gewährleistet. Bei dünnwandigen Rohren ist es aus Gründen der Festigkeit nicht möglich Abwärrnerohre zur Nutzung der Abwärme des Abwassers im Betonmantel 5 des Abwasserrohres anzuordnen; die Abwärmerohre 12 sind deshalb in der Betonsohle 4, auf der der dünnwandige Betonmantel 5 des Abwasserrohres lagert, verlegt, wie das Fig. 2 zeigt. Auch hier sind zur besseren Ausnutzung der Abwärme des Schmutzwassers die Abwärmerohre 12 mit einem Metallgitter 6 verbunden, das in der Betonsohle 4 in möglichst geringem Abstand von dem Betonmantel des Abwasserrohres angeordnet ist.

In Fig. 3 ist die schlangenförmige Verlegung der Abwärmerohre 2 im Betonmantel 1 des Abwasserrohres dargestellt, wobei die Abwärmerohre 2 mit dem Metallgitter 3 in Verbindung stehen.Die Verlegung der Abwärmerohre 12 in der Betonsohle 4 ist ähnlich der in Fig. 3 dargestellten Verlegung, weshalb auf eine zusätzliche Darstellung verzichtet wurde.

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In Fiq. 4 ist ein Kontrollschacht im Schnitt mit daran angeschlossenen Abwasserrohren· dargestellt; der Kontrollschacht ist hierbei mit 7, die Abwasserrohre sind mit 8, 8a und 9 bezeichnet. Die Verbindung der in dem Betonmantel der einzelnen Abwasserrohre 8 bzw. 8a angeordneten Abwärmerohre 2 bzw. 2a geschieht in an sich bekannter Weise durch Muffen ID.

Auch im Boden 7a des Kontrollschachtes 7 sind Abwärmerohre 11 zur Nutzung deE Abwärme des Schmutz-

If wassers unterhalb der Fließrinnensohle beispielsweise schlangenförmig (Fig. 5) verlegt, wobei auch hierbei die Abwärmerohre im Betonmantel des Abwass-errohres mit den Abwärmerohren im Kontrollschacht beispielsweise durch Muffen miteinander verbunden sind (nicht dargestellt). Diese Abwärmerohre 11 sind hierbei vorzugsweise schlangen- oder spiralförmig in dem Boden des Kontrollschachtes angeordnet.

Die Abwärmerohre in den einzelnen Abwasserohren bzw. in den Kontrollschächten sind untereinander in bekannter Weise beispielsweise durch Muffen miteinander verbunden, so daß sich ein geschlossenes System ergibt, das die gesamte Kanalhaltung zwischen den Kontrollschächten umfassen kann. Als Kanalhaltung bezeichnet man den Abstand zwischen zwei Kontrollschachten, also etwa 50 m. Je nach Durchfluflmenge in den Abwärmerohren und der Ab.wassertemperatur kann das System in mehrere getrennte Teilsysteme (Module) aufgeteilt sein. Mittels Pumpen, die in Kontrollschächten angeordnet sein können, wird das in den Abwärmerohren befindliche Kühlmedium, z.B. Wasser,

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in ein beispielsweise unter einer Straßendecke befindliches Rohrsystem geleitat, um hier seine Wärme wieder abzugeben und hierdurch im Winter die Straße eisfrei zu halten.

Claims

Dipi-ing. HORST

Zugelassener Vertreter beim Europär&Murieh PateTttarrrt*

Postscheckgiro-Kto. 149359-602 Ffm. Bankkonten in Kassel:
Raiffeisenbank 657 3355 (BLZ 520 60515) Dresdner Bank 425498300 (BLZ 52080080)

Dipl.-Ing. H. Walther · 3500 Kassel Wilhelmshöher Allee 275 PATENTANWALT

W.-Germany 3500 Kassel-Wilh. Wilhelmshöher Allee Postfach 4101 08 Telefon 0561/38714

Tag: 3.6.1985 RW/H 855/10773

Fritz Wachenfeld-Teschner Frankenberger Landstraße 8

3540 Korbach

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Gewinnung der Abwärme des Schmutzwassers in einem Kanalnetz,, das aus Abwasserrohren und Kontrollschächten besteht,

dadurch gekennzeichnet,daß

jedes Abwasserrohr Mittel zur Aufnahme der Abwärme des Schmutzwassers aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß

das Mittel zur Aufnahme der Abwärme des Schmutz· wassers als eine Rohranordnuno ausgebildet ist, die vorzugsweise in Mantel (1) des Abwasserrohres liegt.

. Vorrichtung nach Anspruch 2

dadurch gekennzeichnet, daß

die Rohranordnung aus einzelnen untereinander verbundenen Abwärmerohren (2) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3

dadurch gekennzeichnet, daß

die Abwärmerohre (2) im Mantel (l)des Abwasserrohres schlangenförmig, vorzugsweise in Abflußrichtung verlaufend angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3

dadurch gekennzeichnet, daß

die Abivässerrohre (2) unter der Fließrinnensohle des Abwasserrohres (Pfeil X) angeordnet sind.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 2

dadurch gekennzeichnet, daß

das Abwasserrohr ein Metallgitter (3) aufweist, das mit den Abwärmerohren (2) verbunden ist, wobei das Metallgitter (3) auch die Armierung des Abwasserrohres sein kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei

das Abwasserrohr auf einer Betonsohle 4 lagert

dadurch gekennzeichnet, daß

in der Betonsohle (4)Abwärmerohre (12) zur Aufnahme der Abwärme des Schmutzwassers angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7

dadurch gekennzeichnet, daß

die .Abwärmerohre (12) in der Betonsohle (4) schlangenförmig, vorzugsweise in AbfIuBrichtung verlaufend angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8

dadurch gekennzeichnet, daß

in der Betonsohle (4) ein Metallgitter (6) angeordnet ist, daß mit den Abwärmerohren (12) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß

in den Kontrollschächten (7) unterhalb der Fließrinnensohle Abvjärmerohre (11) zur

Aufnahme der Abwärme des Schutzwassers angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß

dieAbwärmerohre (11) beispielsweise spiral- oder schlangenförmig im Boden (7a) des Kontrollschachtes (7) verlegt sind.