우리는 하수구 세척 가치있는 열 에너지를 유지

우리는 하수구 세척 가치있는 열 에너지를 유지

화장실을 내리거나 목욕을 할 때마다 의외로 귀중한 것을 잃어 버리게됩니다. 열.

처음에는 물을 데우는 데 많은 에너지가 필요하며 방대한 양의이 에너지는 단순히 배수구 아래로 사라지고 환경에서 사라집니다. 일반적인 가정 에너지 청구서의 15-30 %는 난방 수위를 기준으로합니다. 이 "열"을 재사용하는 것은 우리의 삶을보다 지속 가능하게 만드는 아주 간단한 방법이 될 것입니다.

도시의 물 순환에 에너지가 어디에나 있습니다. 수도 시설에서는 식수를 생산하고 집에서 수돗물로 펌프를 사용합니다. 사용 후 물은 하수도로 배출되고 하수 처리장에서 정화됩니다. 배수 및 폐수 처리는 다시 에너지를 사용합니다.

물은 에너지에 대한 막대한 낭비 일 필요는 없습니다. 심지어 순수한 에너지 공장 일 수도 있습니다. 우리는 이미 폐기물에서 바이오 가스를 생산할 수 있으며,이를 통해 "푸우 버스"에 전력을 공급할 수 있습니다. 다른 것들 사이.

물을 데우는 데는 사용 후 펌프를 사용하거나 치료하는 것보다 약 10 배의 에너지가 필요합니다. 그리고 그 에너지는 보통 낭비됩니다. 결국, 수도꼭지의 뜨거운 물은 배수구를 내려갈 때 여전히 따뜻하기 때문에 폐수는 많은 열 에너지를 포함합니다.

이 열을 재사용하면 환경에 쉽게 적응할 수 있습니다. 물 순환을보다 에너지 효율적으로 만들고 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있습니다.

폐수의 열을 회수하기 위해서는 먼저 열교환 기. 이 장치는 두 유체가 함께 혼합되지 않고 더 따뜻한쪽에 찬물 흐름을 실을 수 있습니다. 대신 열은 따뜻한 물에서 추출되어 냉수로 옮겨집니다.


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간단한 가정 시스템에서 샤워 헤드로가는 찬물은 샤워 실, 주방 및 목욕탕에서 따뜻하게 예열 될 수 있습니다. 즉, 따뜻한 물을 사용하여 편안한 샤워를 할 수 있습니다.

더 큰 시스템에서는 열 교환기를 거리의 하수도 주관에 설치할 수 있습니다. 이 경우, 냉류는 열을 열 펌프로 가져 오는 재순환 매체가 될 것입니다. 이 열 펌프는 훨씬 더 높은 온도 (약 50 ℃)에서 열을 세 번째 물 흐름으로 전달할 수 있습니다. 이 뜨거운 흐름은 공간 난방 또는 다시 뜨거운 수돗물을 위해 건물에서 사용될 수 있습니다. 첫째, 하수구 내에서 유량 및 온도를 측정하기가 매우 어려워 열 회수가 얼마나 효과적인지 파악하기가 어렵습니다. 고형 폐기물과 가정용 쓰레기로 인해 장치가 빠르게 막혔습니다. 하수구의 가용 열도 매일 매일 또는 심지어 시간마다 크게 다릅니다.

직접 측정의 어려움을 극복하기 위해 하수구 네트워크에서 사용 가능한 열량을 예측할 수있는 컴퓨터 모델을 사용했습니다. 하나의 모델, 화장실, 수도꼭지, 세탁기 및 기타 가전 제품을 사용하여 하수도에서 얼마나 많은 물이 채워지는지와 얼마나 뜨거울지를 예측합니다. 또 다른 모델, 소백, 하수구 네트워크를 통해 흐르는 물의 양과 하수구의 수위를 계산합니다. 우리는 파이프 벽을 통해 주변 토양으로 얼마나 많은 열이 손실되는지를 고려한 추가 모듈을 개발했습니다. 이 모델은 실제로 작동합니다. 우리는 University of Bath 캠퍼스에 거주하는 학생들의 물 사용을 조사했을 때 인근 맨홀의 데이터와 밀접하게 일치하는 설문 조사를 기반으로 한 유량 및 온도 예측을 발견했습니다.

그러나 우리는 그것을 저장하거나 큰 난방 시스템에 공급하는 방법을 알아 내면이 열을 이용할 수 있습니다. 물의 사용에있어서 강한 일일 변화와 아침 샤워 시간에 피크를 이루는 온수에 대한 요구와 하수구에서의 공급 사이의 지연은 소규모 열 재사용이 실용적이지 못함을 의미합니다.

그러나이 모든 것은 이미 더 큰 규모에서 가능합니다. 네덜란드 도시의 모델 계산 알 메르 5,000 이상의 사람들이 폐수를 수거하면 하수관에서의 열 회수가 매력적이라는 것을 보여주었습니다. 사용중인 시스템의 실제적인 증거는 독일, 스위스 및 스칸디나비아에서 볼 수 있습니다.이 기사는 Laura Piccinini와 EPFL Lausanne의 마스터 프로젝트의 일부로 작성되었습니다.

저자에 관하여

호프만 잔Jan Hofman, 수자원 공학과 교수. 그의 개인 연구 관심 분야는 폐수 및 폐수로부터의 열 에너지 회수, 폐수 및 수처리 잔여 물의 ​​자원 회수, 그리고 수처리를위한 나노 기술 응용의 업 스케일링과 같은 일련의 과정을 거쳐야한다.

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