Odzysk ciepła ze ścieków w domach? To się opłaca!
Odzyskiwanie ciepła odpadowego zapewnia – jak wiadomo - zmniejszenie zużycia energii. A w przypadku odzysku ciepła ze ścieków, dodatkowo można mówić o ograniczenia zużycia paliw kopalnych, co prowadzi do redukcji emisji gazów cieplarnianych. Temu tematowi poświęcona jest najnowsza analiza Instytutu Polityki Energetycznej im. Ignacego Łukasiewicza w Rzeszowie, którą przygotowała mgr inż. Beata Piotrowska.
Zwykle wszystkie ścieki z budynku kierowane są do kanalizacji. Jednak ostatnio coraz częściej, także w Polsce, mówi się o możliwościach i zaletach odzysku ciepła zawartego w ściekach. To rozwiązanie warto przemyśleć już na etapie budowy domu czy nawet obiektu użyteczności publicznej. Ale warto rozważyć zastosowanie odzysku w budynkach starszych. Jest to bowiem rozwiązanie, które poprawia efektywność cieplną obiektu.
Ścieki z domów mieszkalnych można podzielić na szare, pochodzące z umywalek, wanien i zlewozmywaków oraz na czarne, pochodzący z głównie z ubikacji. Ścieki szare są mniej zanieczyszczone, mają znacznie wyższą temperaturę (30°C-45°C) niż ścieki czarne (10°C-20°C).
Badania przeprowadzone w Szwajcarii wykazały, że do instalacji kanalizacyjnej odprowadza się nawet 6000 GWh energii cieplnej w skali roku, co odpowiada 7% całkowitego zapotrzebowania na ciepło w tym kraju, liczącym prawie 9 mln mieszkańców.
Z kierowanej do kanalizacji wody można odzyskać – zależnie od technologii - nawet 75% ciepła. Proces ten odbywa się w urządzeniach zwanych wymiennikami ciepła. W klasycznym wymienniku ciepła, czynnik grzewczy (np. gorąca woda, para woda) ogrzewa przewód wodą z płynącą z wodociągu. W omawianym rozwiązaniu, szare ścieki – o temp. Do 45°C wstępnie podgrzewają ciepłą wodą użytkową, która później kierowana jest do podgrzewacza lub do baterii.
Podstawową metodą odzyskiwania energii odpadowej zawartej w ściekach jest montaż jednostek DWHR (Drain Water Heat Recovery). Najlepsze są przepływowe wymienniki ciepła zamontowane bezpośrednio przy odpływie ścieków do kanalizacyjnej.
Badania prowadzone w ostatnich latach potwierdzają, że współdziałanie wymienników ciepła z instalacją kanalizacyjną i systemem przygotowania c.w.u. (ciepłej wody użytkowej) jest uzasadnione ekonomicznie i ekologicznie. Wstępne podgrzanie wody wodociągowej w wymienniku pozwala na redukcję zużycia energii potrzebnej do jej przygotowania w podgrzewaczu lub/i zmniejszenie strumienia objętości wody dopływającej do urządzenia grzewczego, co natomiast pozwala na zmniejszenie zapotrzebowania energetycznego budynku.
- Aspekt ekologiczny ważny jest zwłaszcza w Polsce, gdzie energia elektryczna pochodzi głównie ze spalania węgla – pisze mgr inż. Beata Piotrowska, ekspertka rzeszowskiego Instytut Polityki Energetycznej im. Łukasiewicza.
Koszt zakupu wymiennika ciepła jest różny. Cechujące się najwyższą sprawnością w odzysku ciepła, urządzenia o konstrukcji pionowej jednostki mogą kosztować nawet 1500 euro. Znacznie tańsze są wymienniki prysznicowe, których cena oscyluje w okolicach 500 euro, jednak ich efektywność odzysku ciepła jest znacznie niższa.
- Inwestycje, które umożliwiają redukcję zużycia energii i emisję CO2 niekiedy podlegają dotacjom rządowym, a obecność programów wsparcia finansowego na zakup wymiennika ciepła mogłaby zauważalnie wpłynąć na popularyzację technologii DWHR w obiektach mieszkalnych w Polsce – konkluduje mgr inż. Beata Piotrowska.
Cała analiza dostępna pod linkiem https://www.instytutpe.pl/wp-content/uploads/2023/05/PDF-Beata-Piotrowska1.pdf
Mgr inż. Beata Piotrowska ukończyła ochronę środowiska na Wydziale Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury Politechniki Rzeszowskiej, gdzie obecnie zatrudniona jest w grupie pracowników badawczo-dydaktycznych. Przygotowuje się do obrony doktoratu także na PRz. Ekspert Instytutu Polityki Energetycznej im. Ignacego Łukasiewicza w Rzeszowie.
