Vi håller Flushing Värdefull Thermal Energy Down The Drain

Vi håller Flushing Värdefull Thermal Energy Down The Drain

Varje gång du spola din toalett eller dränera badet, förlorar du något överraskande värdefullt: värme.

Det tar mycket energi att värma upp vattnet i första hand, och stora mängder av denna energi försvinner helt enkelt ner i avloppet och går förlorad i miljön. Runt 15-30% av en typisk energikostnad för hemmet går på värmevatten. Återanvändning av denna "värme" skulle vara ett riktigt enkelt sätt att göra våra liv mer hållbara.

Energi är överallt i urbana vattencykeln. Vattenföretagen använder det för att producera dricksvatten och pumpa det till din kran hemma. Efter användning släpps vattnet i avloppet och renas vid avloppsreningsverk. Dessa dränerings- och avloppsvattenbehandlingar använder igen energi.

Vatten behöver inte vara ett enormt avlopp på energi - det kan till och med vara en nätverksfabrik. Vi kan redan producera biogas från vårt avfall, till exempel, och använda det för att driva "poobussen" bland annat.

Det tar ungefär tio gånger mer energi att värma vatten än att pumpa runt eller behandla det efter användning. Och den energin är vanligtvis bortkastad. När allt kommer omkring är varmt vatten från din kran vanligtvis fortfarande varmt när det går ner i avloppet och därmed innehåller avloppsvatten mycket energi.

Återanvändning av denna värme skulle vara en enkel vinst för miljön. Det skulle göra vattencykeln mer energieffektiv och kraftigt minska vårt koldioxidutsläpp.

För att återvinna värmen från vårt spillvatten behöver vi först a värmeväxlare. Denna enhet kan köra en kallvattenström vid sidan av en varmare, utan att de två vätskorna blandas ihop. I stället extraheras värme från varmt vatten och överförs till kallt vatten.


Få det senaste från InnerSelf


I ett enkelt hemsystem kan kallt vatten till duschhuvudet förvärmas med värme från spilldusch, kök och badvatten, vilket innebär att vi kan använda mindre varmt vatten för att skapa en bekväm dusch.

I större system kan värmeväxlaren installeras i avloppsnätet på gatan. I det här fallet kommer den kalla strömmen att vara ett återcirkulerande medium som ger värmen in i en värmepump - ett slags kylskåp som arbetar i omvänd riktning. Denna värmepump kan leverera värmen vid en mycket högre temperatur (runt 50 ℃) till en tredje vattenström. Denna heta ström kan sedan användas i en byggnad för rumsuppvärmning eller återigen varmt kranvatten. För det första är det svårt att ta reda på hur effektiv värmeåtervinning skulle vara eftersom det är extremt svårt att göra flödes- och temperaturmätningar i ett avlopp. Enheterna blir snabbt igensatta med fast avfall och hushållsskräp. Tillgänglig värme i avloppsvatten varierar också mycket från dag till dag eller till och med timme till timme.

För att övervinna svårigheterna att ta direkta mätningar har vi använt datormodeller som kan förutsäga hur mycket värme finns i ett avloppsnät. En modell, Simdeum, tittar på användningen av toaletter, kranar, tvättmaskiner och andra apparater för att uppskatta hur mycket vatten som hamnar i avloppsvatten - och hur varmt det blir. En annan modell, Sobek, kommer att beräkna hur mycket vatten som rinner genom avloppsnätet och vattennivån i avloppsnätet. Vi har utvecklat en ytterligare modul som avgör hur mycket värme som går förlorad genom rörväggar i den omgivande jorden. Dessa modeller fungerar i praktiken. När vi undersökte vattenanvändning av studenter som bodde på University of Baths campus, fann vi våra flödes- och temperaturförutsägelser baserade på undersökningar matchade nära med data från närliggande manholes.

Men vi kan bara dra in i den här värmen när vi har räknat ut hur man lagrar den eller matar den till ett större värmesystem. Starka dagliga variationer i vattenanvändning och fördröjningen mellan efterfrågan på varmt vatten, som tårar vid morgonduschtiden och dess tillförsel i avloppsvätskan, innebär att småskaliga värmeåtervinning fortfarande är opraktiskt.

Allt detta är dock redan möjligt i större skala. Modellberäkningar i den nederländska staden almere Visat värmeåtervinning från avlopp blir attraktivt när avloppsvatten samlas upp från 5,000 eller flera personer. Praktiska bevis på system i bruk finns i Tyskland, Schweiz och Skandinavien.Denna artikel skrevs med Laura Piccinini som en del av hennes masterprojekt på EPFL Lausanne.

Om författaren

hofman janJan Hofman, professor i vattenvetenskap och teknik. Hans personliga forskningsintressen är hållbar vattenhantering, ursprung, öde och minskningsalternativ för framväxande föroreningar som läkemedelsföreningar eller nanopartiklar i vatten, värmeenergiåtervinning från vatten och avloppsvatten, resursåtervinning från avloppsvatten och vattenreningsrester och uppskalning av nanoteknikansökan för vattenbehandling.

Denna artikel publicerades ursprungligen på Avlyssningen

Relaterade Bok:

{AmazonWS: searchindex = Böcker, nyckelord = graywater; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}

FRÅN REDAKTORERNA

Räkningsdagen har kommit för GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Det republikanska partiet är inte längre ett politiskt parti i USA. Det är ett illegitimt pseudopolitiskt parti fullt av radikaler och reaktionärer vars uttalade mål är att störa, destabilisera och ...
Varför Donald Trump kunde vara historiens största förlorare
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Uppdaterad 2 juli 20020 - Hela coronavirus-pandemin kostar en förmögenhet, kanske 2 eller 3 eller 4 förmögenheter, alla av okänd storlek. Åh ja, och hundratusentals, kanske en miljon människor kommer att dö ...
Blåögon vs bruna ögon: Hur rasism lärs ut
by Marie T. Russell, InnerSelf
I detta avsnitt från Oprah Show från 1992 lärde den prisbelönta antirasismaktivisten och utbildaren Jane Elliott publiken en tuff lektion om rasism genom att visa hur lätt det är att lära sig fördomar.
En förändring kommer att komma...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(30 maj 2020) När jag tittar på nyheterna om händelserna i Philadephia och andra städer i landet verkar mitt hjärta efter det som händer. Jag vet att detta är en del av den större förändringen som sker ...
En låt kan lyfta hjärtat och själen
by Marie T. Russell, InnerSelf
Jag har flera sätt som jag använder för att rensa mörkret från mitt sinne när jag upptäcker att det har snett i. En är trädgårdsarbete eller spendera tid i naturen. Den andra är tystnad. Ett annat sätt är läsning. Och en som ...