System odzysku ciepła z wody szarej BEE

System odzysku ciepła z wody szarej BEE

System odzysku ciepła z wody szarej BEE – czyli jak w prosty sposób zaoszczędzić  energię

Zaostrzające się wymogi prawne dotyczące energochłonności budynków bezpośrednio wpływają na proces inwestycji nie tylko nowo budowanych obiektów, ale także tych termomodernizowanych. Przepisy determinują zastosowanie materiałów o odpowiednich parametrach izolacyjnych. W Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim odpowiadać powinny budynki i ich usytuowanie szczegółowo określone są wartości współczynnika przenikania ciepła dla różnych rodzajów ścian, stropów, okien czy drzwi. Narzucane są również grubości izolacji cieplnej dla przewodów rozdzielczych oraz komponentów instalacji centralnego ogrzewania. Równie istotny jest dobór odpowiedniego źródła ciepła oraz chłodu. Wszystko to ma na celu ograniczenie energochłonności budynków oraz przekłada się na wartość wskaźnika energii EP.

Jest to wskaźnik rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną przeznaczoną do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody w budynku wyrażony w kWh/(m² rok). Wskaźnik EK wyraża roczne zapotrzebowanie na energię jaką należy dostarczyć do budynku, aby zapewnić utrzymanie założonej w projekcie temperatury wewnętrznej, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wody  użytkowej.  Uwzględnia  on  straty  przesyłowe  oraz  wynikające z przenikania ciepła i określa ile budynek rzeczywiście zużyje energii. Jest on ściśle powiązany z konstrukcją budynku. Zatem przemyślany projekt architektoniczny uwzględniający odpowiednie usytuowanie względem stron świata, umożliwiający maksymalne wykorzystanie światła dziennego oraz energii słońca znacznie obniżyć może wartość EK. Obowiązujące przepisy, już teraz są ciężkie do spełnienia, nie wspominając o standardach które obowiązywać będą od 2021. W tym celu audytorzy i projektanci coraz częściej sięgają po urządzenia grzewcze wykorzystujące odnawialne źródła energii. Czy można zatem jeszcze bardziej usprawnić system podgrzewu c.w.u., który oparty jest na najefektywniejszych rozwiązaniach?

Powszechnie w budynkach stosuje się następujące sposoby przygotowania c.w.u

  • Akumulacyjny – wodę zgromadzoną w zasobniku podgrzewa wężownica zasilana przez źródła ciepła, płaszcz wodny i/lub grzałka elektryczna,
  • Przepływowy w źródle – urządzenia przepływowe podgrzewają wodę na  bieżąco,  a źródło ciepła załącza się automatycznie po otwarciu zaworu czerpalnego baterii,
  • Przepływowy przez zbiornik.

Szara woda (ścieki szare) – Europejska Norma 12056-1 definiuje szarą wodę jako wolną  od fekaliów zabrudzoną wodę. W praktyce jest to nieprzemysłowa woda ściekowa wytwarzana w czasie domowych procesów takich jak mycie naczyń, kąpiel czy pranie, nadająca się        w ograniczonym zakresie do powtórnego wykorzystania. W tradycyjnym gospodarstwie domowym 50–80% wody ściekowej może być wykorzystanej jako szara woda. Do wykorzystania nadaje się niemal cała woda, jakiej używa się w domu, z wyjątkiem wody po spłukaniu toalet. Szara woda znacznie różni się od wody powstałej po spłukaniu ubikacji zarówno ilością, jak i różnorodnością zawartych w niej chemikaliów i bakterii (od odchodów po toksyczne środki chemiczne). Szara woda zawdzięcza swą nazwę mętnemu wyglądowi oraz statusowi, który nie kwalifikuje jej jako wody czystej pitnej ani też jako wody silnie skażonej. Zgodnie z powyższą definicją, jeśli szara woda zawiera  znaczące  ilości  odpadów  kuchennych  czy  też   silne  środki  chemiczne,  należy   ją zakwalifikować jako ściek.” Źródło: Wikipedia

System odzysku ciepła z wody szarej BEE to urządzenie, które odzyskuje energię ze zużytej ciepłej wody w budynkach jednorodzinnych, wielorodzinnych, w hotelach, i innych budynkach gdzie ciepła, niezbyt zabrudzona woda czyli tzw. ścieki szare są spuszczane ciepłe do kanalizacji. Zasada działania jest prosta:

  • woda szara przechodzi nad dwoma specjalnie ukształtowanymi arkuszami metalu (wykonanymi ze stali nierdzewnej A)S) 316 L, a więc odpornych na korozję) sprasowanymi w wężownicę i zespawanymi ze sobą.
  • Wewnątrz wężownicy, w przeciwprądzie w stosunku do ścieków, przepływa czysta woda, która zasila: kocioł, przepływowy podgrzewacz wody lub bezpośrednio wylewkę. Woda wodociągowa podgrzewa się, pobierając ciepło od ścieków.
  • Dzięki temu do kotła, podgrzewacza wody, czy wylewki dociera wstępnie podgrzana woda. Takie rozwiązanie zapewnia redukcję ilości energii potrzebnej do jej dalszego
  • Stalowy wymiennik ciepła umieszczony jest w wodoszczelnym płaszczu polipropylenowym, który połączony jest szeregowo z rurami kanalizacyjnymi. Wnętrze kanału jest całkowicie puste, co uniemożliwia gromadzenie się

SCHEMAT INSTALACJI

Wybór najlepszego sposobu instalacji systemu odzysku ciepła z wody szarej skupia się na znalezieniu   złotego  środka  pomiędzy  zachowaniem  wysokiej  wydajności  energetycznej,   a łatwością instalacji. Możliwe są dwa różne ustawienia wymiennika, opisane na poniższych rysunkach – w celu uproszczenia schematu został zaprezentowany tylko jeden punkt poboru c.w.u. i odpływu kanalizacyjnego, ale możliwe jest wykorzystanie większej ich liczby.

Schemat A

 

Wstępnie podgrzana woda wodociągowa, która opuszcza wymiennik jest mieszana z gorącą wodą pochodzącą z kotła w celu regulacji temperatury na wylewce. Ten schemat podłączenia jest odpowiedni do odzyskiwania ciepła z jednego punktu poboru (np. prysznic) i w tym przypadku nie zmienia temperatury całej domowej sieci zimnej wody użytkowej.

Schemat B

 

Wstępnie podgrzana woda wodociągowa wychodząca z wymiennika jest kierowana zarówno do baterii prysznicowej jak i do kotła. Jest to system, który pozwala na maksymalną oszczędność energii.

Efektywność  odzysku  ciepła  tego  urządzenia   waha   się   od   30  do  75%  w   zależności  od zainstalowanej długości (można użyć kilku wymienników ciepła połączonych szeregowo lub równolegle) i natężenia przepływu wody. Niski koszt zakupu i instalacji pozwala na szybki zwrot inwestycji :

  • 5-10 miesięcy w przypadku intensywnego zużycia ciepłej wody użytkowej,
  • do 2 – 3 lat przy standardowym użytkowa

Efektywność   uzależniona   jest   od    temperatury    magazynowania   c.w.u.   w   zasobniku i zastosowanego schematu instalacji. Największe oszczędności energii zapewnia schemat B. Należy pamiętać, że im dalej wymiennik ciepła jest umieszczony od odpływu, tym większe straty ciepła będą występowały w rurach na odcinku między odpływem a wymiennikiem (głównie  w  przypadku  bardzo  krótkich  i   nieciągłych  poborów  c.w.u.).  W  odniesieniu   do schematu A, sprawność odzysku zależy zasadniczo od temperatury w zasobnika ciepłej wody (podgrzewacza). Instalacje dla domowych użytkowników są najprostsze do wykonania i na ogół powiązane są ze schematem A, a zatem mają większą wydajność energetyczną w przypadku średnich i wysokich temperatur magazynowania c.w.u.

Przy wykorzystaniu schematu A, jeśli wymiennik  jest  wbudowany  w  element  użytkowy (np. znajduje się pod brodzikiem), zaletą jest bardzo krótkie połączenie, co minimalizuje straty ciepła.

 

 

Przykład podłączenia równoległego kilku wymienników ciepła na rysunku obok.

 

Powyższy wykres przedstawia uzyskane oszczędności (%), w zależności od temperatury wody uzyskanej ze źródła ciepła, dla różnych przepływów.

Mając na uwadze coraz bardziej zaostrzające się przepisy warto szukać nowych rozwiązań pozwalających na zmniejszenie wykorzystania energii. System odzysku ciepła z wody szarej idealnie wpisuje się w aktualne potrzeby zarówno samego użytkownika, jak i audytorów, projektantów dążących do osiągnięcia odpowiednich wartości wskaźników w charakterystykach energetycznych budynków. Przy wykorzystaniu systemu w połączeniu z najefektywniejszymi źródłami ciepła, duża część energii zostaje zaoszczędzona, co przekłada się również na niższe koszty eksploatacji.

Masz pytania? Widzisz zastosowanie BEE w audytach? Zapraszam do kontaktu!

 

Iwo Byner 
kierownik sekcji handlowej
+48 505 502 533
iwo.byner@gazuno.pl 
www.innovapolska.pl
 
www.gazuno.pl

 

                             

Komentarze