• 专利附录
  • 专利说明
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  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989010518A1
    申请号:PCT/DE1989/000142
    申请日:1989-03-07
    公开日:1989-11-02
    发明作者:Axel Strobach
    申请人:Elektromeister Strobach Gmbh；
    IPC主号:F24D17-00
    专利说明:
    [0001] Multifunktionale Anlage zur Heißwasserbereitung mit Wärmerückgewinnung aus Fahrzeugwaschplätzen
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. und bezieht sich auf die Beheizung und Warmwasserbereitung mit Umweltwärme sowie die Wärmerückgewinnung von Wärmeenergie aus Waschplätzen mit einer notwendigen Fußbodenheizung in Fahrzeugwaschanlagen.
    [0003] Aufgrund von Umweltschutzbestimmungen ist das Waschen von Fahrzeugen nur noch auf den dafür vorgesehenen Anlagen erlaubt. Das geschieht durchweg mit heißem Wasser und hat einen hohen Energieverbrauch zur Folge. Darüberhinaus müssen solche Fahrzeugwaschanlagen wegen der Glatteisgefahr im Winter beheizt werden, was ebenfalls hohe Energiekosten verursacht. Bei den bisher bekannten Anlagen erfolgt die Heißwasserbereitung für die erwähnten Waschanlagen durch den Einsatz von Öl- oder Gasheizkesseln, die mit einem nachgeschaltenen Warmwasserspeicher für die Heißwasserbereitung und im Winter für das Heizwasser sorgen. Das beim Waschen benötigte warme Wasser läuft bei den bisher bekannten Anlagen energietechnisch ungenutzt in die Kanalisation.
    [0004] Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, will hier Abhilfe schaffen, indem sie die Energiekosten - wie sie bisher anfallen - halbiert.
    [0005] Diese Aufgabe wird von der multifunktionalen Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.
    [0006] Die multifunktionale Anlage nach der
    [0007] Erfindung vereinigt in sich eine Vielzahl von Eigenschaften, die in ihrer Gesamtheit und gegenseitigen Abstimmung die hohe Energieeinsparung ermöglichen.
    [0008] Die multifunktionale Anlage gemäß der Erfindung bedient sich überwiegend der Anlagenteile, die ohnehin für den Betrieb von Waschanlagen benötigt werden, was eine hohe Rentabilität der erfindungsgemäßen Anlage ausmacht.
    [0009] Die Anlage nach der Erfindung läßt sich überall da einsetzen, wo auf dafür vorgesehenen Plätzen mit heißen, flüssigen Reinigungsmitteln Gegenstände gereinigt werden. In dem großvolumigen Speicher (2) befindet sich eine Brennerkammer (3), die den Inhalt desselben mit einem geeigneten
    [0010] Brennstoff aufheizt. Wird nun zum Beispiel heißes Wasser benötigt, gelangt es kalt am Punkt A in die Anlage, wird vom Primärkreis des Wärmetauschers (4) aufgewärmt, durchfließt den Strömungswächter (7) und tritt am Punkt B heiß aus der Anlage. Der Strömungswächter (7) schaltet die Pumpe (19) ein, die den Inhalt des Speicherkessels (2) durch den Sekundärkreis des Wärmetauschers (4) und (6) in den kälteren Bereich (15) des Speicherkessels (2) pumpt. Dadurch hat der Speicher im unteren Teil immer eine niedrigere Temperatur als im oberen Bereich. Das ist deshalb wesentlich, weil das Wärmepumpenaggegat (1) über den Wärmetauscher (5) sonst keine Wärme an den Inhalt des Speichers (2) abgeben kann. Der von einer frostgeschützten Flüssigkeit durchströmte Rohrkreis (20), bestehend aus den Anlageteilen 8, 9, 10, 11, 12 und 13 ist in diesem Betriebszustand so geschaltet, daß der Sekundärkreis des Wärmetauschers (6) nicht durchströmt werden kann. Der Rohrkreis wird vielmehr vom
    [0011] Ventil (8) am Punkt C durch die Heizpatrone (12), (17) und dem Bypass (11) an Punkt D in das Rohrsystem des Waschplatzes (9) geleitet. Im Wärmetauscher (10) wird die Flüssigkeit im Rohrsystem (20) entwärmt.
    [0012] Dieses Rohrsystem entwärmt nun wiederum den Beton des Waschplatzes (9), der seinerseits dem auf den Waschplatz laufenden Wasser die Wärme entzieht. Der Waschplatz (9), der überwiegend aus Beton ist, wird bei der Herstellung allseitig wärmegedämmt, so daß nur die nach oben wesende Oberfläche als Wärmetauscher wirksam ist. Ein Bodeneinlauf im Waschplatz führt nunmehr das verschmutzte Wasser durch ein Abflußrohr, das von entwärmtem Waschplatzbeton umgeben ist, ab, so daß das Waschwasser zum zweitenmal entwärmt wird. Eine außentemperaturabhängige Regelung steuert bei einsetzendem Frost das Regelventil (8) so, daß nun der Waschplatz
    [0013] (9) nicht mehr entwärmt, sondern erwärmt wird, und zwar dergestalt, daß die Frostschutzflüssigkeit nicht mehr durch den Bypass (11) und die Heizpatrone (12) fließt, sondern durch den Wärmetauscher (6). Die Primärseite des Wärmetauschers (6) ist in Reihe geschaltet mit der Primärseite des Wärmetauschers (4), der Umwälzpumpe (19) und des Speichers (2). In diesem Betriebszustand gibt der Wärmetauscher (6) Wärme an den Rohrkreis (20) ab, der auf diese
    [0014] Weise den Waschplatz (9) beheizt. Die Pumpe (13) wirkt bei dieser Betriebsweise als Heizungsumwälzpumpe. Außerhalb der Heizperiode, also im Wärmerückgewinnungszeitraum, wird die Pumpe (13) als Solepumpe, die aufgrund Ihrer Anordnung im Solevolumenstrom ihre Motorantriebswärme energietechnisch nutzbar macht. Da die Pumpe hinter dem Verdampfer (10) angeordnet ist, wird verhindert, daß Luft- oder Gas-blasen vom Flügelrad der Pumpe zu Schaum geschlagen werden, was zu Übertragsverlusten führen kann. Das Regelventil (8) kann so gesteuert werden, daß die Durchflußmenge beeinflußt wird, um mit der daraus resultierenden Temperaturspreizung die Entwärmung zu beeinflussen. Eine Weiterbildung sieht vor, daß das Aufheizen des Waschplatzes nur außerhalb der eigentlichen Betriebszeit einer solchen Waschanlage erfolgt, wobei der Waschplatzbeton als Wärmespeicher dient. Ist der Waschplatz mit Wärme zur Eisfreihaltung aufgeladen, wird über eine entsprechende Vorrangschaltung Heißwasser zum Waschen produziert. Durch die Tatsache, daß alle Bauteile mehrere Funktionen ausführen, was im übrigen erfindungswesentlich ist, werden nur sehr wenige Bauteile benötigt (Tauscher, Pumpen, Rohre und Regeleinrichtungen), was zu einer erheblichen Kosten- und Energieeinsparung führt und damit auch die Umwelt entlastet. Eine weitere Ausgestaltung der Anlage sieht vor, daß in der Bypassleitung eine Heizpatrone (12) eingebaut ist, die thermostatgesteuert als Zusatzheizung im Primärkreis der Wärmepumpe arbeitet. Diese Heizpatrone liegt relaisgesteuert im Hauptstromkreis des Kompressors der Wärmepumpe (1), um so den Anlaufstrom des Kompressors zu begrenzen und die freiwerdende Verlustwärme dem Primärkreis der Wärmepumpe zuzuführen. Die Aggregate der Wärmepumpe sowie die Wärmetauscher werden bei der Montage in eine Form gestellt und mit einem, nach dem Einbringen aushärtendem Material, vergossen, um Sc hall- und Wärmedämmung optimal auszugestalten. Außerdem wird dadurch die Bildung von Kondenswasser verhindert und gleichzeitig die Korrosion der Anlagenteile verhindert. Gleichzeitig wird beim Verguß mit den anderen Anlageteilen ein Gehäuse in die Form eingebracht, welches später die elektrische Anlage und Steuerung aufnehmen kann. Durch diese Verfahrensweise wird gleichzeitig das Gehäuse der Wärmepumpe ausgebildet, da der nach dem Verguß entstandene Block nicht mehr verkleidet werden muß (Fig.4/6). Zu Fig . 1/ 6
    [0015] 1. Wärmerϋckgewinnungsaggregat
    [0016] 2. Speicherkessel
    [0017] 3. Im Kesselwasser befindliche Brennerkammer
    [0018] 4. Wärmetauscher Warmwasser
    [0019] 5. Direktkondensierender Wärmetauscher
    [0020] 6. Wärmetauscher Fußbodenheizung
    [0021] 7. Strömungswächter
    [0022] 8. Mehrwegeventil - Drosselventil
    [0023] 9. Waschplatz mit Fußbodenheizung
    [0024] 10. Wärmetauscher - Verdampfer
    [0025] 11. Bypassleitung
    [0026] 12. Elektrische Heizpatrone
    [0027] 13. Heizung zugl. Solepumpe
    [0028] 14. Heißwasser - Eintritt
    [0029] 15. Heißwasser - Austritt
    [0030] 16. Blockgehäuse
    [0031] 17. Heizpatrone
    [0032] 18. Schornstein
    [0033] 19. Brauchwasser /Heizungsumwälzpumpe
    [0034] 20. Frostgeschützte Flüssigkeitsleitung
    [0035] A) Kaltwasser - Eintritt
    [0036] B) Heißwasser - Austritt
    [0037] C) Umlenkung - Mehrwegeventil
    [0038] D) Umlenkung - Bypass - Hauptkreis
    [0039] Zu Fig . 3/6
    [0040] 21. Wärmedämmung
    [0041] 22. Gehäuse
    [0042] 23. Soleaustrittsstopfen
    [0043] 24. Dichtring
    [0044] 25. Solepumpe
    [0045] 26. Antriebsmotor
    [0046] 27. Kabelverschraubung
    [0047] 28. Anschlußkabel
    [0048] 29. Soleeintritt
    [0049] 30 Soleaustritt
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    Multifunktionale Anlage zur Heißwasserbereitung mit Wärmerückgewinnung, insbesondere für Fahrzeugwaschplätze, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine zeitabhängig gesteuerte elektro-hydraulische Regelung die im Waschplatz befindliche Flächenheizung dergestalt umgescha ltet wird, daß aus dem Waschplatz ein Wärmetauscher im Primärkreis eines Wärmepumpensystems wird (Fig. 1/6).
    2. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß während des Waschbetriebes die Flächenheizung zur Wärmerückgewinnung genutzt wird, während bei Frost dieselbe Flächenheizung elektro-hydraulisch umgeschaltet wird und außerhalb der Waschzeit als Speicherheizung zur Eisfreihaltung benutzt wird.
    3. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß durch die zeitliche Trennung von Heißwasserbereigung und Speicherheizbetrieb die Kesselleistung halbiert werden kann.
    4. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Waschplatz allseitig bis auf die Oberfläche wärmegedämmt ist, damit nur die nach oben gewandte Oberfläche des Waschplatzes bei Temperaturen unter 0°C beheizt und bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt mittels einer Wärmepumpe entwärmt wird.
    5. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß Schmutz- und Regenwasser entwärmt werden, weil die Abflußrohre durch den Waschplatz-Beton geführt werden, der von der Anlage gem. Anspruch 1 - 4 entwärmt wird.
    6. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (8) den Heizkreiswärmetauscher (6) abkoppelt, so daß über einen Bypass (11) die Anlage so geschaltet ist, daß die Wärmepumpe (1) dem Waschplatz (9) Wärme entziehen kann.
    7. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Waschplatz (9) dem darauflaufenden Waschwasser und gleichzeitig der an Waschplatz grenzenden Umwelt Wärmeenergie entzieht.
    8. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Bypass's (11) zwischen den Punkten C und
    D ein Solarkollektor installiert werden kann, der Sonnenwärme nutzbar macht.
    9. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Umwälzpumpe (13) verwandt wird, die aufgrund ihrer Anordnung im Solevolumenstrom ihre Motorantriebswärme nutzbar macht (Fig. 3/6).
    10. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß ein großvolumiger mit fossilen Brennstoffen befeuerter Heizkessel (2), mit im Speicherwasser liegender Brennkammer (3), als Energiespeicher dient, der im Waschbetrieb die Spitzenlast abdeckt und der Wärmerückgewinnung gleichzeitig als Pufferspeicher dient.
    11. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß eine erfindungsgemäße Wärmepumpe als Wärmerückgewinnung dient, bei der die Solepumpe (13) hinter dem Verdampfer (10) angeordnet ist, um zu verhindern, daß Luft-oder Gasbläsen in der Sole durch das Flügelrad der Pumpe zu Schaum geschlagen werden.
    12. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (8) temperaturgesteuert die Durchflußmenge der Sole regelt, um mit der daraus resultierenden Temperaturspreizung die Entwärmung zu beeinflussen.
    13. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (11) in Reihe geschaltet ist, mit einer Heizpatrone (12), die thermostatgesteuert als Zusatzheizung im Primärkreis der Wärmepumpe arbeitet.
    14. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Heizpatrone relaisgesteuert im Hauptstromkreis des Kompressors der Wärmepumpe (1) liegt und so den Anlaufstrom begrenzt und die dadurch freiwerdende Wärme an den Solekreis abgibt.
    15. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Wärmepumpe (1) mit einer Dämmung versehen in eine Form gestellt und mit einer elastischen - nach Einbringen a u s h ärtender Masse vergossen wird, um eine absolute Schall- und Wärmedämmung sowie einen Korrosionsschutz der Aggregate zu erhalten (Fig. 2/6).
    16. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wärmepumpe (1) ein Gehäuse in die Form eingebracht wird, welches die notwendigen elektrischen leile der Anlage und die Steuerung aufnehmen kann (Fig. 2/6).
    17. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher 4, 6 und 10 ebenso wie die Wärmepumpe (1) mit einer Dämmung versehen vergossen und mit der Wärmepumpe (1) verschraubt werden (Fig. 4/6 und 5/6).
    18. Multifunktionale Anlage nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß die in Fig. 1/6 dargestellte elektro-hydraulische Schaltung sowie die Anordnung der Aggregate zueinander erfindungswesentlich ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0418246A1|1991-03-27|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-11-02| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT CH DE DK FI GB HU JP LU MC NL NO SE SU US |
    1989-11-02| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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