Повышение эффективности получения тепловой энергии из бытовых стоков

Abstract

Основной задачей современного энергоэффективного строительства является максимальное снижение потребляемых зданиями в процессе эксплуатации энергоресурсов, вырабатываемых из невозобновляемых источников энергии. В настоящее время существуют два принципиальных решения данного вопроса: использование источников возобновляемых энергоресурсов (солнце, геотермальная энергия и т. п.) и оптимизация процесса вторичного энергопотребления. В статье рассмотрен один из главных подходов вторичного энергопотребления, который целесообразно применять в жилых зданиях, – использование теплоты бытовых стоков. Учитывая тот факт, что в современных энергоэффективных зданиях на горячее водоснабжение все еще затрачивается значительный объем энергии, одним из вариантов оптимизации данного процесса является повторное использование теплоты сточных вод в качестве первоначального источника подогрева подаваемой в здание холодной воды. Предложено конструктивно-технологическое решение теплообменника, который позволит наиболее эффективно использовать теплоту сточных вод для подогрева холодной водопроводной воды. Характерная особенность теплообменника – организация винтового движения сточных вод по внутреннему стояку. При этом холодная вода равномерно движется по его наружному контуру, постепенно нагреваясь от бытовых стоков. Ключевая задача рассматриваемого конструктивного решения – правильный выбор соответствующего уклона винтовой поверхности, который позволит обеспечить максимальную передачу теплоты холодной воде и в то же время обеспечит качественный спуск стоков, исключая вероятность засорения и застоя мелких частиц. С этой целью проведена оценка существующих теоретико-практических подходов по организации движения вод в технологических трубопроводах, которая позволяет определить оптимальное значение величины уклона такой поверхности.