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DE2161495A1 - HEAT RECOVERY PLANT - Google Patents

HEAT RECOVERY PLANT

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DE2161495A1
DE2161495A1 DE2161495A DE2161495A DE2161495A1 DE 2161495 A1 DE2161495 A1 DE 2161495A1 DE 2161495 A DE2161495 A DE 2161495A DE 2161495 A DE2161495 A DE 2161495A DE 2161495 A1 DE2161495 A1 DE 2161495A1
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DE
Germany
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recovery system
heat
heat recovery
waste heat
household appliances
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DE2161495A
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German (de)
Inventor
Peter Dipl Ing Anders
Peter Dipl Ing Kalischer
Manfred Dipl Ing Langehuesken
Bernd Dr Ing Stoy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RWE AG
Original Assignee
Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

Warmerückgewinnungsanlage In zurlehniendem Maße werden in den Haushalten abwärmeerzeugende lIaushaltsgeråte eingesetzt, wobei unter abwärmeerzeugende Haushaltsgeräten solche Haushaltsgeräte verstanden werden sollen, die funktionsbedingt ein abwärmeenthaltendes Medium abgeben; insbesondere sind Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen und Wäschetrockner gemeint. Heat recovery system to a lesser extent are used in households Household appliances that generate waste heat are used, with household appliances that generate waste heat Such household appliances are to be understood that, due to their function, contain a waste heat Release medium; washing machines, dishwashers and tumble dryers are in particular meant.

Der zunehrnende Einsatz von abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten führt, da die Abwärme nicht genutzt wird, einerseits zu einem das notwendige Maß übersteigenden Verbrauch an Energie, in aller Regel an elektrischer Energie, andererseits aber zu einer zunehmenden Belastung der Umwelt durch die aufzunehmende Abwärme.The increasing use of household appliances that generate waste heat leads to since the waste heat is not used, on the one hand to an extent that exceeds the necessary level Consumption of energy, usually electrical energy, but on the other hand to a increasing pollution of the environment by the to be absorbed Waste heat.

Das letztere führt dann, wenn das die Abwärme enthaltende Medium - wie bei Nasch- und Geschirrspülmaschinen - Wasser ist und der Kanalisation zugeführt wird, zu einem merklicilen Temperaturanstieg in den natürlichen Gewässern, was biologisch ungünstig ist.The latter leads when the medium containing the waste heat - As with snack machines and dishwashers - water is and is fed into the sewer system becomes, to a merklicilen temperature rise in the natural waters, what biological is unfavorable.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für Hauszhalte mit abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten eine Wärmerückgewinnungsanlage zu schaffen.The invention is therefore based on the object for households with To create a heat recovery system for household appliances that generate waste heat.

Gegenstand der Erfindung ist also eine Wärmerückgewinnungsanlage für Haushalte mit abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten, insbesondere mit Wasch- und/oder Geschirrspülmaschinen, gekennzeichnet durch eine den abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten zugeordnete Wärmepumpe, deren Verdampfer von dem die abwärmeent haltenden Medium beaufschlagt und deren Verflüssiger in einem Warmwassererzeuger angeordnet ist. Mit anderen Worten ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung einer an sich bekannten Wärmepumpe zur Wärmerückgewinnung in Haushalten mit abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten, insbesondere mit Wasch- und/oder Geschirrspülmaschinen, mit der Maßgabe, daß deren Verdampfer von dem die abwärmeenthaltenden Medium beaufschlagt und deren Verflüssiger in einem Warmwassererzeuger angeordnet ist.The invention therefore relates to a heat recovery system for Households with household appliances that generate waste heat, in particular washing and / or Dishwashers, characterized by household appliances that generate waste heat associated heat pump, whose evaporator of the abwärmeent holding medium applied and the condenser is arranged in a hot water generator. In other words, the subject matter of the invention is the use of a known one Heat pump for heat recovery in households with household appliances that generate waste heat, in particular with washing machines and / or dishwashers, with the proviso that their Evaporator acted upon by the medium containing the waste heat and its condenser is arranged in a hot water generator.

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsanlage auszugestalten und/oder weiterzubilden.In particular, there are various ways that the invention Design and / or train a heat recovery system.

Werden mehrere, insbesondere unterschiedliche abwärmeerzeugen de T#iau5j1alt5geräte, bei denen ggf. die die abwärmeenthaltenden Medien in unterschiedlichen Temperatur- und/oder Aggregatzuständen vorliegen, z. 13. Waschmaschine und Wäschetrockner, an die erfindurlgsgemäße Wärmerückgewinnungsanlage angeschlossen, so empfiehlt es sich, den jeweiligen Haushaltsgeräten jeweils separate Ver##aj#pfer zuzuordnen, z. B. einen Verdampfer mit dem Abwasser der Waschmaschine und einen Verdampfer mit der Abluft des Wäschetrockriers zu beaufschlagen, Da die die abwärmeenthaltenden Medien mit unerwünschten Fremdstoffen behaftet sein können - z. B. Flusen bei der Waschmaschine und dem Wäschetrockner, Speisereste bei der Geschirrspülmaschine -, empfiehlt es sich, einzelnen oder allen abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten Filter oder dergleichen nachzuschalten, so daß die Verdampfer von solchen Fremdstoffen freibleiben.If several, in particular different, waste heat generators de T # iau5j1alt5geräte, in which the media containing the waste heat may be in different temperature and / or states of aggregation exist, e.g. 13. Washer and dryer connected to the heat recovery system according to the invention, it is advisable to to assign separate Ver ## aj # pfer to the respective household appliances, z. B. an evaporator with the waste water from the washing machine and an evaporator with the To act on the exhaust air of the dryer, since the media containing waste heat may contain unwanted foreign matter - e.g. B. Lint in the washing machine and the tumble dryer, leftover food in the dishwasher - recommends it themselves, individual or all household appliances that generate waste heat, filters or the like downstream so that the evaporator remains free of such foreign matter.

Einerseits wird bei den in Rede stehenden Haushaltsgeräten die Abwärme stoßartig erzeugt, da z. B. Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen und Wäschetrockner immer nur minuten-, allenfalls stundenweise in Betrieb sind, andererseits fällt der Verbrauch der rückgewonnenen Wärme in Form des erzeugten Warmwassers nicht mit der Erzeugung der Abwärme zusammen. Um die damit verbundenen Probleme zu lösen, empfiehlt es sich, einzelnen oder allen abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten Speicher für die abwärmeenthaltenden Medien nachzuschalten.On the one hand, there is waste heat in the household appliances in question generated abruptly, since z. B. washing machines, dishwashers and tumble dryers are only in operation for minutes or at most by the hour, on the other hand it falls the consumption of the recovered heat in the form of the hot water produced does not include the generation of waste heat. To solve the related problems, It is advisable to store individual or all household appliances that generate waste heat downstream for the media containing waste heat.

Diese Maßnahme gibt die Möglichkeit, die Wärmepumpe mit relativ geringer Leistung auszulegen, da die Rückgewinnung der Wärme nicht in der relativ kurzen Zeit erfolgen muß, in der die Abwärme von den in Rede stehenden Haushaltsgeräten erzeugt wird.This measure gives the opportunity to use the heat pump with relatively little Power to be interpreted, since the recovery of the heat is not in the relatively short Time must take place in which the waste heat from the household appliances in question is produced.

Werden für unterschiedliche abwärmeerzeugende Haushaltsgeräte Jeweils separate Verdampfer vorgesehen, so kannen diese abwechselnd in den Kreislauf der Wärmepumpe eingeschaltet werden, es können aber auch zumindest zwei der separaten Verdampfer parallel und/oder hintereinander geschaltet werden. Auf diese Weise können unterschiedliche Temperaturzustände der die abwärmeenthaltenden Medien und unterschiedliche Wärmemengen pro Zeiteinheit in den die abwärmeenthaltenden Medien berücksichtigt werden.Are for different household appliances that generate waste heat, respectively separate evaporators are provided, so these can alternately in the circuit of the The heat pump can be switched on, but at least two of the separate Evaporators can be connected in parallel and / or in series. That way you can different temperature states of the media containing the waste heat and different Heat quantities per unit of time taken into account in the media containing the waste heat will.

Die erfindungsgemäß rückgewonnene Wärme reicht normalerweise natürlich nicht aus, um das in einem Haushalt insgesamt benötigte Warmwasser damit erzeugen zu können. Zweckmäßigerweise wird man deshalb innerhalb des Warmwassererzeugers eine Zusatzheizung vorsehen, über die die Wärme zugeführt wird, die über die rückgewonnene Wärme hinaus benötigt wird.The heat recovered according to the present invention is normally sufficient, of course not enough to generate the total hot water required in a household to be able to. It is therefore expedient to be inside the hot water generator Provide an additional heater, through which the heat is supplied that is recovered from the Heat is needed in addition.

Um sicherzustellen, daß das durch die Abwärme verdampfte Kreislaufmittel der Wärmepumpe auch dann wieder verflüssigt werden kann, wenn diese Verflüssigung innerhalb des Warmwassererzeugers wegen einer momentan zu hohen Temperatur nicht erfolgen kann, wird weiter vorgeschlagen, die Wärmepumpe mit einem Hilfsverflüssiger auszurüsten, der parallel zu dem im Warmwassererzeuger vorgesehenen Verflüssiger oder hintereinander mit diesem Verflüssiger schaltbar und/oder luftgekühlt sein kann.To ensure that the circulating medium evaporated by the waste heat the heat pump can also be liquefied again if this liquefaction not inside the hot water generator because the temperature is currently too high can take place, it is further proposed that the heat pump with an auxiliary condenser to equip parallel to the condenser provided in the hot water generator or one after the other switchable and / or air-cooled with this condenser can be.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil ist zusammengefaßt darin zu sehen, daß einerseits die erzeugte Abwärme teilweise wieder genutzt wird, so daß eine Verringerung der insgesamt in Haushalten benötigten Energie erreicht wird, daß andererseits die Umwelt mit weniger Abwärme belastet wird.The advantage achieved by the invention is summarized therein to see that, on the one hand, the waste heat generated is partially used again, so that a reduction in the total energy required in households is achieved, that on the other hand the environment is polluted with less waste heat.

Im folgenden wird die Erfindungailiand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnungsanlage.In the following, the invention will be given as a mere embodiment Illustrative drawing explained in more detail; the only figure shows a schematic Representation of a preferred embodiment of the heat recovery system according to the invention.

Die in der Fig. dargestellte Wärmerückgewinnungsanlage ist für Haushalte mit abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten 1, 2, im vorliegenden Fall einer Waschmaschine und einem Wäschetrockner,bestimmt und in ihrem grundsätzlichen Aufbau gekennzeichnet durch eine den abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten 1, 2 zugeordnete Wärmepumpe 3, deren Verdampfer 4, 5 von dem die abwärmeenthaltenden Medien beaufschlagt sind und deren Verflüssiger 6 in einem Warmwassererzeuger 7 angeordnet ist.The heat recovery system shown in the figure is for households with household appliances 1, 2 which generate waste heat, in the present case a washing machine and a tumble dryer, determined and marked in their basic structure by a heat pump 3 assigned to the household appliances 1, 2 generating waste heat, their evaporators 4, 5 from which the media containing waste heat are acted upon and the condenser 6 of which is arranged in a hot water generator 7.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem unterschiedliche abwärmeerzeugende Haushaltsgeräte 1, 2, nämlich eine Waschmaschine und ein Wäschetrockner, vorgesehen sind, sind den beiden Haushaltsgeräten 1, 2 jeweils separate Verdampfer 4, 5 zugeordnet, wobei die beiden separaten Verdampfer 4, 5 abwechselnd in den Kreislauf der Wärmepumpe 3 einschaltbar sind.In the illustrated embodiment, in which different waste heat generating Household appliances 1, 2, namely a washing machine and a tumble dryer, are provided are, the two household appliances 1, 2 are each assigned separate evaporators 4, 5, the two separate evaporators 4, 5 alternately in the circuit of the heat pump 3 can be switched on.

Um zu verhindern, daß die Verdampfer 4, 5 mit in den die abwärmeenthaltenden Medien vorhandenen Fremdstoffen, nämlich mit Flusen, beaufschlagt werden, sind den Haushaltsgeräten 1, 2 Filter 8, 9 nachgeschaltet. Diese Filter 8, 9, die regelmäßig und relativ einfach gereinigt werden können, gewährleisten, daß die Verdampfer 4, 5 praktisch einer Wartung nicht bedürfen.In order to prevent the evaporator 4, 5 from entering the waste heat containing Media existing foreign substances, namely with lint, are acted upon, are the Household appliances 1, 2 filters 8, 9 connected downstream. These filters 8, 9 that are regular and can be cleaned relatively easily, ensure that the evaporator 4, 5 practically do not require any maintenance.

Im übrigen ist im dargestellten Ausführungsbeispiel dem Haushaltsgerät 1, also der Waschmaschine, ein Speicher 10 für das die abwärmeenthaltende Medium, also für das Abwasser, nachge schaltet, so daß die in dem Abwasser enthaltene Abwärme nicht in der Zeit zurückgewonnen werden muß, in der diese Abwärme erzeugt wird. Dadurch kann die Wärmepumpe 3 mit relativ geringer Leistung ausgelegt werden.Otherwise, in the illustrated embodiment, the household appliance 1, i.e. the washing machine, a memory 10 for the medium containing the waste heat, So for the wastewater, nachge switched, so that the waste heat contained in the wastewater does not have to be recovered in the time in which this waste heat is generated. As a result, the heat pump 3 can be designed with a relatively low output.

Da die erfindungsgemäß rückgewonnene Wärme normalerweise nicht ausreicht, um das in einem Haushalt insgesamt benötigte Warmwasser damit erzeugen zu können, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Warmwassererzeuger 7 mit einer Zusatzheizung 11 versehen, über den die Wärme zugeführt wird, die über die rückgewonnene Wärme hinaus benötigt wird. Außerdem ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Hilfsverflüssiger 12 vorgesehen, der sicherstellt, daß das durch die Abwärme verdampfte Kreislaufmittel der Wärmepumpe 3 auch dann wtder verflüssig werden kann, wenn diese Verflüssigung innerhalb des-Warmwassererzeugers 7, also mit Hilfe des Verflüssigers 6, wegen einer momentan zu hohen Temperatur innerhalb des Warmwassererzeugers 7 nicht erfolgen kann. Dieser Hilfsverflüssiger 12 ist parallel zu dem im Warmwassererzeuger 7 vorgesehenen Verflüssiger 6 schaltbar und luftgekühlt.Since the heat recovered according to the invention is normally not sufficient, in order to be able to generate the total hot water required in a household, is in the illustrated embodiment of the hot water generator 7 with an additional heater 11 provided, through which the heat is supplied, that of the recovered heat addition is needed. In addition, there is an auxiliary condenser in the illustrated embodiment 12 is provided, which ensures that the circulating medium evaporated by the waste heat the heat pump 3 can also be liquefied if this liquefaction within the hot water generator 7, so with the help of the condenser 6, because of a The temperature inside the hot water generator 7 is currently too high can. This auxiliary condenser 12 is parallel to that provided in the hot water generator 7 Condenser 6 switchable and air-cooled.

Claims (13)

Patentansprüche: Patent claims: @ Wärmerückgewinnungsanlage für Haushalte mit abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten, insbesondere mit Wasch- und/oder Geschirrspülmaschinen, g e k e n n z e i c h n e t durch eine den abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten (1, 2) zugeordnete Wärmepumpe (3), deren Verdampfer (4, 5) von dem die abwärmeenthaltenden Medien beaufschlagt sind und deren Verflüssi&er (6) in einem Warmwassererzeuger (7) angeordnet ist.@ Heat recovery system for households with household appliances that generate waste heat, in particular with washing machines and / or dishwashers, g e k e n n n z i c h n e t by a heat pump assigned to the household appliances (1, 2) that generate waste heat (3), whose evaporator (4, 5) is acted upon by the media containing the waste heat and whose condenser (6) is arranged in a hot water generator (7). 2. Wärmerückgewinnungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlichen abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten (1, 2), insbesondere wenn die die Abwärme enthaltenden Medien in unterschiedlichen Temperatur- und/oder Aggregatzuständen vorliegen, jeweils separate Verdampfer (4, 5) der Wärmepumpe (3) zugeordnet sind. 2. Heat recovery system according to claim 1, characterized in that that different waste heat generating household appliances (1, 2), especially if the media containing the waste heat in different temperature and / or physical states exist, each separate evaporator (4, 5) are assigned to the heat pump (3). 3. Wärmerückgewinnungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelnen oder allen abwärmeerzeugenden Haushaltsgeräten (1, 2) Filter (8, 9) oder dergleichen nachgeschaltet sind. 3. Heat recovery system according to claim 1 or 2, characterized in that that individual or all household appliances (1, 2) which generate waste heat, filters (8, 9) or the like are connected downstream. 4. Wärmerückgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einzelnen oder allen #ärmeerzeugenden Haushaltsgeräten (1) Speicher (10) für die die abwärmeenthaltenden Medien nachgeschaltet sind. 4. Heat recovery system according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that individual or all # energy-generating household appliances (1) memory (10) for which the media containing waste heat are connected downstream. 5. Wärmerückgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Verdampfer (4, 5) abwechselnd in den Kreislauf der Wärmepumpe (3) einschaltbar sind.5. Heat recovery system according to one of claims 2 to 4, characterized characterized in that the separate evaporator (4, 5) alternately in the circuit the heat pump (3) can be switched on. 6. Wärmerückgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei der separaten Verdampfer parallel geschaltet sind.6. Heat recovery system according to one of claims 2 to 4, characterized characterized in that at least two of the separate evaporators are connected in parallel are. 7. Wärmerückgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei der separaten Verdampfer hintereinander geschaltet sind.7. Heat recovery system according to one of claims 2 to 4, characterized characterized in that at least two of the separate evaporators are connected in series are. 8. Wärmerückgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der separaten Verdampfer parallel und hintereinander geschaltet sind.8. Heat recovery system according to one of claims 2 to 4, characterized characterized in that at least some of the separate evaporators are parallel and one behind the other are switched. 9. Wärmerüekgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwassererzeuger (7) eine Zusatzheizung (11) aufweist.9. Heat recovery system according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the hot water generator (7) has an additional heater (11). 10. Wärmerückgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe (3) einen Hiltsverflüssiger (12) aufweist.10. Heat recovery system according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the heat pump (3) has a condenser (12). 11. Wärmerückgewinnungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsverflüssiger (12) parallel zu dem im Warmwassererzeuger (7) vorgesehenen Verflüssiger (6) schaltbar ist.11. Heat recovery system according to claim 10, characterized in that that the auxiliary condenser (12) parallel to that provided in the hot water generator (7) Condenser (6) is switchable. 12. Wärmerückgewinnungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsverflüssiger (12) mit dem im Warmwassererzeuger (7) vorgesehenen Verflüssiger (6) hintereinander schaltbar ist.12. Heat recovery system according to claim 10, characterized in that that the auxiliary condenser (12) with the condenser provided in the hot water generator (7) (6) can be switched one after the other. 13. Wärmerückgewinnungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsverflüssiger (12) luftgekühlt ist.13. Heat recovery system according to one of claims 10 to 12, characterized in that the auxiliary condenser (12) is air-cooled. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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