Более 80% тепловой энергии, используемой для нужд горячего водоснабжения в доме, тратится на подогрев воды для ванны или душа. Использованная после этого горячая вода просто утекает в канализацию, и мы привыкли относится к данному обстоятельству как некой неизбежной плате за комфорт.
А вместе с тем, уже существуют и все более активно внедряются в быт системы утилизации тепла сточной воды. Но речь не об использовании дорогостоящих тепловых насосов, а о так называемых рекуператорах сточных вод. Для их работы не нужна электроэнергия, они представляют собой полностью автономную технологию рекуперации тепла.
Источник изображения: https://rheat.ru/index.php/company/hot-topics/item/28-printsip-raboty.html
Основная цель данных агрегатов состоит в том, чтобы использовать тепловую энергию от сливаемой горячей воды для предварительного нагрева холодной воды поступающей из системы водоснабжения.
Принцип работы таких рекуператоров довольно прост: использованная горячая вода от кухонной раковины, душевой, посудомоечной и стиральной машин (но не унитаза!) стекает по канализационной трубе. Одновременно входящая холодная вода проходит с внешней стороны этой канализационной трубы через спиралевидно навитый вокруг нее (или расположенный вдоль) медный теплообменник.
Затем использованная вода окончательно уходит в канализацию, а поступающая, но уже подогретая вода идет в водонагреватель и в смесители. Тем самым, для нагрева поступающей холодной воды из магистрали расходуется меньше энергии. При этом повторно используется не сама сточная вода, а ее тепло, которое она уносит в сток!
Существуют различные конструкции рекуператоров сточных вод, а также виды их исполнения (горизонтальные и вертикальные, проточные и накопительные).
В рекуператоре итальянской компании Innova сточные воды проходят поверх горизонтально располагаемого плоского теплообменника, изготовленного из нержавеющей стали.
Холодная вода поступающая из магистрали движется во встречном направлении. Проходя через зигзагообразный канал внутри теплообменника она нагревается.
Сам теплообменник помещен в герметичный корпус из полипропилена, который оснащен стандартными патрубками для подключения к канализационным трубам. Корпуса теплообменника изнутри полый, поэтому в нем не происходит накопление грязи, что обеспечивает надежность и долговечность его эксплуатации.
Рекуператор рассчитан на работу с температурой сточных вод до 80°C (кратковременно - до 100°C) при давление в сети до 10 бар.
По утверждению производителя данный рекуператор позволяют утилизировать от 30 до 75% тепла от сточных вод.
Рекуператор сточных вод EcoDrain (компании из канадского Монреаля) отличается не только простотой в установке и компактностью. Кроме этого он оборудован высокоэффективным теплообменником.
Создаваемая внутри него турбулентность воды повышает скорость передачи тепла. Это же позволяет избежать снижения давления воды.
Источник изображения: https://ecodrain.com/en/products/A1000/
Устройство по оценкам специалистов способно утилизировать до 45% отработанного тепла от горячей воды, сливаемой в душе.
Другая канадская компания создала систему утилизации тепла канализационной воды Power-Pipe. По существу, ее агрегат представляет собой вертикально устанавливаемую медную центральную трубу с медным же теплообменником поверх нее.
При монтаже Power-Pipe просто заменяет собой вертикальную часть основной канализационной трубы.
Использованная горячая вода, проходя через Power-Pipe, должна отдавать свою тепловую энергию холодной воде, двигающейся по трубкам коллектора. Работа системы основана на известном физическом принципе, согласно которому льющаяся вниз горячая вода будет перемещаться тонкой пленкой по внутренней поверхности трубы. Это создает возможность для того, чтобы с наибольшей эффективностью собирать тепловую энергию от сточной воды и передавать ее поступающей водопроводной воде.
Power-Pipe позволяет поднять температуру входящей холодной воды от 10°Cдо 24°C. Утверждается, что агрегат, тем самым, позволяет экономить до 40% электроэнергии, расходуемой на подогрев воды.
Данное устройство, как и другие подобные рекуператоры сточных вод, может применять только при разделенной канализационной системе. То есть использованная вода от душа и раковин отводится по одной трубе, а канализационный слива из унитаза - по другой.
Можно добавить, что такие рекуператоры для нас не какая-то совсем уж экзотика. На российском рынке уже несколько компаний предлагают подобную продукцию. К тому же в Интернете несложно найти примеры самодельных конструкций теплообменников подогрева от сточных вод. Даже эти простые конструкции позволяют, по расчетам их авторов, существенно экономить на нагреве воды.