私たちは、ドレインダウンフラッシング貴重な熱エネルギーをキープ

私たちは、ドレインダウンフラッシング貴重な熱エネルギーをキープ

あなたのトイレを洗い流すか、またはバスを排水するたびに、あなたは驚くほど貴重な何かを失うでしょう:熱。

最初は水を暖めるのに多くのエネルギーが必要で、膨大な量のこのエネルギーは単に排水管から消えて、環境の中で失われます。 一般的な家庭用エネルギー法案の15-30%は暖房用の水を使用しています。 この「熱」を再利用することは、私たちの生活をより持続可能にする本当に簡単な方法になります。

エネルギーは都市の水循環のいたる所にあります。 水道事業者は飲料水を生産し、家庭の蛇口に送るためにそれを使用します。 使用後、水は下水処理場に排出され、下水処理場で浄化される。 排水処理と排水処理は、再びエネルギーを使用します。

水はエネルギーを大量に消費する必要はなく、純エネルギー工場でもあります。 私たちは既に、廃棄物からバイオガスを生産することができ、それを使って「プー・バス」に電力を供給しています。 とりわけ.

使用後に水を汲み上げたり、治療したりするよりも、水を加熱するのに約10倍のエネルギーが必要です。 そのエネルギーは通常無駄です。 結局のところ、あなたのタップからのお湯は、排水が下がるとまだ暖かいので、廃水には熱エネルギーがたくさん含まれています。

この熱を再利用することは、環境にとって簡単な勝利になるでしょう。 水循環のエネルギー効率を高め、CO2排出量を大幅に削減できます。

廃水から熱を回収するには、まず 熱交換器。 この装置は、2つの流体が混合することなく、より暖かい側に冷水流を流すことができる。 代わりに、温水から熱を取り出して冷水に移す。

シンプルなホームシステムでは、シャワーヘッドに行く冷たい水は、シャワー、キッチン、お風呂からの暖かさで予熱することができ、暖かい水を使用して快適なシャワーを作ることができます。

大規模システムでは、熱交換器は道路の下水道本管に設置できます。 この場合、冷たい流れはヒートポンプに熱を持って来る再循環媒体になるでしょう - 一種の冷蔵庫は逆に働きます。 このヒートポンプは、はるかに高い温度(およそ50℃)で3番目の水流に熱を供給することができます。 この熱い流れは、その後、暖房またはまた熱い水道水のために建物内で使用することができる。

まず、下水道内で流量と温度を測定することは非常に困難であるため、いかに効果的な熱回収が可能であるかを理解するのは困難です。 デバイスは急速に固形廃棄物や家庭ごみで詰まります。 下水道で利用可能な熱も日々、あるいは時々時間によってかなり異なります。

直接測定の困難さを克服するために、私たちは下水道ネットワークでどのくらいの熱が利用可能かを予測できるコンピュータモデルを使用しました。 1つのモデル、 シムデムトイレ、タップ、洗濯機、その他の家電製品の使用量を見て、下水道にどれだけの水が入るのか、どれくらい熱くなるのかを予測します。 別のモデル、 ソベック、下水道ネットワークを流れる水量と下水道本管内の水位を計算します。 パイプの壁を通して周囲の土壌にどれだけの熱が失われるかを考慮した追加モジュールを開発しました。

これらのモデルは実際に動作します。 バース大学のキャンパスに住む学生による水の使用を調査したところ、調査に基づく私たちの流れと気温の予測は近くのマンホールからのデータとよく一致することがわかりました。

しかし、我々はそれを格納する方法や大きな暖房システムに供給する方法を理解したら、この熱を利用することができます。 日常的な水使用量の変動と朝シャワー時にピークとなる湯の需要と下水道での供給の間の遅れは、小規模な熱再利用は現実的ではないことを意味します。

しかし、これはすでに大規模には可能です。 オランダの都市におけるモデル計算 アルメール 排水が5,000以上の人々から収集されると、下水道からの熱回収が魅力的になることを示しました。 使用しているシステムの実用的な証拠は、ドイツ、スイス、スカンジナビアで見ることができます。この記事はEPFLローザンヌのマスタープロジェクトの一環としてLaura Piccininiと書かれています。

著者について

ホフマンジャーンJan Hofman、水理学と工学の教授。 彼の個人研究の興味は 水中の医薬化合物やナノ粒子のような新しく発生する汚染物質、水と廃水からの熱エネルギー回収、廃水と水処理残留物からの資源回収、および水処理のためのナノテクノロジー応用のアップスケールのための持続可能な水管理、起源、運命と減量オプション

この記事はもともと会話に登場しました

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