Entwicklung eines dezentralen Abwasserwärmerückgewinnungssystems : Wirkungsgradermittlung verschiedener Wärmetauscher, Entwicklung eines Filtersystems, Aufbau einer Testanlage, Langzeittests und Betreuung der Testanlage

Abstract

Wir haben uns im Zuge dieser Diplomarbeit mit einer möglichen Lösung zur Rückgewinnung der im Abwasser befindlichen Wärmeenergie beschäftigt. Die von uns konzipierte Anlage funktioniert dezentral, das heißt sie wird direkt im Badezimmer installiert um Wärmeverluste in Leitungen zu vermeiden. Außerdem verfügt sie über ein vollautomatisches Reinigungssystem, was bedeutet, dass sie für jegliche Art von Wohnhäusern geeignet wäre. Nach einer Betrachtung der allgemeinen theoretischen Grundlagen von Wärmetauschern, geben wir einen kleinen Überblick über die derzeit am Markt befindlichen Konkurrenzprodukte mit einer Bewertung unsererseits. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden auch zwei unterschiedliche Typen von Wärmetauschern auf deren Leistung und Wirkungsgrad hin untersucht. Zwei Kapitel beschreiben die Entwicklung eines geeigneten Filtersystems und die Automatisierung des Reinigungsvorganges. Nach dem Aufbau einer Testanlage im Labor folgte die Installation eines Prototypen in einem Badezimmer, in dem das System von einer vierköpfigen Familie über mehrere Monate hinweg benutzt wurde und noch immer benutzt wird. Wir konnten so Messdaten unter realen Verbrauchsbedingungen aufnehmen. Auf Basis dieser Messergebnisse kann eine Einsparung der aufgewendeten Energie für die Warmwassererzeugung von 65 - 70% erreicht werden.<br />

Within the scope of this thesis we worked on a possible construction of a waste water heat recovery system. Our designed prototype works decentralized, which means that it is installed directly in the bathroom to avoid heat losses in the water pipes. Furthermore we installed a full automatized self cleaning system. After a consideration of the theoretical principals about heat exchangers, we give a short overview and an assessment of competitive articles which are currently on the market. We also determined the coefficient of performance of two distinct heat exchangers. Two chapters describe the development of an applicable filter system and the automatisation of the cleaning process.<br />After the construction of a testing facility in the laboratory, we installed a prototype in a bathroom where it was and is still beeing tested by a family of four. Thereby we could gather measurement data under real conditions. On the basis of our measured data a conservation of the energy needed to heat up the water of 65 - 70% can be achieved.