[0001] Die Erfindung betrifft eine Schwimmbadanlage, insbesondere eine Hallenbadanlage,
mit einem normalen Schwimmbecken mit Wasser einer ersten Temperatur und einem zusätzlich
zu dem normalen Schwimmbecken vorgesehenen Warmwasserbecken, insbesondere einem Warmsprudelbecken,
mit Wasser einer zweiten, über der ersten Temperatur liegenden Temperatur, einer Umwälzanlage
zum Führen des Wassers des Schwimmbeckens in einem Wasserkreislauf zum Filtern und
Entkeimen und einer Heizung zum Aufheizen des dem Warmwasserbecken zugeleiteten Wassers,
wobei das dem Warmwasserbecken zugeleitete Wasser aus dem von der Unwälzanlage geführten
Wasserkreislauf des Schwimmbeckens abgeleitet und ggf. das aus dem Warmwasserbecken
abgeleitete Wasser dem Wasserkreislauf des Schwimmbeckens wieder zugeleitet wird.
[0002] In Schwimmbadanlagen, insbesondere in Hallenbadanlagen, finden sich in zunehmendem
Maße neben einem oder mehreren normalen Schwimmbecken auch ein oder mehrere Warmwasserbecken.
Während das Wasser in dem bzw. den normalen Schwimmbecken eine Temperatur hat, die
das normale Schwimmen angenehm macht, beispielsweise eine Temperatur zwischen 25 und
30 C, liegt die Temperatur in dem oder den zusätzlich vorgesehenen Warmwasserbecken
erheblich höher, beispielsweise bei ca. 36 C. Besonderer Beliebtheit erfreuen sich
dabei Warmwasserbecken in Form von Warmsprudelbecken (sogenannte "Hot-Whirl-Pools"),
bei denen zur Körpermassage in das Wasser im Warmwasserbecken Luft eingeblasen wird.
[0003] Selbstverständlich muß auch das Wasser in einem Warmwasserbecken wie das Wasser in
einem normalen Schwimmbecken umgewälzt und dabei gefiltert und entkeimt werden. Das
hat wegen der höheren Temperatur des Wassers im Warmwasserbecken und der meist im
Vergleich zu einem normalen Schwimmbecken geringen Größe des Warmwasserbeckens eine
ganz erhebliche Bedeutung.
[0004] Hat das Warmwasserbecken dabei eine eigene Umwälzanlage, die das Wasser in einem
eigenen Wasserkreislauf zum Filtern und Entkeimen führt, so ist . das sehr aufwendig.
In Schwimmbadanlagen mit einem normalen Schwimmbecken wird daher die Umwälzanlage
zum Führen des Wassers des Schwimmbeckens in einem Wasserkreislauf für das Filtern
und Entkeimen des dem Warmwasserbecken zugeleiteten Wassers mit genutzt. D. h. das
dem Warmwasserbecken zugeleitete Wasser wird aus dem von der Umwälzanlage geführten
Wasserkreislauf des Schwimmbeckens abgeleitet. Dieses aus dem Wasserkreislauf des
Schwimmbeckens abgeleitete Wasser für das Warmwasserbecken wird dann mittels der Heizung
auf die im Warmwasserbecken erwünschte Temperatur aufgeheizt. Entsprechend den Anforderungen
zur Aufrechterhaltung eines hygienisch einwandfreien Wassers im Warmwasserbecken wird
entsprechend warmes Wasser aus dem Warmwasserbecken abgeleitet. Dieses aus dem Warmwasserbecken
abgeleitete Wasser wird entweder direkt der Kanalisation zugeleitet oder dem Hasserkreislauf
des Schwimmbeckens wieder zugeleitet.
[0005] Wird das aus dem Warmwasserbecken abgeleitete Wasser direkt der Kanalisation zugeleitet,
so ist damit zunächst ein ganz erheblicher Verbrauch an Energie und Frischwasser verbunden.
Eine der der Kanalisation zugeleiteten Wassermenge entsprechende Frischwassermenge
muß nämlich dem Wasserkreislauf des Schwimmbeckens zugeleitet und auf die gewünschte
Temperatur aufgeheizt werden. Gleichzeitig wird der Kanalisation unnötig warmes Wasser
zugeleitet. Wird das aus dem Warmwasserbecken abgeleitete Wasser dem Wasserkreislauf
des Schwimmbeckens wieder zugeleitet, so wird die Temperatur des Wassers im Schwimmbecken
über die gewünschte erste Temperatur hinaus erhöht. Dies hat zur Folge, daß die Wasserverdunstung
zunimmt. Ein erheblicher Frischwasserverbrauch ist die Folge. Außerdem muß in einer
Hallenbadanlage die Luft dann mit aufwendigen Maßnahmen entfeuchtet werden. Aus diesem
Grunde wird bislang dann, wenn das aus dem Warmwasserbecken abgeleitete Wasser dem
Wasserkreislauf des Schwimmbeckens wieder zugeleitet wird, zusätzlich noch kaltes
Frischwasser dem Wasserkreislauf des Schwimmbeckens zugeleitet. Auch dadurch wird
der Verbrauch an Frischwasser in sehr erheblichem Maße vergrößert, erheblich stärker
als dies zur Aufrechterhaltung eines hygienisch einwandfreien Wassers im Schwimmbecken
erforderlich wäre.
[0006] Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Schwimmbadanlage der gattungsgemäßen Art so auszugestalten und weiterzubilden,
daß der Verbrauch an Frischwasser und Energie so gering wie möglich ist.
[0007] Die erfindungsgemäße Schwimmbadanlage, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst
ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher mit einem Niedertemperaturweg
und einem mit dem Niedertemperaturweg in wärmetauschender Wechselwirkung befindlichen
Hochtemperaturweg vorgesehen ist und daß das dem Warmwasserbecken zugeleitete Wasser
über den Niedertemperaturweg und das aus dem Warmwasserbecken abgeleitete Wasser über
den Hochtemperaturweg des Wärmetauschers geleitet wird. Erfindungsgemäß wird also
die Wärme des aus dem Warmwasserbecken abgeleiteten Wassers, dessen Temperatur ja
etwa der hohen Temperatur des Wassers im Warmwasserbecken entspricht, im erfindungsgemäß
vorgesehenen Wärmetauscher zu einem vom Wirkungsgrad des Wärmetauschers abhängigen
Teil auf das dem Warmwasserbecken zugeleitete Wasser übertragen. Das dem Warmwasserbecken
zugeleitete Wasser wird also im Wärmetauscher schon auf eine Temperatur aufgeheizt,
die erheblich größer ist als die Temperatur, mit dem dieses Wasser im Wasserkreislauf
des Schwimmbeckens zirkuliert. Gleichzeitig ist die Temperatur des aus dem Warmwasserbecken
abgeleiteten Wassers nach Durchströmen des Hochtemperaturwegs des Wärmetauschers so
niedrig wie möglich. Dadurch wird dann, wenn dieses Wasser direkt der Kanalisation
zugeleitet wird, diese so wenig wie möglich mit Härme belastet und wird folglich so
wenig Energie wie möglich verschwendet. Besondere Bedeutung hat die Erfindung allerdings
dann, wenn das aus dem Warmwasserbecken abgeleitete Wasser dem Wasserkreislauf des
Schwimmbeckens wieder zugeleitet wird. Dann nämlich kann die Temperaturerhöhung des
Wassers im Schwimmbecken normalerweise vernachlässigt werden, so daß auf die ergänzende
Zuführung von Frischwasser über die zur Aufrechterhaltung eines hygienisch einwandfreien
Wassers notwendige Menge hinaus ganz oder zumindest zum größten Teil verzichtet werden
kann.
[0008] Im übrigen kann natürlich auch die Heizleistung der Heizung zum Aufheizen des dem
Warmwasserbecken zugeleiteten Wassers erheblich geringer sein als bei den aus dem
Stand der Technik bekannten Schwimmbadanlagen.
[0009] Der erfindungsgemäße Wärmetauscher zeichnet sich durch eine Doppelfunktion aus, nämlich
einerseits eine energiesparende Vorerwärmung des dem Warmwasserbecken zugeleiteten
Wassers, andererseits eine die Wärmebelastung der Kanalisation vermindernde buw. den
Frischwasserverbrauch herabsetzende Abkühlung dea aus dem Warmwasserbecken abgeleiteten
Wassers. Je nach Ausgestaltung des Wärmetauschers kann ein Wirkungsgrad bis zu 80
% erreicht werden.
[0010] Es gibt nun eine Mehrzahl von Möglichkeiten. die erfindungsgemäße Schwimmbadanlage
auszugestalten und weiterzubilden. Dies wird nachfolgend in Verbindung mit der Erläuterung
bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher dargelegt.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Schwimmbadanlage und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Schwimmbadanlage.
[0011] Die in den Figuren dargestellte Schwimmbadanlage ist insbesondere als Hallenbadanlage
konzipiert und weist neben einem normalen Schwimmbecken 1 mit Wasser einer ersten
Temperatur, beispielsweise einer Temperatur von 28 C, ein zusätzliches Warmwasserbecken
2 mit Wasser einer zweiten, über der ersten Temperatur liegenden Temperatur von beispielsweise
36 C auf. Dieses zusätzlich vorgesehene Warmwasserbecken 2 ist vorzugsweise als Warmsprudelbecken
ausgeführt. In den Figuren dargestellt ist auch eine Umwälzanlage 3 zum Führen des
Wassers des Schwimmbeckens 1 in einem Warmwasserkreislauf zum Filtern und Entkeimen.
Diese Umwälzanlage 3 hat beispielsweise eine Umwälzleistung von 200 m/h.
[0012] In den dargestellten Ausführungsbeispielen einer Schwimmbadanlage gehört zu der Umwälzanlage
3 eine erste Umwälzpumpe 4, die saugseitig an einen Bodenablauf 5 des Schwimmbeckens
1 angeschlossen ist. Parallel zu dieser Umwälzpumpe 4 ist eine zweite Umwälzpumpe
6 angeordnet, die saugseitig mit einem Ablauf 7 eines dem Schwimmbecken 1 zugeordneten
Schwallwasserspeichers 8 verbunden ist. Druckseitig sind beide Umwälzpumpen 4, 6 mit
einer Filter- und Entkeimungsstufe 9 verbunden, die hier zwei parallel geschaltete
Filtereinheiten 10 aufweist. Die Filter- und Entkeimungsstufe 9 ist abströmseitig
mit einer Heizung 11 zum Aufheizen des dem Schwimmbecken 1 zugeleiteten Wassers auf
die erste Temperatur verbunden. Die Heizung 11 ihrerseits ist abströmseitig an einen
Randeinlauf 12 des Schwimmbeckens 1 angeschlossen. Verschiedene Ventile sind vorgesehen,
die der Steuerung des Wasserkreislaufes in der Umwälzanlage 3 dienen.
[0013] Das dem Warmwasserbecken 2 zugeleitete Wasser wird aus dem von der Umwälzanlage 3
geführten Wasserkreislauf des Schwimmbeckens 1 abgeleitet. Dabei ist eine gesonderte
Heizung 13 zum Aufheizen des dem Warmwasserbecken 2 zugeleiteten Wassers auf die im
Warmwasserbecken 2 gewünschte zweite Temperatur vorgesehen. Nach bevorzugter Lehre
der Erfindung wird hier das aus dem Warmwasserbecken 2 abgeleitete Wasser dem Wasserkreislauf
des Schwimmbeckens 1 auch wieder zugeführt. Dazu dient eine Umwälzpumpe 4, die saugseitig
an einen Ablauf 15 eines dem Warmwasserbecken 2 zugeordneten Schwallwasserspeichers
16 angeschlossen ist.
[0014] Erfindungsgemäß ist nun ein Wärmetauscher 17 mit einem Niedertemperaturweg 18 und
einem mit dem Niedertemperaturweg 18 in wärmetauschender Wechselwirkung befindlichen
Hochtemperaturweg 19 vorgesehen. Dieser Wärmetauscher 17 ist in den Wasserkreislauf
des Wassers der Schwimmbadanlage so eingeschaltet, daß das dem Warmwasserbecken 2
zugeleitete Wasser über den Niedertemperaturweg 18 und das aus dem Warmwasserbecken
2 abgeleitete Wasser über den Hochtemperaturweg 19 des Wärmetauschers 17 geleitet
wird. Damit wird die Wärme des aus dem Warmwasserbecken 2 abgeleiteten Wassers zum
größten Teil auf das dem Warmwasserbecken 2 zugeleitete Wasser übertragen.
[0015] Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird im Warmwasserkreislauf mittels
der Umwälzpumpe 14 beispielsweise eine Umwälzleistung von 20 m
3/h realisiert. Dabei wird beispielsweise die Temperatur des über den Hochtemperaturweg
19 des Wärmetauschers 17 geleiteten Wassers von 36 C und 29,5 C abgesenkt und gleichzeitig
die Temperatur des über den Niedertemperaturweg 18 des Wärmetauschers 17 geleiteten
Wassers von 28 C auf 34,5 C erhöht. Folglich muß die Heizung 13 bei diesem Beispiel
das dem Warmwasserbecken 2 zugeleitete Wasser nur noch um 1,5 C aufheizen.
[0016] Nicht dargestellt ist in den Figuren der Zeichnung, daß zwischen der Heizung 13 und
dem Warmwasserbecken 2 noch eine Nachdosiereinrichtung für ein Entkeimungsmittel,
beispielsweise Chlor, angeordnet sein kann. Eine solche Nachdosiereinrichtung trägt
der Tatsache Rechnung, daß beispielsweise der Chlorgehalt im Warmwasserbecken 2 höher
sein muß als im Schwimmbecken 1.
[0017] Die dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechen einer bevorzugten Lehre der Erfindung,
da der Niedertemeparturweg 18 des Wärmetauschers 17 im Gegenstrom zum Hochtemperaturweg
19 angeordnet ist. Damit wird der sich aus dem zuvor erläuterten Zahlenbeispiel ergebende
Wirkungsgrad von 80 % für den Wärmetauscher 17 erreichbar. Soweit dies aus hygienischen
Gründen möglich ist, kann der Wärmetauscher 17 beispielsweise und nach bevorzugter
Lehre der Erfindung als Plattenwärmetauscher ausgeführt sein. Im übrigen sind zweckmäßige
Ausführungsformen von Wärmetauschern aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise
aus dem Standardwerk LUEGER "Lexikon der Technik", Band 16, "Lexikon der Verfahrenstechnik"
DVA, Stuttgart, 1970, Seiten 562 bis 567.
[0018] In den dargestellten Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Schwimmbadanlage
ist der Niedertemperaturweg 18 des Wärmetauschers 17 in Strömungsrichtung des dem
Warmwasserbecken 2 zugeleiteten Wassers gesehen vor der Heizung 13 angeordnet. Im
übrigen zeigen die Figuren bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schwimmbadanlage,
da der Wärmetauscher 17 mit dem Zuströmende des Niedertemperaturwegs 18 auf der Abströmseite
der Filter- und Entkeimungsstufe 9 und mit dem Abströmende des Hochtemperaturwegs
19 auf der Zuströmseite der Filter- und Entkeimungsstufe 9 an den Wasserkreislauf
des Schwimmbeckens 1 angeschlossen ist. Genau gesagt befinden sich zwischen dem Abströmende
des Hochtemperaturwegs 19 des Wärmetauschers 17 und der Zuströmseite der Filter- und
Entkeimungsstufe 9 noch der Schwallwasserspeicher 8 und die Umwälzpumpe 6. Wesentlich
ist jedenfalls bei dieser bevorzugten Ausführung der Schwimmbadanlage, daß das aus
dem Warmwasserbecken 2 abgeleitete Wasser durch die Filter- und Entkeimungsstufe 9
der Umwälzanlage 3 zugeleitet wird, bevor es wieder dem Schwimmbecken 1 bzw. dem Warmwasserbecken
2 zugeleitet wird.
[0019] Insgesamt empfiehlt sich der Schwallwasserspeicher 8 des Schwimmbeckens 1 als Sammler
für das vom Schwimmbecken 1 und vom Warmwasserbecken 2 abgeleitete Wasser.
[0020] Die Figuren der Zeichnung zeigen auch noch das, was zuvor schon kurz angesprochen
worden ist, daß nämlich der Wärmetauscher 17 mit dem Zuströmende des Hochtemperaturwegs
19, und zwar über die Umwälzpumpe 14, an den dem Warmwasserbecken 2 zugeordneten Schwallwasserspeicher
16 angeschlossen ist. Anstelle eines Schwallwasserspeichers im engeren Sinne kann
es sich hier natürlich auch um einen andersartigen Wasserspeicher handeln. Das Vorhandensein
eines solchen Wasserspeichers ist aber nicht zwingend erforderlich. Jedenfalls kann
es zweckmäßig sein, wenn man vorsieht, daß in diesem Schwallwasserspeicher 16 od.
dgl. zunächst ein Mindestwasserstand erreicht wird, bevor das Wasser über den Hochtemperaturweg
19 des Wärmetauschers 17 abgeleitet wird.
[0021] Das in Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung gezeigte bevorzugte Ausführungsbespiel
einer Schwimmbadanlage unterscheidet sich vom in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
nur dadurch, daß noch eine Wärmepumpenanordnung 20 vorgesehen ist. Die Wärmepumpenanordnung
20 weist in üblicher Weise zwei Wärmetauscher und eine zwischen den Wärmetauschern
wirksame Wärmepumpe auf. Das brauch im einzelnen hier nicht erläutert zu werden. Wesentlich
ist, daß die Wärmepumpenanordnung 20 so angeordnet ist, daß deren Wärmetauscher einerseits
dem Niedertemperaturweg 18 für das dem Warmwasserbecken 2 zugeleitete Wasser und andererseits
dem Hochtemperaturweg 19 für das aus dem Warmwasserbecken 2 abgeleitete Wasser nachgeschaltet
sind. Durch die Wärmepumpenanordnung 20 strömen also einerseits das dem Warmwasserbecken
2 zugeleitete, im Wärmetauscher 17 schon erwärmte Wasser, andererseits das aus dem
Warmwasserbecken 2 abgeleitete, im Wärmetauscher 17 schon abgekühlte Wasser. Dem abgekühlten
Wasser, das vom Hochtemperaturweg 19 des Wärmetauschers 17 im dargestellten Ausführungsbeispiel
dem Schwallwasserspeicher 8 zuströmt, kann mittels der Wärmepumpenanordnung 20 nochmals
"aktiv" Wärme entzogen und dem dem Warmwasserbecken 2 zugeleiteten Wasser zugeführt
werden. Damit ist eine Lösung geschaffen, die mit relativ geringem zusätzlichen Aufwand
eine Anwendung der Lehre der Erfindung auch bei einem nicht sehr großen Schwimmbecken
1 erlaubt. Selbstverständlich läßt sich die Wärmepumpenanordnung 20 dann, wenn sie
vorhanden ist, wahlweise zu- oder abschalten, je nach den Temperaturverhältnissen
im Schwimmbecken 1 und im Warmwasserbecken 2.
1. Schwimmbadanlage, insbesondere Hallenbadanlage, mit einem normalen Schwimmbecken
mit Wasser einer ersten Temperatur und einem zusätzlich zu dem normalen Schwimmbecken
vorgesehenen Warmwasserbecken, insbesondere einem Warmsprudelbecken, mit Wasser einer
zweiten, über der ersten Temperatur liegenden Temperatur, einer Umwälzanlage zum Führen
des Wassers des Schwimmbeckens in einem Wasserkreislauf zum Filtern und Entkeimen
und einer Heizung zum Aufheizen des dem Warmwasserbecken zugeleiteten wassers, wobei
das dem Warmwasserbecken zugeleitete Wasser aus dem von der Umwälzanlage geführten
Wasserkreislauf des Schwimmbeckens abgeleitet und ggf. das aus dem Warmwasserbecken
abgeleitete Wasser dem Wasserkreislauf des Schwimmbeckens wieder zugeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauscher (17) mit einem Niedertemperaturweg (18)
und einem mit dem Niedertemperaturweg (18) in wärmetauschender Wechselwirkung befindlichen
Hochtemperaturweg (19) vorgesehen ist und daß das dem Warmwasserbecken (2) zugeleitete
Wasser über den Niedertemperaturweg (18) und das aus dem Warmwasserbecken (2) abgeleitete
Wasser über den Hochtemperaturweg (19) des Wärmetauschers (17) geleitet wird.
2. Schwimmbadanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niedertemperaturweg
(18) des Wärmetauschers (17) im Gegenstrom zum Hochtemperaturweg (19) angeordnet ist.
3. Schwimmbadanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher
als Plattenwärmetauscher ausgeführt ist.
4. Schwimmbadanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Niedertemperaturweg (18) des Wärmetauschers (17) in Strömungsrichtung des dem
Warmwasserbecken (2) zugeleiteten Wassers gesehen vor der Heizung (13) angeordnet
ist.
5. Schwimmbadanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Umwälzanlage eine
Filter- und Entkeimungsstufe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher
(17) mit dem Zuströmende des Niedertemepraturwegs (18) auf der Abströmseite der Filter-
und Entkeimungsstufe (9) und mit dem Abströmende des Hochtemepraturwegs (19) auf der
Zuströmseite der Filter- und Entkeimungsstufe (9) an den Wasserkreislauf des Schwimmbeckens
(1) angeschlossen ist.
6. Schwimmbadanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmetauscher (17) mit dem Abströmende des Hochtemperaturwegs (19) an einen dem
Schwimmbecken (1) zugeordneten Schwallwasserspeicher (8) od. dgl. angeschlossen ist.
7. Schwimmbadanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmetauscher (17) mit dem Zuströmende des Hochtemperaturwegs (19) an einem dem
Warmwasserbecken (2) zugeordneten Schwallwasserspeicher (16) od. dgl. angeschlossen
ist.
8. Schwimmbadanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Niedertemperaturweg (18) für das dem Warmwasserbecken (2) zugeleitete Wasser und
dem Hochtemperaturweg (19) für das aus dem Warmwasserbecken (2) abgeleitete Wasser
Wärmetauscher einer Wärmepumpenanordnung (20) nachgeschaltet sind.