Ons hou Flushing Waardevolle Thermal Energy In die riool

Elke keer as jy jou toilet spoel of die bad dreineer, verloor jy iets verrassend waardevol: hitte.

Dit neem baie energie om die water in die eerste plek op te warm, en groot hoeveelhede van hierdie energie verdwyn net in die dreineer en word verlore in die omgewing. Ongeveer 15-30% van 'n tipiese huisrekening vir energie gaan aan verwarmingswater. Hergebruik van hierdie "hitte" sou 'n baie eenvoudige manier wees om ons lewens volhoubaar te maak.

Energie is oral in die stedelike watersiklus. Waterhulpmiddels gebruik dit om drinkwater te produseer en dit by jou kraan by die huis te pomp. Na gebruik word die water in die riool afgevoer en by die rioolbehandelingswerke gesuiwer. Dié dreinering- en afvalwaterbehandelings gebruik weer energie.

Water hoef nie 'n groot drein op energie te wees nie - dit kan selfs 'n netto energiefabriek wees. Ons kan byvoorbeeld biogas produseer van ons afval, en gebruik dit om die "poo bus" te dryf. onder andere.

Dit neem ongeveer tien keer meer energie om water te verhit as om dit te pomp of na gebruik te behandel. En daardie energie word gewoonlik vermors. Warm water uit jou kraan is immers meestal warm wanneer dit in die drein gaan en dus afvalwater bevat baie hitte-energie.


innerself teken grafiese in


Hergebruik van hierdie hitte sal 'n maklike oorwinning vir die omgewing wees. Dit sal die watersiklus meer energiedoeltreffend maak en ons koolstofvoetspoor verlaag.

Om die hitte van ons afvalwater te herstel, benodig ons eers a hitteruiler. Hierdie toestel kan 'n koue waterstroom langs 'n warmer een hardloop, sonder dat die twee vloeistowwe saammeng. In plaas daarvan word hitte uit die warm water onttrek en na die koue water oorgedra.

In 'n eenvoudige huis stelsel kan koue water na die stortkop warm verwarm word van stortbad, kombuis en badwater, wat beteken dat ons minder warm water kan gebruik om 'n gemaklike stort te skep.

In groter stelsels kan die hitteruiler in die rioolhoofleiding in die straat geïnstalleer word. In hierdie geval sal die koue stroom 'n hersirkulerende medium wees wat die hitte in 'n hittepomp bring - 'n soort yskas wat omgekeerd werk. Hierdie hittepomp kan die hitte teen 'n baie hoër temperatuur (sowat 50?) na 'n derde waterstroom lewer. Hierdie warm stroom kan dan in 'n gebou gebruik word vir ruimteverhitting of weer warm kraanwater.

Eerstens is dit moeilik om uit te vind hoe effektief hitte herwinning sal wees aangesien dit uiters moeilik is om vloei- en temperatuurmetings binne 'n riool te neem. Toestelle raak vinnig verstop met vaste afval en huishoudelike rommel. Beskikbare hitte in die riole wissel ook van dag tot dag, of selfs uur tot uur.

Om die probleme van direkte metings te oorkom, het ons rekenaarmodelle gebruik wat kan voorspel hoeveel hitte beskikbaar is in 'n rioolnetwerk. Een model, Simdeum, kyk na die gebruik van toilette, krane, wasmasjiene en ander toestelle om te bepaal hoeveel water in die riool sal beland - en hoe warm dit sal wees. Nog 'n model, Sobek, sal bereken hoeveel water deur die rioolnetwerk vloei en die watervlakke in die rioolleiding. Ons het 'n addisionele module ontwikkel wat faktore in hoeveel hitte deur pypmure in die omliggende grond verlore gaan.

Hierdie modelle werk in die praktyk. Toe ons watergebruik ondersoek het deur studente wat op die Universiteit van Bath se kampus gewoon het, het ons ons vloei- en temperatuurvoorspellings op grond van opnames gevind wat nou met data van nabygeleë mangate ooreenstem.

Maar ons kan net hitte kry as ons uitgepluis het hoe om dit op te slaan of in 'n groter verwarmingstelsel te voer. Sterk daaglikse variasies in waterverbruik en die vertraging tussen die vraag na warm water, wat in die oggend stortyd spruit, en die toevoer daarvan in die riool, beteken dat kleinskaalse hitte hergebruik onprakties bly.

Al hierdie is egter alreeds op 'n groter skaal moontlik. Model berekenings in die Nederlandse stad van Almere het hitte herstel uit riole aantreklik geword as afvalwater van 5,000 of meer mense versamel word. Praktiese bewyse van stelsels in gebruik kan gevind word in Duitsland, Switserland en Skandinawië.Hierdie artikel is geskryf met Laura Piccinini as deel van haar Meesterprojek by EPFL Lausanne.

Oor Die Skrywer

hofman janJan Hofman, Professor in Waterwetenskap en Ingenieurswese. Sy persoonlike navorsingsbelange is volhoubare waterbestuur, oorsprong, noodlottige en verminderingsopsies vir opkomende kontaminante soos farmaseutiese verbindings of nanopartikels in water, herwinning van hitte-energie uit water en afvalwater, hulpbronherwinning van afvalwater en waterbehandelingsresidue en opskaling van nanotegnologie-aansoek vir waterbehandeling.

Hierdie artikel het oorspronklik verskyn op Die gesprek

Verwante Book:

at InnerSelf Market en Amazon