Energie aus Abwasser

FEKA
Schulungsunterlagen Energie aus Abwasser
FEKA
SCHULUNGSUNTERLAGEN
Inhaltsverzeichnis
1.
2.
3.
4.
FEKA Abwasserwärmerückgewinnungsanlagen
4
1.1.
Einleitung
4
1.2.
Einstiegsfragen
4
Einführung
5
2.1.
Geschichte
5
2.2.
Zweck des Systems
5
Funktion der Anlage
6
3.1.
Anlageübersicht
6
3.2.
Anlageteil FEKA-Schacht
7
3.3.
Funktionsweise FEKA-AWRG
8
3.4.
Grössenbestimmung FEKA-Schacht
9
Allgemeine technische Grundlagen
10
4.1.
Herkunft des Abwassers
10
4.2.
Temperatur des Abwassers
10
4.3.
Abwassertemperatur für die Ableitung in die ARA
10
4.4.
Verdampfungstemperatur
10
4.5.
Wärmeentzug
10
4.6.
Maximale Warmwassertemperatur
11
4.7.
Notheizung
11
4.8.
Unterhalts- und Revisionsarbeiten
11
4.9.
Abwasserschacht
11
4.10. Infrastruktur für den Betrieb der FEKA-Anlage
11
4.11. Platzbedarf
11
4.12. Wirtschaftlichkeitsberechnung
11
4.13. Betriebsüberwachung
12
5.
Planungsablauf
13
6.
Formular für Richtangebot
14
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7.
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Anwendungsbeispiel
15
7.1. Berechnungsvorgang
15
7.2. Wärmebedarf pro Tag
15
7.3. Wahl der Wärmepumpe
16
7.4. Gewählte Wärmepumpe
16
7.5. Tatsächliche Laufzeit der Wärmepumpe
16
7.6. Berechnung FEKA-Schacht
16
7.7. Wärmeanfall aus Abwasser
17
7.8. Kontrolle Wärmebezug
17
7.9. Kontrolle Volumen FEKA-Schacht
17
7.10. Prinzipschema
18
7.11. Situationsplan
19
8.
FEKALINO – Abwasserwärmerückgewinnung im Kleinformat
20
9.
Häufig gestellte Fragen
21
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1. FEKA Abwasserwärmerückgewinnungsanlagen (AWRG)
1.1 Einleitung
Mit dem FEKA–System bietet der Markt ein wirtscha liches System zur Wärmerückgewinnung aus dem
Abwasser an.
Der Lehrstoﬀ gibt Auskun über die Funk on der Anlage sowie die allgemeinen, technischen Grundlagen. Es
wird eine mögliche Disposi on und ein möglicher Planungsablauf behandelt. In einem konkreten
Berechnungsbeispiel wird die Wärmepumpe sowie der notwendige FEKA-Abwasserschach nhalt mit
Schmutzﬁlter-Wärmetauscher und Spülpumpe bes mmt.
Die Berechnungen sind für die Anwendung als Lehrmi el vereinfacht. Die Unterlagen sind nicht als
Planungshandbuch gedacht. Bei konkreten Projekten nehmen Sie frühzei g Kontakt mit uns auf.
Lernziele
Nach dem Studium sollte der Leser
· das FEKA-System aufzeichnen und dessen Funk on erklären können.
· grobe Berechnungen für die Bes mmung der Wärmepumpe und des FEKA-Schach nhaltes
durchführen können.
· selbständig eine Projektstudie durchführen können.
1.2 Eins egsfragen
·
·
·
·
·
·
·
Was bedeutet die Abkürzung FEKA?
Wie funk oniert die FEKA-AWRG?
Was für eine durchschni liche Temperatur hat das häusliche Abwasser im FEKA-Abwasserschacht?
Auf welche Temperatur kann das Wasser im Abwasserschacht abgekühlt werden?
Braucht es eine zusätzliche Energiequelle?
Wie verläu der Planungsablauf von den ersten Berechnungen bis zur Inbetriebnahme?
Aus welchen Anlagekomponenten besteht eine FEKA-AWRG?
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2. Einführung
2.1 Geschichte
Aufgrund des ersten Ölschocks und mit dem Wissen, dass Energie nie verloren geht, sondern nur seine Wer gkeit
ändert, hielt Felix Kalberer Ausschau nach neuen Energiequellen in der Haustechnik. Im Zuge der Untersuchung
der Energiequellen s ess man auf das täglich notwendige Warmwasser und das damit anfallende Abwasser, das
noch einen erheblichen Anteil an Wärme beinhaltet. Damit war für Felix Kalberer der Startschuss für die FEKAAWRG gefallen.
Der Name FEKA stammt vom Namen des Erﬁnders FElix KAlberer. Die erste Anlage wurde 1975 in Mels SG
installiert. Das paten erte System ist in über 200 Anlagen in der ganzen Schweiz installiert und trägt dazu bei,
kostbare Energie zu sparen.
2.2 Zweck des Systems
Durch die Nutzung der Wärme aus Abwasser kann der Primärenergiebedarf minimiert werden. Dabei lässt sich
die FEKA-AWRG beliebig mit anderen Quellen kombinieren. Prädes niert für eine Nutzung mit derselben
Wärmepumpe sind:
·
·
·
·
·
Abwasser und Geothermie
Abwasser und Klima
Abwasser und Ablu
Abwasser und Lu
Abwasser und Kühlwasser (Industrie)
Dieselbe Flexibilität bietet sich auch bei den Kombina onen mit Biomasse oder fossilen Energieträgern an. Die
Energie für Brauchwarmwasserbereitstellung ist meist eine ganzjährige Bandlast und so können mit geeigneten
Kombina onen auch Teillastprobleme (Bsp. Holzschnitzelfeuerungen) gelöst werden.
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3. Funk on der Anlage
3.1 Anlageübersicht
Dusche
WC Waschtisch Spülbecken
Raumheizung
FEKA
Wärmepumpe
Energiespeicher
Kanalisation
Fig. 1 : Prinzip „Energie aus Abwasser“ System FEKA
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3.2 Anlageteile FEKA-Schacht
Eins egschacht
12
10
5
15
4
2
7
14
9
8
1
13a
6
16
13b
3
17
13c
11
ABWASSERSCHACHT
MIT FEKA-MODUL
Fig. 2 : FEKA-Modul mit integriertem Filter und Wärmetauscher im Abwasserschacht
Legende
1
10
Abwasserfilter
2
3
4
5
6
7
Zulauf Schmutz- und Fäkalabwasser
(Der Zulauf hat drucklos zu erfolgen.)
Überlaufleitung
Spülpumpe
Pumpendruckleitung
Übergang auf natürliches Gefälle
Standrohr
Be- und Entlüftung
11
12
13
14
15
16
8
9
Auslauf
Abwasser zur Kanalisation
17
Wärmetauscher
Soleleitungen zum/vom WP-Verdampfer
Temperaturfühler
Niveaubirne Wasserstand „normal“
Niveaubirne Wasserstand „hoch“
Schacht aus wasserundurchlässigem
Beton (WU-Beton)
Dämmung bei Grundwasservorkommen
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3.3 Funk onsweise FEKA-AWRG
Das anfallende Schmutz- und Fäkalabwasser [1] der Liegenscha wird auf einem zentral liegenden Schacht [16],
der ausserhalb der Gebäudehülle angeordnet ist, geführt. Die tageszeitlichen Schwankungen der
Abwassermenge werden dadurch gepuﬀert. Das Abwasser ﬂiesst kommunizierend durch die
Abwasserwärmerückgewinnung. Feststoﬀe werden im Filter [10] zurückbehalten und das Grauwasser wird über
den Wärmetauscher [11] abgekühlt und ﬂiesst über das Standrohr [6] weg. Das Niveau wird über die Birnen
[14/15] überwacht. Aus Eﬃzienzgründen wird das Abwasser nur so stark abgekühlt wie es Energie benö gt.
Maximal wird das Abwasser auf 5°C [13] abgekühlt.
Das eingebaute Filtersystem wird täglich in den frühen Morgenstunden automa sch mit kaltem Grauwasser
über die Spülpumpe [3] gereinigt.
Bild 1 : Innenansicht FEKA-Schacht
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Verlangt der Warmwasserspeicher Wärme, so schaltet die Sole-Wasser-Wärmepumpe „EIN“ und beim Erreichen
der Solltemperatur „AUS“. Die Speicherladung erfolgt (mit einer Drosselschaltung) im Schichtladeprinzip, d.h.
das kalte Wasser wird direkt in einem Durchgang auf 60°C erwärmt und oben im Warmwasserspeicher wieder
zugeführt. Beim Unterschreiten der eingestellten Soletemperatur oder beim Erreichen der minimalen
Abwassertemperatur wird die gesamte AWRG bis zur neuerlichen Freigabe durch die Temperaturfühler [13] im
Abwasserschacht abgeschaltet.
Bild 2 : FEKA-Wärmepumpe mit Warmwasserspeicher | Ovaverva, St. Moritz
3.4 Grössenbes mmung FEKA-Schacht
Die Grössenbes mmung des FEKA-Schachtes ist von der Art und der Grösse des Objektes abhängig. Die
tageszeitlichen Schwankungen der Abwassermenge werden durch den Schacht gepuﬀert. Bei der
Schachtauslegung wird das Zusammenspiel von der Wärmequelle und der Wärmesenke miteinander verglichen
und dabei das op male Nutzvolumen deﬁniert.
Das nutzbare Schachtvolumen ist so ausgelegt, dass das Abwasser nie länger als 24h verweilt. Somit muss das
Nutzvolumen immer kleiner als der maximale Abwasseranfall pro Tag sein.
Erfahrungsgemäss sind Schach nhalte von >50 % von der gesamten Abwassermenge realis sch und für
Grobauslegungen anwendbar. Die deﬁni ve Grössenbes mmung des FEKA-Schachtes erfolgt bei der
Angebotsanfrage durch die Firma FEKA-Energiesysteme AG.
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4. Allgemeine technische Grundlagen
Die technischen Grundlagen müssen beim Hersteller/Lieferanten abgeklärt werden.
4.1 Herkun des Abwassers
Abwasser fällt in verschiedenen Bereichen unserer Umgebung an:
·
·
·
·
·
·
·
Allgemeines häusliches Abwasser inklusive WC
Schwimmbäder, Wellness, Hotels, Altersheime, Spitäler usw.
Grossküchen
Wäscherei
Duschen- und WC-Anlagen (Sportzentren, Mehrzweckhallen)
Öﬀentliche Kanalisa on
Industrieabwasser (Kühlung von Prozessen, Reinigung)
z.B. Lebensmi elproduk on, Fischzucht
4.2 Temperatur des Abwassers
Je nach Herkun des Abwassers beträgt die durchschni liche Mischtemperatur zwischen 23°C und 28°C.
4.3 Abwassertemperatur für die Ableitung in die ARA
Aus Eﬃzienzgründen wird das Abwasser nur so stark abgekühlt wie es Energie benö gt. In seltenen Fällen bis auf
5°C.
4.4 Verdampfungstemperatur
Bei Wassertemperaturen über 30°C muss bei der Wärmepumpe ein Verdampfungs-Temperaturbegrenzer
eingebaut werden.
4.5 Wärmeentzug
Der Wärmeentzug aus dem Schacht ergibt sich aus der anfallenden Abwassermenge, der Abwassertemperatur,
dem Nutzvolumen und aus der Wärmepumpen-Leistung. Somit ergibt sich ein täglicher Wärmeentzug von 10 bis
16 Stunden pro Tag.
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4.6 Maximale Warmwassertemperatur
Mit FEKA-Wärmepumpenanlagen sind Warmwassertemperaturen von 60°C (und höher) problemlos möglich.
Für Industriezwecke werden Hochtemperatur-Wärmepumpen eingesetzt.
Auf eine Zusatzheizung kann verzichtet werden.
4.7 Notheizung
Für die Inbetriebnahme und für Revisionsarbeiten ist eine Notheizung (z.B. Fernwärme) notwendig
4.8 Unterhalts- und Revisionsarbeiten
Der FEKA-Schmutzﬁlter wird täglich automa sch rückgespült. Alle 1-2 Jahre sollte der Abwasserschacht
vollständig entleert und gereinigt werden. Mit der aussenliegenden Anordnung des FEKA-Schachtes kann dies
einfach und ohne störende Emissionen erfolgen.
4.9 Abwasserschacht
Das Abwasserschachtvolumen ist abhängig vom Abwasseranfall (Benutzerverhalten), von der Leistung der
Wärmepumpe, vom Wärmebedarf sowie vom Brauchwarmwasser-Speichervolumen.
4.10 Infrastruktur für den Betrieb der FEKA-AWRG
Damit die FEKA-AWRG betrieben werden kann, muss ein entsprechender Stromanschluss für die Wärmepumpe
bereitgestellt werden. Dieser Anschluss ist von der Aufnahmeleistung der Wärmepumpe abhängig. Für die
Betriebsüberwachung ist ein Internetanschluss bereitzustellen.
4.11 Platzbedarf
Der Platzbedarf der Anlage ergibt sich aus der Grösse der Wärmepumpe. Bei der Anordnung des
Abwasserschachtes sollte einer guten Zugänglichkeit für Revisions-/Reinigungsarbeiten (Saugwagen
Kanalreiniger) Beachtung geschenkt werden.
4.12 Wirtscha lichkeitsberechnung
Neben den Inves ons- und Betriebskosten sind auch die Raum- und Abwasserschachtkosten, eventuelle
Grabarbeiten und die Kosten für die Infrastruktur zu berücksich gen.
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4.13 Betriebsüberwachung
Die FEKA-AWRG wird standardmässig mit einem Webserver visualisiert. Sämtliche Messwerte werden
aufgezeichnet. Zudem ist eine Leistungsdiagnos k integriert, um jederzeit die Leistungsdaten der Anlage
überprüfen zu können. Somit kann das System auf die eﬀek ven Betriebszustände op miert werden. Auch im
Betrieb hat sich die Fernwartung sehr bewährt. Updates der So ware oder eine Interven on bei einer Störung
lassen sich schnell und kostengüns g über das Internet realisieren.
Bild 3 : FEKA-Webserver
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5. Planungsablauf
WER
Haustechnikplaner
WAS
WANN
BERECHNUNG
- Warmwasserverbrauch
- Energieverbrauch
=> AUSFÜLLEN FORMULAR
FEKA-RICHTOFFERTE
Projektleiter FEKA
VORAUSLEGUNG FEKA AWRG
- WP
- FEKA Schacht
Haustechnikplaner
Projektleiter FEKA
Architekt
ERSTELLEN
- Planskizzen
- Kostenschätzung/KV
Haustechnikplaner
EMPFEHLUNG
FEKA-AWRG der
unterbreiten
PHASE 3
Projektierung
Bauherrschaft
NEIN
Wahl eines anderen Systems
JA
Haustechnikplaner
Bauherrschaft
AUSSCHREIBUNG / VERGABE
Haustechnikplaner
Projektleiter FEKA
Architekt
AUSFÜHRUNGSPROJEKT
Ausführungspläne
Installateur
Projektleiter FEKA
AUSFÜHRUNG
Montage FEKA-AWRG
Projektleiter FEKA
Betriebspersonal
Installateur
Haustechnikplaner
INBETRIEBNAHME
Instruktion
Abnahme
Betriebspersonal
Projektleiter FEKA
WARTUNG
Koordination
PHASE 4
Ausschreibung
PHASE 5
Realisierung
PHASE 6
Bewirtschaftung
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6. Formular für Richtangebot
Das Excel-Formular kann unter www.feka.ch/download/ heruntergeladen werden.
Das ausgefüllte Excel-Formular ist per E-Mail an [email protected] zuzustellen.
Firma*
Telefon*
Kontakt*
Fax
Strasse*
E-Mail*
PLZ - Ort*
Objektadresse*
Gebäudeart*
Anzahl Personen*
Anzahl Wohnungen
ØWarmwasserbedarf*1)
l/d
Abwassermenge
l/d
Warmwassertemp.
°C
ØAbwassertemp.
°C
Kaltwassertemp.
°C
Abwasserqualität
mit Fäkalien
Betriebstage*
d/a
Ausbaustandard
Nutzung der Energie
Warmwasser
Warmwasser + Heizen
Ø Warmwasserbedarf
l/d
Weitere Quelle 2)
Warmwasser
°C
Heizenergiebedarf
kWh/a
Kaltwasser
°C
Heizung Vorlauf
°C
Warmwasserspeicher
l
Heizung Rücklauf
°C
Ladezeit Tagesbedarf
h
Heizungsspeicher
l
Zirkulationsverluste*
%
Ladezeit
h
Zirkulationssystem*
Heizleistung
kW
Notheizung
Notheizung
* minimal Angaben für Angebot |
1)
Warmwasserbedarf ohne Verluste |
2)
Erdsonden
Integration in FEKA-WP
Bemerkung
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7. Anwendungsbeispiel
Nachfolgend wird ein konkretes Projekt durchgerechnet. Das Berechnungsbeispiel dient lediglich
dem Verständnis der Energienutzung aus Abwasser. Die genaue Auslegung für konkrete Anlagen
erfolgt durch die FEKA-Energiesysteme AG.
7.1 Berechnungsvorgang
1.
2.
3.
4.
5.
Warmwasserverbrauch
Wärmeverbrauch
Wahl der Wärmepumpe
Berechnung des FEKA-Moduls
Kontrolle Wärmeanfall aus Schmutzabwasser
Beispiel
Gegeben:
Mehrfamilienhaus
Wasserverbrauch Kalt- und Warmwasser
Ø-Warmwasserbedarf inkl. ~15% Wärmeverluste
Mittlere Abwassertemperatur vor Wärmeentzug
Minimale Abwassertemperatur nach Wärmeentzug
Laufzeit Wärmepumpe
Annahme Wassereigenschaft
135
150
7‘800
23
5
10 – 16
1
Personen
l/d Person
l/d à 60 °C
°C
°C
h/d
l entspricht 1 kg
Gesucht:
1.
2.
3.
4.
Warmwasserverbrauch
Wärmeverbrauch
Wahl der Wärmepumpe
Berechnung des FEKA-Moduls
7.2 Wärmebedarf pro Tag
·
·
Q
= m * c Wasser * D T = 7 '800
Tag
kg
kJ
kJ
* 4 . 187
* ( 60 - 10 ) K = 1 '632 '930
d
kg * K
d
= 454
kWh
d
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7.3 Wahl der Wärmepumpe
Gewählte durchschnittliche Laufzeit der Wärmepumpe:
t Lauf = 12
h
d
Bestimmung der Heizleistung:
·
Q Tag
·
Q
Kond
=
t Lauf
kWh
d
h
12
d
454
=
= 37 . 8 kW
7.4 Gewählte Wärmepumpe
Warmwasser – Wärmepumpe
·
Ø – Verflüssiger-Leistung
Q
Kond
=
40
Verd
=
30
kW
·
Ø – Verdampfer-Leistung
Q
kW
7.5 Tatsächliche Laufzeit der Wärmepumpe
·
t Lauf
_ eff
=
kWh
d @ 11 h
40 kW
d
454
Q Tag
=
·
Q Kond
7.6 Berechnung FEKA-Schacht
Maximal nutzbarer Wärmeinhalt
·
·
Q Abwasser = Q Verd * t Lauf
_ eff
= 30 kW * 11
h
kWh
= 330
d
d
Nutzinhalt FEKA-Schacht
·
V
·
FEKA - Schacht
@ m Wasser
·
330
Q Abwasser * 3600
=
=
cWasser * D T
4 . 187
kWh
* 3 '600
l
d
= 15 '763
kJ
d
* 18 K
kg * K
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7.7 Wärmeanfall aus Abwasser
Durchschnittlicher Wasserverbrauch
=
150
l/d Person
Abzüglich Anteil für:
- Rasen- und Gartenbewässerung
- Event. Waschküche
- Reinigung ( Plätze, Wege, Auto )
Schmutzabwasserteil über FEKA-Anlage
=
125
l/d Person
·
m
l
l
WAS =
* Anz . Pers . = 125
* 135 Pers . = 16 '875
Pers .
d * Pers .
d
·
Q
Abwasser
= WAS * c Wasser * D T = 16 '875
kg
kJ
kJ
* 4 . 187
* 18 K = 1 ' 271 '801
d
kg * K
d
kWh
= 353
d
7.8 Kontrolle Wärmebezug
Wärmepotenzial im Abwasser
Wärmebezug aus dem Abwasser
Differenz
=
=
353 kWh / d
330 kWh / d
23 kWh / d ð Positive Differenz = i.O.
7.9 Kontrolle Volumen FEKA-Schacht
Prozentualer Anteil Volumen FEKA-Schacht zur anfallenden, gesamten Abwassermenge:
Volumen FEKA-Schacht
Volumen WAS-H
=
=
15 m3
17 m3
3
V FEKA - Schacht
[% ] = 100 % * 152 m = 88 . 2 %
WAS
17 m
ð Schachtinhalt > 50% = i.O.
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2
3
LIEFERGRENZE FEKA
zur Kanalisa on
5
1
4c
4b
4a
ABWASSERSCHACHT
MIT FEKA-MODUL
1
Niveaubirne Wasserstand
Dämmung Abwasserschacht
Auslauf
Fühler min. Temperatur
Rückspülpumpe
UWP Verdampferkreislauf
UWP Verﬂüssigerkreislauf
Elektrozähler
Wärmezähler
Motorven l
Schwebekörper Durchﬂussmesser
Speicherfühler
Notheizung PWW 70/50 °
Zulauf
SV 3 bar
P
11
p
8
kWh
6
M
10
p
7
WZ
9
X
X
Störmeldung WP
X
von GLS zu GLS
Anforderung Notheizung
Betriebsmeldung WP
Schni stellen (pot. frei)
FEKA WÄRMEPUMPE
STEUERUNG / LEISTUNGSDIAGNOSE / WEBSERVER
Vordruck
1.5 bar
Internetverbindung
für Fernwartung
LEGENDE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12
Kalkschutzvorkehrung sofern notwendig
Bei einer Wasserhärte von über 12 mmol/l (12°fH)
empfehlen wir den Einbau einer Enthärtungsanlage.
(Verkalkungsgefahr des Verﬂüssigers!)
WARMWASSERSPEICHER
MIT NOTHEIZUNG
12
12
12
12
12
WKR
12
12
WWR
13
60°C
M
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7.10 Prinzipschema
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HVL
RVL
WWV
Schmutz-/Fäkalabwasser
max. Grundwasserspiegel
Umgehung
Eins egschacht
fer g Terrain
eo
ABWASSERFILTER
rw
M
et
r
Länge
Breite
WÄRMETAUSCHER
Wasserspiegel
Auslauf
fer g Terrain
Pumpendruckleitung
Elektro
Soleleitungen
Kontrollschacht
se
as
SCHNITT
EINSTIEGSCHACHT
Kontrollschacht
Grundstückanschlussleitung
Dämmung bei Hang- und
Grundwasser-Vorkommen
erforderlich
Pumpensumpf
L.400/B.400/T.200 mm
WU-Beton
wasserundurchlässiger Beton
RÜCKSTAUEBENE
demon erbare
Schachtabdeckung
uf
sla
Au
Filter-Spülabwasser
45°
Höhe
Umgehung
Schmutz-/Fäkalabwasser
FEKA-SCHACHT
Zulauf
EINSTIEGSCHACHT
ABWASSERFILTER
DN 600
DN 1000/600
DN 800
DN 1000/600
DEMONTIERBARE
SCHACHTABDECKUNG
Soleleitungen
Elektro
Expansion
WÄRMEPUMPE
WarmwasserSpeicher 1
Warmwasser
Zirkula on
WarmwasserSpeicher 2
Kaltwasser
Ladeleitungen
WÄRMETAUSCHER
ÖFFENTLICHER MISCHWASSERKANAL
TECHNIKRAUM
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7.11 Situa onsplan
45°
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8. FEKALINO – Abwasserwärmerückgewinnung im Kleinformat
Der FEKAlino ist ein Schacht zur Abwasser-Wärmerückgewinnung (AWRG) in kompakter Bauweise. Die AWRG
basiert auf dem Prinzip der altbewährten FEKA-Anlage, die 35 Jahre in über 200 Objekten schweizweit und im
benachbarten Ausland gebaut wurde. Der FEKAlino ist für kleine bis mi elgrosse Wohnbauten konzipiert. Der
Anwendungsbereich liegt je nach Typengrösse zwischen 10 und 40 Wohneinheiten.
Der FEKAlino wird ausserhalb von Gebäuden im Erdreich verbaut. Die Feststoﬀe werden vom Grauwasser
getrennt und gesammelt. Die tageszeitlichen Schwankungen der Abwassermenge werden im Schacht gepuﬀert.
Das eingebaute Filtersystem wird täglich automa sch gereinigt. Mit einem Wärmetauscher wird die Energie dem
Abwasser entzogen.
Dusche
WC Waschtisch Spülbecken
Einbaumöglichkeiten:
Raumheizung
Der Wärmetauscher wird mit einem
Solekreislauf parallel zum Erdsondenfeld
mit einer handelsüblichen Sole-WasserWärmepumpe verbunden. Die erzeugte
Energie wird für die Trinkwassererwärmung
und für Heizzwecke verwendet.
FEKAlino
Wärmepumpe
Weitere Informa onen unter
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Energiespeicher
Erdsonde
Kanalisation
Fig. 3 : Prinzip Energie aus Abwasser System FEKALINO
Produktevorteil:
· Nutzung der eigenen Abwärme
· Hohe Quelltemperatur 23°C
· Kleineres Erdsonden-Bohrfeld notwendig
· Kompaktes, anschlussfer ges Bauteil
· Geringer Platzbedarf
· Erhöhung der mi leren Soletemperatur
· Verbesserung der Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe
· Ausgeklügeltes, automa sches und selbstreinigendes Filtersystem
· Reduk on des CO2-Ausstosses
· Ein Produkt aus dem Hause FEKA; über 35 Jahre Erfahrung mit AWRG
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9. Häuﬁg gestellte Fragen - FAQ
Welche Abwasser-Art wird via FEKA-Schacht genutzt?
Schmutz- und Fäkalabwasser aus:
Ÿ Wohnungs- und Hotelbauten
Ÿ Alters- und Pﬂegeheimen
Ÿ Spitäler
Ÿ Schwimmbäder
Ÿ Industrie
Kann das Abwasser aus der Gastronomieküche ohne Vorbehandlung dem FEKA-Schacht zugeführt werden?
Nein! Das Abwasser aus einer Gastronomieküche muss über einen Fe abscheider geführt werden, bevor es zum
FEKA-Schacht abgeleitet wird. Der FEKA-Schacht ist kein Fe abscheider!
Wieviel beträgt die maximale Verweildauer des Abwassers im Schacht?
Das nutzbare Schachtvolumen ist so ausgelegt, dass das Abwasser nie länger als 24h verweilt. Das
Schachtvolumen ist immer kleiner als der maximale Abwasseranfall!
Ist eine mechanische Be- und Entlü ung des FEKA-Schachtes erforderlich?
Nein! Die Be- und Entlü ung erfolgt natürlich über Dach.
Wie weit wird das Abwasser abgekühlt?
Aus Eﬃzienzgründen wird das Abwasser nur so stark abgekühlt, wie es Energie benö gt. Maximal wird das
Abwasser auf 5°C abgekühlt.
Wie hoch sind die durchschni lichen Abwassertemperaturen im FEKA-Schacht?
Je nach Herkun des Abwassers beträgt die durchschni liche Mischtemperatur zwischen 23°C und 28°C.
Ab welcher Abwassermenge ist eine Inves on in eine AWRG interessant?
Die Inves on in eine konven onelle FEKA-Anlage im Anlagebau ist interessant,
3
Ÿ ab einem Warmwasserbedarf von ~ 6 m
Ÿ für Wohnungsbauten ab 50 Wohnungen
Ÿ ab einer Grösse, wo auf dem Markt keine Standardprodukte erhältlich sind.
Für kleine bis mi elgrosse Wohnbauten, d.h. zwischen 10 und 40 Wohneinheiten, ist die Einbindung eines
FEKAlino in ein Erdsondenfeld rentabel.
Wieviel beträgt die Energieeinsparung beim Einsatz einer FEKA-AWRG?
Beim Einsatz einer FEKA-AWRG werden 3/4 des Energiebedarfs für die Erzeugung von Warmwasser aus dem
Abwasser zurückgewonnen. Der restliche 1/4 des Energiebedarfs wird elektrisch mi els Wärmepumpe gedeckt.
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Wie viele Stunden beträgt die Laufzeit der FEKA-AWRG?
Das Abwasser fällt im Wohnungsbau während maximal 14h an. Die tägliche Laufzeit der WP variiert zwischen 1016h
Welche Jahresarbeitszahl JAZ kann erreicht werden?
JAZ 4.0 (20-25% besser als eine Erdsonden-Wärmepumpe). Je höher die Quellentemperatur, desto besser die
JAZ.
Ist eine Fernwartung vorgesehen?
Die Anlage wird permanent via Fernwartung überwacht.
Welche Massnahmen müssen getroﬀen werden, wenn der Schacht unterhalb der Rückstauebene liegt?
Der Auslauf muss in der Regel über die Rückstauebene angeordnet werden. Falls dies nicht möglich ist, dann
muss der FEKA-Schacht vor Rückstau geschützt werden.
Variante 1 (Hebeanlage)
Mit nachgeschalteter Hebeanlage.
Variante 2 (Rückstausicherung)
Durch den Einbau einer Rückstausicherung (Rückstauklappe) im Auslauf des FEKA-Schachtes wird der Rückstau
vermieden. Somit wird verhindert, dass Feststoﬀe aus der Kanalisa on in den Schacht gelangen. Über die
Umgehung kann sich das zurückstauende Abwasser bis zur Rückstauebene anstauen und allfällige Feststoﬀe
bleiben im Abwasserﬁlter liegen.
Wich g: Keine Apparateanschlüsse unterhalb der Rückstauebene!
Ist eine Notheizung notwendig?
Ja! Für die Inbetriebnahme, Revisionsarbeiten und eventuellen thermischen Entkeimungen ist eine zusätzliche
Energiequelle notwendig.
Kann eine ganzjährige Warmwasserbereitstellung sichergestellt werden?
Durch die Kombina on mit einer Wärmepumpe wird somit durch die Ausnutzung sämtlicher Abwässer eine
ganzjährige Warmwasserbereitstellung sichergestellt. Auf eine Zusatzheizung kann verzichtet werden.
Besteht Legionellen-Gefahr?
Nein! Die Speicherladung erfolgt im Schichtladesystem, d.h. das kalte Wasser wird direkt in einem Durchgang auf
60°C erwärmt.
Wie hoch kann die Ladetemperatur sein?
In der Regel 60°C! FEKA-Wärmepumpen können immer bis deutlich über 70°C Wasser bereitstellen. Dabei
kommt es jedoch zu schlechteren Jahresarbeitszahlen JAZ.
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Wie erfolgt die Warmwasserau ereitung für ein Hochhaus mit mehreren Druckzonen?
Es gibt zwei Varianten.
Variante 1: Installa on mit Nussbaum UP-DRV
Ist der vorhandene Vordruck für die Versorgung des Gebäudes ausreichend, dann kann das Hochhaus mit einer
Druckzone mit UP-Druckreduzierven len nach dem Prinzip "Nussbaum" versorgt werden.
Weitere Informa onen: www.nussbaum.ch
Der Vorteil bei dieser Lösung ist, dass die Wärmepumpe auf eine Warmwasser-Speicheranlage arbeitet. Es muss
keine Priorität deﬁniert werden.
Variante 2: Installa on mit mehreren Druckzonen
Ist der vorhandene Vordruck für die Versorgung des Gebäudes nicht ausreichend, dann muss die Versorgung für
das Hochhaus mit mehreren Druckzonen bewerkstelligt werden.
Bei dieser Lösung wird pro Druckzone eine eigene Warmwasser-Speicheranlage erstellt. Die Wärmepumpe
arbeitet jeweils auf die Warmwasser-Speicheranlage, die gerade Wärme anfordert. Da eine parallele Ladung der
Speicher nicht möglich ist, muss eine Speicher-Ladepriorität deﬁniert werden.
Wieso erfolgt die Bemessung der FEKA-Anlage nach dem durchschni lichen Warmwasserbedarf ohne
Verluste?
Um eine Überdimensionierung der FEKA-Anlage zu vermeiden und da der Spitzenbedarf in der Regel selten
erreicht wird , erfolgt die Bemessung nach dem durchschni lichen Warmwasserbedarf. Die Wärmeverluste
gehen auf dem Weg zur Zapfstelle verloren und stehen für die Wärmerückgewinnung nicht mehr zur Verfügung.
Durch die Berücksich gung des durchschni lichen Warmwasserbedarfs kann eine energieeﬃzientere Maschine
gewählt werden.
Der Spitzen-Warmwasserbedarf wird überprü und allenfalls wird die Speichergrösse angepasst. Wird an einem
bes mmten Tag der Spitzenbedarf erreicht, so steht für die Wärmerückgewinnung mehr Energie zur Verfügung.
Die Laufzeit der Wärmepumpe verlängert sich. Die Warmwasserversorgung ist somit auch für einen erhöhten
Warmwasserbedarf sichergestellt.
Welches ist der Haupt-Unterschied zwischen einer Wärmeerzeugung mit einer Abwasser-Wärmepumpe und
einer fossilen Wärmeerzeugung?
Bei einer fossilen Wärmeerzeugung steht eine 100%-ige, konstante Primärenergie zur Verfügung. Somit ist die
Output-Leistung des Wärmeerzeugers immer konstant; die erforderliche Leistung steht sofort zur Verfügung. Die
Warmwasserspeicher können somit kleiner dimensioniert werden.
Im Gegensatz zu einer fossilen Wärmeerzeugung ist die Ausgangsleistung einer Wärmepumpe abhängig von der
angeschlossenen Wärmequelle. Die Wärmequelle "Abwasser" ist sehr dynamisch und somit ist die OutputLeistung auf der Seite der Wärmesenke auch variabel. Die Leistungsschwankungen müssen bei der
Warmwasserspeicher-Bes mmung berücksich g werden.
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Schulungsunterlagen FEKA | 09.2016
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