Funkčný princíp spätného získavania tepla z odpadových vôd
V Nemecku spotrebujeme okolo 120 litrov vody denne. Jeho malou časťou nie je teplá voda:
- Voda sa ohrieva práčkou
- Voda sa zohrieva, keď sa varí
- Voda sa ohrieva na kúpanie a sprchovanie
- umývačka riadu pracuje s horúcou vodou
Spotreba vody v práčke a spotreba vody v umývačke riadu sú spolu dosť významné. K tomu sa pridáva spotreba vody na sprchovanie a na osobnú hygienu, ktorá spolu predstavuje takmer 70 až 80 percent našej spotreby pitnej vody, teda takmer 100 litrov teplej vody denne a na osobu.
Obnova stratenej tepelnej energie
Voda po použití tečie do kanála. Na ohrev vody sa však používa energia - zo zariadení a z teplovodného vykurovacieho systému. Túto energiu je potrebné regenerovať aspoň čiastočne.
Teplá voda má po odchode z domu vysokú priemernú teplotu. Nakoniec je vo vode stále asi 25 ° C nevyužitého tepla. Aj v kanalizácii by sa z odpadovej vody dalo extrahovať 15 ° C tepla.
Toto teplo by sa mohlo použiť na vykurovanie alebo aspoň na účinnú podporu vykurovacieho systému. Do akej miery budeme podrobne diskutovať.
Systémy na použitie
Takzvaný AWNA (systém spätného získavania tepla z odpadovej vody) nie je novým vynálezom. Tieto zariadenia sú na trhu od roku 1982. Napriek tomu sú len ťažko známe.
Technické problémy pri používaní klasických systémov
Pri komerčnom použití v kanalizácii vzniká problém, že by sa konvenčné dosky výmenníka tepla upchali v dôsledku tuhých látok a výkalov obsiahnutých v odpadovej vode. Pri použití za jednotlivými budovami je technickým problémom kolísanie množstva odpadovej vody.
Ak nie je k dispozícii určitý súvislý objem odpadovej vody, spätné získavanie tepla z odpadovej vody neprebieha nepretržite - a je preto technicky náročné ho využiť.
Takéto systémy sú preto vhodné iba pre väčšie budovy, napríklad od 25 bytových jednotiek. Odpadová voda sa tam zhromažďuje centrálne a potom sa privádza do kanalizácie. Tieto systémy preto nie sú pre jednotlivé domácnosti zaujímavé.
Zhromaždená odpadová voda slúži ako zásobník tepla, z ktorého sa cez dosky výmenníka tepla pomaly odoberá teplo zvonka a vracia sa späť do budovy. To si však vyžaduje rozsiahle štrukturálne opatrenia a plánovanie. Okrem toho musia byť zabudované filtračné systémy, ktoré musia byť opakovane prepláchnuté a tomuto systému musí byť prispôsobená celá technológia budovy, ako aj kanalizačné pripojenie.
Spodný výmenník tepla
Spádový výmenník tepla elegantne obchádza nevýhody veľkých systémov. Voda pretekajúca zvislým potrubím vytvára tenký film s veľkou plochou na povrchu potrubia. Tam môže byť teplo z vody vďaka veľkej ploche ľahko extrahované. Nie je potrebná ďalšia energia a nevyžaduje sa ani údržba. Studenú vodu je možné ohriať extrahovaným teplom.
Ekonomika zvodového výmenníka tepla
Na ohrev studenej vody je možné ušetriť až 35 percent energie. V každom jednotlivom prípade to musí byť započítané oproti obstarávacím nákladom podľa danej situácie.
Aj veľké systémy sa často zaplatia veľmi rýchlo. Tu sa môžu pri prijatí vhodných štrukturálnych opatrení použiť až dve tretiny tepla z odpadových vôd. V prípade zoskupenia viacerých domácností (napríklad v osade) to môže byť zaujímavá možnosť, ako výrazne zlepšiť energetickú bilanciu všetkých pripojených domov. Pre systém často existujú amortizačné obdobia do 5 rokov.
