Heizen und Kühlen mit Abwasser

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1 WASTE WATER Solutions Heizen und Kühlen mit Abwasser Nutzung von thermischer Energie aus kommunalen und industriellen Abwässern

2 Uc Ud Ub Ua a Abwasserkanal b Abwasserschacht mit HUBER Siebanlage und Förderpumpe c HUBER Abwasserwärmetauscher RoWin d Wärmepumpe Entnahme von Energie aus Abwasser mit dem HUBER ThermWin -Verfahren HUBER ThermWin -System Der Energieentzug aus dem Abwasser erfolgt nach dem HUBER ThermWin -Verfahren. Zunächst wird über ein Entnahmebauwerk ein Teilstrom des Abwassers aus dem Abwasserkanal entnommen und mit einer HUBER Siebanlage grob vorgereinigt. Anschließend wird das gesiebte Abwasser auf einen oberirdisch aufgestellten Wärmetauscher geleitet. Dieser wird im Freispiegel durchströmt. Damit werden Voraussetzungen fu r stabile hydraulische Verhältnisse und einen kontrollierten Wärmeübergang geschaffen. Im HUBER Abwasser - wärmetauscher RoWin erfolgt die Übertragung der Wärmeenergie auf ein sauberes Trägermedium (i.d.r. Wasser). Dieses wiederum transportiert die Energie zur Wärmepumpe. Letztendlich fließt das abgekühlte Abwasser unter gleichzeitiger Mitnahme des Siebguts zurück in den Abwasserkanal. HUBER Abwasserwärmetauscher RoWin Der innovative Wärmetauscher HUBER RoWin wurde speziell für Abwasser entwickelt. Einem negativen Einfluss durch Biofouling wird durch eine mechanische Präventivreinigung entgegengewirkt, womit dauerhaft eine maximale Wärmeübertragung vorliegt. Weiterhin wird die Gefahr einer Verblockung durch eine Sedimentaustragsschnecke eliminiert. Mittels Wärmerückgewinnung können somit bis zu 80 % der benötigten Heizlast aus der Abwasserwärme recycelt werden.

3 Eine im Siedlungsgebiet verfügbare Energiequelle, das kommunale, häusliche Abwasser Wärme und Kälte aus Abwasser Direkt unter unseren Fu ßen fließt eine ungenutzte Energiequelle: das häusliche, kommunale Abwasser mit einer Temperatur von ca. 12 bis 20 C. Selbst im Winter sinkt diese Temperatur kaum unter 10 C ab. Damit stellt Abwasser eine ideale Energiequelle fu r den Betrieb einer Wärmepumpe dar. Um dem Abwasser die Wärme entziehen zu können, ist ein Wärmetauscher notwendig, welcher die gewonnene Energie einer Wärmepumpe zuführt. Dieser Energie - entzug ist neben dem HUBER ThermWin -System auch mit dem HUBER Kanalwärmetauscher TubeWin realisierbar. Durch das hohe Temperaturniveau des Abwassers in Verbindung mit einer Nieder temperatur - heizung (beispielsweise Fußbodenheizung) sind mit handelsüblichen Wärmpumpen hohe Leistungszahlen zu erreichen. Die benötige elektrische Leistung beläuft sich somit lediglich auf ca % der Gesamtleistung. Hierdurch wird wertvolle Primärenergie eingespart. Eine relativ niedrige Temperatur während der Sommerperiode von ca C bescheinigt dem Abwasser zusätzlich ideale Voraussetzungen als Wärmesenke. Eine Nutzung zur Kühlung von Gebäuden ist somit wirtschaftlich und effizient möglich. Wärmeenergie aus dem Abwasserstrom recyceln bzw. Schmutzwasser als Temperatursenke für Kühlanlagen zu verwenden, ist eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Alternative zu konventionellen Heiz- und Kühlsystemen. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen ist die Energie - quelle Abwasser unerschöpflich, stets verfügbar und die Nutzung verursacht keine klimaschädlichen Emissionen.

4 WASTE WATER Solutions Ub Ua a HUBER Kanalwärmetauscher TubeWin im Abwasserkanal b Wärmepumpe Schematische Darstellung der Anordnung der Wärmetauscherelemente im Abwasserkanal HUBER Kanalwärmetauscher TubeWin Eine weitere Möglichkeit Energie aus dem Abwasser zu entziehen, ergibt sich aus dem direkten Einbau von Wärmetauscherelementen auf der Kanalsohle. Die Lösung hierzu nennt sich HUBER TubeWin. Aufgrund seiner flachen und robusten Bauweise kann der Wärmetauscher bereits ab einem Durchmesser von einem Meter in das Kanalnetz eingebracht werden. Der Energieübertrag findet hierbei vom energiereichen Schmutzwasser auf ein Kühlmedium in den Modulen statt, wodurch die Abwasserwärme auf eine Wärmepumpe geleitet wird. Durch den Einbau der Tauscherelemente innerhalb des Schmutzwasserkanals wird keine zusätzliche Aufstellfläche benötigt. Weitere Vorteile sind die unterschiedlichen Verschaltungsmöglichkeiten des HUBER Kanalwärmetauschers TubeWin. Das System kann somit neben der Kanalgeometrie auch den Abwasserparametern angepasst werden. Aufgrund der Tatsache, dass alle Leitungen innerhalb der Module verlegt sind wird der Kanalquerschnitt nicht merklich beeinflusst. Alle Bauteile sind in Werkstoffqualität V4A ausgeführt und gewährleisten damit eine langfristige Lebensdauer der Tauscherelemente. HUBER TubeWin steht für eine dauerhafte und zuverlässige Umsetzung der Wärmerückgewinnung aus Abwasser. Das Verfahren kann zu Heiz- und Kühlzwecken genutzt werden und bietet daher die Möglichkeit einer ganzjährlichen Nutzung.

5 Anwendungen Kommunales Abwasser; 260 kw Heizleistung; Heizen einer Wohnanlage mit > m 2 Kommunales Abwasser; 585 kw Heizleistung; 605 kw Kuḧlleistung; Heizen und Kühlen eines Bürogebäudes mit ca m 2 Industrieanlage; 90 kw Kuḧlleistung mit simultaner Heiz - leistung von ca. 120 kw; Einsatz zur Prozessoptimierung Beispiel für eine Containerlösung; ca. 60 kw Heizleistung; Heizen einer Sport- und Kindertagesstätte Schwimmbadabwasser; Entzugsleistung ca. 450 kw; Heizen des Schwimmbades Kühlung einer Lagerhalle; 120 kw Kühlleistung

6 WASTE WATER Solutions Planungsgrundlagen 1. Abwasserangebot Für eine dauerhafte Wärmerückgewinnung ist ein kontinuierlicher Abwasseranfall von ca. 5 l/s notwendig. 2. Energiedargebot Die minimale Entzugsleistung für eine wirtschaftliche Wärmerückgewinnung aus Abwasser liegt bei ca. 20 kw. Vorraussetzung hierzu ist eine Abwassertemperatur von > 10 C. 3. Systemanforderungen Die Effizienz von Wärmepumpen steigt mit sinkenden Temperaturen der Energienutzung. Besonders vorteilhaft sind Neubauten mit Niedrigtemperaturheizsystemen. 4. Örtliche Nähe zum Objekt Die Anbindungslänge von der Heizzentrale an die Kanalisation und an das Gebäude sollte zur Minimierung von Investitions- und Betriebskosten möglichst gering gehalten werden. Anwendungen Bereitstellung von Heizenergie und / oder Warmwasser Heizen und Kühlen kombiniert möglich einsetzbar für Seniorenheime, Krankenhäuser, Schulen, Sporthallen, etc. Versorgung von Nahwärmeverbundnetzen stadtnahe Energiequelle Vorteile schnelle und einfache Installation der Anlagentechnik schnelle Nutzbarmachung, kompakter Wärme - tauscher, einfache Wartung, umweltfreundlich klimafreundlich durch CO 2 -Reduzierung Unabhängigkeit von Gas und Öl Unabhängigkeit von der Kanalgeometrie hohe Wirtschaftlichkeit gegenüber konventionellen Sanierungsmaßnahmen Heizzentrale mit Wärmetauscher HUBER RoWin Klimatisierung eines Bürogebäudes durch das HUBER ThermWin System HUBER SE Industriepark Erasbach A1 D Berching Telefon: Fax: info@huber.de Internet: Technische Änderungen vorbehalten 0,15 / Wärmerückgewinnung aus Abwasser