DE3107976C2 - Wärmetauscher zum Entnehmen von Wärme aus einem Stall - Google Patents

Abstract

Zur Rückgewinnung der Wärme des Viehstalls wird vorgeschlagen, die Gitterroste für die Abdeckung von Schwemmrinnen (Dungrinnen) als rohrförmige Wärmetauscher auszubilden und an ein Wärmepumpensystem anzuschließen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, die in Vichställcn anfallende Wärme jp mit Hilfe von Wärmetauschern zurückzugewinnen und zur WarmwastA rgewinnung bzw. zur Heizung weiterer Gebäudeteile auszunutzen. Ein offenkundig vorbenutzter Wärmetauscher weist vertikal übereinander angeordnete Register auf, unter de^rn eine Kondenswasscrrinne verläuft und ist unter aem Stalldach aufgehängt. Das an oberen Registerteilen anfallende Kondenswasser rinnt über darunter liegende Registerteile zur Kondenswasserrinne ab, wobei es stufenweise abgekühlt wird. Die unteren Registerteile des bekannten Wärmetauschers neigen deshalb zum Vereisen. Darüber hinaus reichert sich das Kondenswasser mit Krankheitskeimen an, bevor es aufgefangen und abgeleitet wird. Der nachträgliche Einbau herkömmlicher Wärmetauscher in den Viehstall stößt vielfach an Platzprobleme, wobei Kompromisse hinsichtlich des Anordnungsortes vielfach zu Lasten des Wirkungsgrads der Wärmetauscher gehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher zum Entnehmen von Wärme aus einem Stall anzugeben, der ohne zusätzlichen Platzbedarf untergebracht werden kann und zugleich erhöhten hygienischen Anforderungen genügt als auch günstigere Vereisungseigenschaften hat.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung berücksichtigt, daß in einem Viehstall ohnehin eine durch ein Gitterrost abgedeckte Schwemmrinne vorhanden ist, in die der Dung fällt. Der so Gitterrost besteht zumindest (eilweise aus eine Wärmetauschflüssigkeit führenden Rohren und bildet den Wärmetauscher. Damit wird ein in dem Viehstall ohnehin vorhandenes Konstruktionselement ohne zusätzlichen Platzbedarf doppelt ausgenutzt. Es wird nicht nur der Stalluft Wärme entzogen, sondern auch dem in der Schwemmrinne anfallenden Dung (Gülle). Es ist keine zusätzliche Kondenswasserrinne erforderlich, da die Schwemmrinne deren Aufgabe übernimmt. Das an den Rohren anfallende Kondenswasser kann sich nicht mit KrankheUskcinien bzw. Bakterien anreichern, da es über die Schwemmrinne sofort abgeführt wird. Da die Rohre in einer horizontalen Ebene nebeneinander angeordnet sind, wird das Kondenswasser nicht stufenweise bis zum Vereisungspunkt abgekühlt, wie dies bei herkömmlichen vertikal angeordneten Wärmetauschern üblich wäre. Die Kondenswasserbildung hat einen Selbstreinigungseffekt, da sich der Dung auf den feuchten Rohren schlechter festsetzen kann. Aufgrund der dadurch verringerten Verstopfungsgefahr können die Gitteröffnungen verkleinert werden.

Im sogenannten Kurzställen schließt sich der Gitterrost unmittelbar an die Liegefläche des Tieres an. Insbesondere in solchen Ställen weisen die Rohre des Gitterrostes an ihrer der Schwemmrinne zugewandten Seite Wärmeleitflächen auf, die den Dung ableiten. Die Wärmeleitflächen können oberhalb des Dung- bzw. Güllepegels enden, so daß sie nicht eintauchen. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, in denen die insbesondere ais Fahnen ausgebildeten Wärmeieitfiächen nahezu bis an den Boden der Schwemmrinne heranreichen und in direktem Wärmetauschkontakt mi;t dem Dung bzw. der Gülle stehen. Die Wärmeleitflächen erhöhen in beiden Fällen den thermischen Wirkungsgrad.

Der Gitterrost kann ganz oder teilweise als Wärmetauscher ausgebildet sein. Er kann herkömmlich zur Speisung einer Wärmepumpe ausgenutzt werden, wobei er insbesondere direkt den Verdampfer der Wärmepumpe bildet. Als Wärmetauschflüssigkeit wird hierbei ein gut wärmeleitendes Medium wie z. B. Frigen oder dergleichen benutzt.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen dargestellt werden. Hierbei zeigt

Fig. 1 schematisch einen Viehstall mit einer Schwemmrinne, welche durch einen als Wärmetauscher ausgebildeten Gitterrost abgedec/Wi bt:

Fig.2 ein Anschlußschema einer unter Verwendung des als Gitterrost ausgebildeten Wärmetauschers aufgebauten Wärmepumpenanlage:

Fig.3 Einzelheiten der Schwemmrinne nach Fig. I und ihrer Gitterrostabdeckung;

F i g. 4 Einzelheiten des Gitterrostes und

Fig.5a und 5b andere Ausführungsformen von Rohren für Gitterroste.

Fig. I zeigt ein Stallgebäude 1 mit einem Gang 2, einem Gitterrost 3. einer Schwemmrinne 4. einer Liegefläche 5, einem Futtertrog 6 und einem Futtertisch bzw. Fuitergang 7. In F i g. 2 sind Teilstücke 8 und 9 des Gitterrostes 3 dargestellt, die bei der Abdeckung der Schwemmrinne 4 hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein können. Die Teilstücke 8 bzw. 9 weisen parallelführende, wasserleitende Rohre 10 auf, die an ihren Enden 11, 12 parallelgeschaltet sind, wobei im Ausführungsbeispiel strömungsmäßig die Teilstücke 8 und 9 durch Verbindungsleitungen 13, 14 parallelgeschaltet sind.

Vor- und Rück'auf !5,16 stehen in an sigh bekannter Weise in Wirkungsverbindung mit einer Wärmepumpe 17, wobei zusätzlich über eine Steuerung 18 monovalent über ein Pufferspeicher 19 Brauchwasser, z. B. an Heißkörper 20. abgegeben wird.

In Fig. 3 sind die Teilstiicke 8, 9 zu Gitterelement-Teilen 21 verbunden, von denen jedes Gitterelement-Tcil 21 für sich einen Wärmetauscher bildet. Hinterein-

anderJiegcnde. die Schwemmrinne 4 abdeckende Gitterelement-Tcüc 21 bilden hierbei den Gilterrost 3.

!n Fig. 4 sind an sich bekannte, rechteckige Rohrquerschnittc 22 dargestellt, die an ihren Enden 11, 12, wie in F i g. 2 dargestellt, durch eine Überbrückungsleitung parallelgeschaliet sind.

In der Fig.5a ist der Rohrquerschnitt 23, der das wärmeübertragende Medium aufnimmt, in einer Ü-förmigen Abdeckung 24 untergebracht. Die Abdeckung 24 ist gut wärmeleitend und vergrößert den wärmeleitenden Übertragungsquerschnitt des Rohrquerschnittes 23. Jn der F i g. 5b ist z. B. ein rechteckiger Querschnitt 22 mit Wärmeleitflächen 25 versehen, ähnlich wie bei Rippenrohren, die den Dung in Pfeilrichtung 26 in die Schwemmrinne 4 ableiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher zum Entnehmen von Wärme aus einem Stall in welchem Dung in einer durch ein Gitterrost abgedeckten Schwemmrinne anfällt. insbesondere für eine Wärmepumpenanlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterrost (3) zur Bildung des Wärmetauschers zumindest teilweise aus eine Wärmetauschflüssigkeit führenden Rohren(tO;22;23) besteht. ,0

2. Wärmetauscher nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (22) des Gitterrosts (3) an ihrer der Schwemmrinne (4) zugewandten Seite den Dung ableitende Wärmeleitflächen (25) aufweisen. " n

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder Z dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (23) des Gitterrosts (3) auf ihrer Oberseite eine gut wärmeleitende, im Querschnitt U-förmige Abdekkung (24) aufweisen.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre ais Verdampfer der Wärmepumpenanlage ausgebildet sind.