Wärmerückgewinnung aus - Eawag-Empa Library / Empa-Eawag ...

8 Schlussfolgerungen
Wärmerückgewinnung aus Abwasser ist ökologisch sinnvoll, technisch auf verschiedenste Arten
realisierbar und kann auch wirtschaftlich sein. Voraussetzungen für die erfolgreiche Realisierung
sind eine sorgfältige Abklärung der gegebenen Randbedingungen in der Planungsphase und
eine enge Zusammenarbeit der involvierten Fachdisziplinen in der Realisierungsphase.
Die Verschmutzung der Wärmetauscher ist ein unvermeidliches Phänomen und ein wichtiger
Faktor für den Betrieb von Wärmerückgewinnungsanlagen. Deshalb ist es wesentlich, dass die
Auslegung der Anlage und die Wahl des Wärmetauschers so geplant werden, dass technische
Vorkehrungen und betriebliche Massnahmen ergriffen werden können, falls auftretende
Verschmutzungsprobleme den Betrieb der Anlage beeinträchtigen.
Für das Ausmass der Wärmetauscherverschmutzung ist hauptsächlich die Konzentration der
Abwasserinhaltsstoffe verantwortlich, daneben noch das Durchfluss- oder Abflussregime und die
Geometrie der Wärmetauscher. Da die Abwasserzusammensetzung im Normalfall nicht bekannt
ist und sich im Lauf der Zeit auch ändern kann, ist das Ausmass der Verschmutzung nicht
vorhersagbar.
Die Auswirkungen der Verschmutzung sind bei Rohrbündel- und Plattenwärmetauschern eine
steigende Druckdifferenz und ein sinkender Volumenstrom des Abwassers im Wärmetauscher.
Bei allen Wärmetauschertypen reduziert die Schmutzschicht den Wärmedurchgang durch die
Tauscherwand und somit die Wärmetauscherleistung im schlimmsten Fall um bis zu 60%. Die
Wärmetauscherleistung lässt sich indes aufrechterhalten, wenn es möglich ist durch Erhöhung
der Antriebsenergie der Wärmepumpe die Rücklauftemperatur im Zwischen- oder Kühlkreislauf
genügend weit abzusenken.
Präventive Massnahmen gegen die Verschmutzung von Rohrbündel- und
Plattenwärmetauschern sind in erster Linie die Vorfiltration des Abwassers, dann die Vermeidung
von Stillstandzeiten und Totwasserzonen, sowie fest installierte Einrichtungen, die den
Wärmetauscher in kurzen Zeitintervallen mechanisch oder mit einer Spüllösung automatisch
reinigen und so die Verschmutzung verhindern. Bei Rinnentauschern kann durch eine
Vergrösserung des Gefälles im Bereich des Wärmetauschers die Ablagerung von Grobstoffen
vermindert und deren Abschwemmung bei Regenereignissen gefördert werden.
Massnahmen um die Auswirkungen der Verschmutzung zu begrenzen, sind die aussen liegende
Abwasserführung bei Rohrbündelwärmetauschern, nicht zu kleine abwasserseitige
Durchflussquerschnitte und Fliessgeschwindigkeiten bei Rohrbündel- und Plattentauschern und
eine grosszügige Dimensionierung der Wärmetauscherfläche bei allen Wärmetauschertypen.
Für die Reinigung verschmutzter Wärmetauscher stehen mehrere Methoden zur Verfügung. Für
Rohrbündel- und Plattenwärmetauschern ist die chemische Spülung erste Wahl, weil die
mechanische Reinigung und Druckspülung meist eine aufwändige Zerlegung des
Wärmetauschers bedingt und das blosse Spülen mit Wasser manchmal nicht wirksam genug ist.
Rinnenwärmetauscher lassen sich am einfachsten durch eine Hochdruckspülung reinigen, weil
der Zugang für die mechanische Reinigung meist nicht möglich und die Wirksamkeit der
Schwallspülung nicht immer gegeben ist.
Da es nicht möglich ist das Ausmass der Verschmutzung vorherzusagen, wird für die optimale
Planung und Durchführung der Wärmetauscherreinigung empfohlen, die Grössen, die das
Ausmass der Verschmutzung anzeigen, wie die Druckdifferenz und der Volumenstrom des
Abwassers im Wärmetauscher oder die Temperaturdifferenz zwischen Abwasser und Zwischen-
oder Kühlkreislauf, zu messen und allenfalls aufzuzeichnen. Dies ermöglicht gleichzeitig auch
eine Erfolgskontrolle der Wärmetauscherreinigung.
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