что такое рекуператор дождевой воды
Целью этой статьи было, по возможности, максимально сжатое и ясное изложение принципа работы такого перспективного способа энергосбережения, как рекуперация, об использовании которой в сфере общественного транспорта и персональных авто ранее уже говорилось на этом ресурсе. Остаётся лишь напомнить: рекуперация – это использование тепловой энергии отработанного воздуха, воды и других, чаще всего, промышленных сред для нагрева поступающей жидкости или газа.
Огромную пользу рекуперация способна приносить в промышленности, где расходы сырья и электроэнергии измеряются тоннами. Основное количество воды на предприятиях расходуется на охлаждение оборудования и продуктов производства. Эта вода циркулирует в системах, многократно нагреваясь и охлаждаясь в вентилируемых градирнях или брызгальных бассейнах, и в результате испарения значительное её количество безвозвратно теряется. Эти потери компенсируются подачей в систему свежей воды. Тоесть, тепловая энергия воды бездумно и щедро пускается по ветру. Это весьма недальновидно, если учесть, что именно расходы на энергию в большинстве отраслей промышленности приближаются к 80% от общего бюджета.
Взглянём в лицо фактам: компрессор мощностью 15 кВт (при 1000 рабочих часов) за счет рекуперации тепла ежегодно экономит 740 – 790 Евро, а количество выбросов CO2 сокращается на 3,8 – 4,8 тонн. Самыми передовыми в этой области являются страны Западной Европы, где уже давно используется горячая вода, поступающая от компрессоров. У нас же пока возможность сбережения энергии путём рекуперации зачастую не используется, так требует определённого вложения капитала. Но простые расчеты показывают, что такие мероприятия характеризуются быстрой экономической отдачей, и окупают себя за 1-8 лет. Кроме того, в условиях такой замкнутой системы охлаждения улучшаются условия эксплуатации компрессора, повышается надежность его работы и благодаря поддержанию в нём постоянной температуры логично следует увеличение сроков службы. Таким образом, производство могло бы тратить минимум 10% от потребляемой в настоящий момент тепловой энергии, а в перспективе при выделении её излишков может возникнуть вопрос о её перепродаже, где потребителями могут стать компании-поставщики энергии.
Важной характеристикой рекуператоров является коэффициент эффективности рекуперации тепла, который выражает отношение между максимально возможным полученным теплом и теплом, полученным в действительности. Теоретически эффективность может меняться в пределах от 30 до 99%. Эта характеристика зависит от стоимости, производителя и типа рекуператора.
Теперь пару слов о рекуперации воздуха в домашних условиях. При упоминании о свежем воздухе каждый из нас невольно думает о прохладе раннего утра, которая не особенно вдохновляет некоторых людей выбраться из-под одеяла. Это больше не беспокоит тех, кто позаботился установить в своей спальне рекуператор – как бы уникально это не звучало, но он позволяет получать тёплый свежий воздух с улицы даже зимой.
На протяжении истории люди обходились в своих жилищах самыми элементарными системами естественной вентиляции, не потребляющей энергии. Обмен воздуха происходил за счёт уличного, поступавшего из щелей в окнах или стыках стен, за счёт разницы температур внутри и снаружи, изменения давления в зависимости от высоты здания, под действием ветра. Понятно, что естественная вентиляция сильно зависела от внешних условий и порой оказывалась недостаточно эффективной. С началом применения в строительстве пластиковых стеклопакетов и монолитного бетона, использование естественной вентиляции стало практически воспоминанием. Современное жилище человека зачастую похоже на герметичный сосуд, не пропускающий внутрь не только пыль и шум, но даже кислород. И если летом можно себе позволить держать окна открытыми, то зимой это не представляется настолько удобным, потому как минимум 25-50% тепла приходится расходовать на нагревание приточного воздуха. Рост цен на электроэнергию главным образом стимулирует интерес к рекуперации тепловой энергии при проектировании и реконструкции уже эксплуатируемых систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Учитывая выше изложенное, поставщики окон постарались решить проблему, добавив стеклопакетам новых функций – кроме положений «открыто» и «закрыто» появились промежуточные, или же специальные каналы для поступления воздуха с улицы. Весь юмор в том, что тем самым производители свели на нет основное достоинство современных окон – энергосбережение, так как в отличии от рекуператора, они впускают наружных воздух той же температуры, что и на улице.
Рекуператор тепла вентиляционного воздуха выполняет роль тёплой, энергосберегающей форточки. Как следствие – значительное увеличение объёма свежего воздуха без изменений температурного режима в помещении. Причём главным достоинством такой системы является гибкость управления ею. К примеру, ночью мы хотели бы интенсивнее проветривать спальню, а днём – кухню и гостиную, или те помещения, где находятся люди. При этом не нужно расходовать больше электроэнергии на неиспользуемое в текущий момент пространство дома.
Среди теплообменников типа «воздух-воздух» можно выделить несколько разновидностей – пластинчатый, роторный, камерный, а так же рекуператор с промежуточным теплоносителем ( вода или водно-гликолиевый раствор ). Кроме того, используется ещё такой способ теплообмена, как система типа «земля-воздух». Принцип её работы основан на том, что зимой температура грунта на глубине около двух метров не опускается ниже 0 °C. Используя трубу длинной порядка 30-40 м и 20 см в диаметре, можно подводить к обычному рекуператору уже нагретый от отрицательных значений до нуля воздух, который в нем нагреется уже до комнатной температуры. Летом происходит обратный процесс – и за счёт грунта жаркий воздух предварительно охлаждается, потому как под землёй температура относительно близка к константной на протяжении всего года. Кроме того, такая система вентиляции содержит фильтр, который не пропускает пыль и надоедливых насекомых. Для аллергиков это вообще идеальное решение.
Этот небольшой рекламный ролик демонстрирует как работает рекуперация тепловой энергии воздуха на практике:
Не даром бытует мнение, что всё гениальное – просто. Как в доме, так и на производстве рекуперация воды и воздуха позволяет достичь комфортных условий и избежать излишних затрат электроэнергии. Наряду с использованием энергии Солнца эта технология способна обеспечить человеку практически безбедное существование, а так же помочь восстановить экосистемы планеты за счёт минимизации и постепенного отказа от переработки угля и нефтепродуктов.
Система сбора дождевой воды и варианты использования дождевой воды в доме
Использование атмосферных осадков обеспечит существенную экономию воды, добываемой из скважины или колодца. К тому же поможет сократить расход электроэнергии, так как позволяет реже включать насосное оборудование. Однако вы не знаете, как собрать бесплатный “подарок” природы для дальнейшего применения?
Мы подскажем, как можно это сделать. В статье рассмотрена система сбора дождевой воды и варианты применения осадков для бытовых нужд. Описано устройство, конструктивная специфика, оценена эффективность с учетом затраченных средств на организацию альтернативного водоснабжения.
Для заинтересованных посетителей мы подобрали схемы организации с подземным и наземным расположением резервуара, представили фото с вариантами маскировки накопительной емкости, собрали полезные видеосюжеты, позволяющие организовать сбор воды своими силами.
Варианты применения атмосферных осадков
С запасами пресной воды в России все в порядке, однако наиболее хозяйственные владельцы частных угодий стали все чаще задумываться о рациональном использовании природных ресурсов.
Наряду с солнечными батареями и самодельными ветряками они создают универсальные системы сбора дождевой воды, которые выдают положительный результат в засушливые дни или в периоды, когда заканчивается вода в скважине.
Прекрасный практический опыт существует в Германии, Голландии, Бельгии и других станах Европы. Считая, что воду из крана тратить на смыв в туалетном бачке просто нецелесообразно, европейцы придумали множество схем использования абсолютно бесплатной, но не менее полезной природной воды.
Благодаря применению дождевых вод снижается расход на амортизацию насосного и очистительного оборудования, происходит экономия личного бюджета.
Система настолько проста, что при отсутствии полностью готовой заводской модели ее всегда можно собрать своими руками.
Главное назначение водосборной системы – собрать максимальное количество дождевой воды и переместить ее в накопительный бак. Далее жидкость используют для различных хозяйственных нужд: мытья, стирки, уборки, полива.
Для полива дополнительная очистка не нужна, но для душа или мытья посуды воду необходимо отфильтровать. С этой целью в водопроводную разводку врезают несколько фильтров, причем потребуется и грубая, и тонкая очистка.
Резервная емкость с водой может выручить и при дефиците воды из основного источника, и при наступлении форс-мажорных обстоятельств.
Если вы надумали почистить колодец, то объемный резервуар позволит и помыться, и постирать, и полить дачные культуры. Вместо одной емкости можно установить несколько, тогда не придется экономить.
Организация сбора дождевой воды для дома
Для установки оборудования для сбора дождевых стоков не требуется разрешительной документации или соблюдения каких-либо строгих норм. По своей сути, это вариант обычной водосточной системы, но более рациональный.
Чтобы накопление и транспортировка воды были более эффективными, необходимо учесть некоторые нюансы – состояние крыши, виды накопительных резервуаров, возможность быстрой перекачки воды в дом.
Шаг #1 — выбор оптимальной формы крыши
Бытует народное мнение, что лишь покатые кровли подходят в качестве рабочей поверхности для сбора воды. Действительно, когда вода самотеком стекает в желоба, расположенные по периметру, легче организовать ее передвижение в нужном направлении. Для этого не нужно устанавливать дополнительные «ловушки» и прокладывать коммуникации под крышей.
На самом деле существуют системы, предназначенные и для плоских кровель. При укладке слоев утеплителя и гидроизоляции соблюдают наклон – не менее 3%, а в самой нижней точке устанавливают желоб или лоток для сбора воды.
В числе водосборных устройств плоских крыш значатся и воронки, присоединенные к водосточным стоякам. Стояки могут быть расположены как внутри здания, так и установлены на наружной стене.
Для стимуляции движения воды к водоприемной воронке вокруг нее устраивается понижение в радиусе полуметра.
Конструкция воронки может быть разной. Например, для инверсионных крыш предусмотрены двухуровневые, собирающие и отводящие конденсат из-под слоя утеплителя и дождевую воду с поверхности кровли.
Традиционные плоские крыши оборудуются водосборными устройствами с одним уровнем, благодаря которому в водосточную систему перенаправляется дождевая вода.
Все виды водоприемных устройств должны оснащаться сетчатой защитой от летучих загрязнений, листвы и пыли. Для лотков, желобов и воронок выпускают защитные устройства в виде перфорированных панелей, сетчатых корзинок и т.д.
На эксплуатируемых плоских крышах устанавливается плоская защита заподлицо с поверхностью, на неэксплуатируемых она возвышается над кровлей. Кроме основной воронки устанавливают несколько резервных, на случай, если главная засорится и выйдет из строя.
Все устройства ведут к одному трубопроводу. Он имеет внутреннее расположение, то есть находится под кровлей, и герметичную закрытую форму, чаще вид прямоугольного короба. Гравитационный канал более широкий, сифонно-вакуумный узкий. Выход находится над накопительным резервуаром или поблизости от него.
Форма крыши также не влияет на состав воды, а кровельный материал может стать причиной отравления или заболевания. Как известно, очень опасен асбест, который как раз входит в состав асбестовых плит и шифера.
Сейчас эти материалы достаточно редко используются для кровельных работ, но если вы решите обеспечить системой водосбора старый дом, будьте начеку. Также опасны медь и свинец, они могут содержаться в трубах, желобах или крепеже.
Сбор дождевой воды: Советы, рекомендации, расчёты
Дождь — лучший источник пресной воды для большинства типов местности. Многие потерпевшие кораблекрушение и вынужденные длительное время выживать в открытом море остались в живых только потому, что собирали дождевую воду и росу. Так что грех не воспользоваться такой замечательной возможностью, которую предоставляет нам сам природа. Главное — сделать это правильно…
Данную информацию будет полезно учесть при вычислении размеров цистерны, при планировании сбора и использования воды, по крайней мере, хотелось бы на это надеяться. Я (MtnForge, автор текста — прим. перев.) собрал эту информацию из ряда источников и выборочно использовал при создании собственного водосборника.
Ключевые моменты — адекватный подбор объема бака и адекватное оборудование самой системы сбора дождевой воды. Собственно, именно здесь и кроются главные трудности.
Система сбора
В обсуждениях сбора дождевой воды с крыши часто игнорируется или упускается важная рекомендация — использовать «вошер» (термин, которым обозначают систему автоматической омывки крыши. В дальнейшем мы будем придерживаться именно этого термина) и систему фильтров, поскольку крыша сама собой накапливает разнообразный мусор, от птичьего помёта и листьев до копоти и пепла из трубы отопления.
«Вошер» или поплавковый отсекатель — попросту говоря, узел в системе сбора дождевой воды с крыши, предназначенный для отвода части воды, стекающей по крыше в начале дождя, которая смывает накопившийся мусор. Само собой, что эта часть воды в трубы и бак для хранения попадать не должна. Дождевая вода — замечательный растворитель, поскольку испаряется, конденсируется и падает вниз естественным образом. Так что она сама всё смоет, главное — дать ей сделать это. Количество воды, уходящей на очищение крыши, может быть разным, исходя из частоты осадков, типа отопления дома, и так далее, но как минимум около трети сезонной нормы осадков следует отнести в рубрику «потери».
Фильтр обычно представляет собой двухступенчатое устройство, состоящее из серии экранов, установленных под наклоном, чтобы исключить прямой проход мусора в трубы и бак. Работает он следующим образом: часть воды, предназначенной для смыва мусора, эффективно делает своё дело, после чего, отверстие для её слива закрывается поплавком, а вся остальная вода попадает уже исключительно в систему хранения.
Первая ступень фильтра — восходящий поток, вторая — нисходящий, причём обе наполнены камнями, гравием, песком и углём. Конструкция очень проста и может быть выполнена из дерева, металла или бетона. Для компонентов фильтрующей системы желательно использовать пищевую сталь, которая не ржавеет. Также рекомендуется использовать переключающие клапаны — «развилки» на трубах, идущих от водостоков.
Бак для хранения воды
Если кратко, то чтобы приблизительно узнать потенциальное количество дождевой воды, умножаем площадь крыши, с которой будет собираться вода, на уровень осадков, а потом делим на 1,6. Формула получена эмпирическим путём, так что действительности соответствует.
Далее определяем потребность в воде каждого члена семьи на 365 дней, в галлонах. Считаем, что для семьи из пяти человек нужно 5 галлонов в день на каждого, умножаем на 365 дней — получается 9125 галлонов воды. Но ваши потребности могут и отличаться — будь то, скажем, готовка, консервирование, питьё для домашних животных, санитарные нужды и т.д.
Важно помнить, что вы не получаете эту воду одним махом или бесперебойно, так что нужно рассчитывать и на дни без осадков, а также на периоды засухи, что также помогает правильно определить минимально необходимый объёма бака для сбора дождевой воды.
Есть разные подходы к тому, насколько большим должен быть бак, исходя из потенциального объёма осадков, но треть годовой потребности стоит рассматривать как самый минимум, а полгода — как предусмотрительность. Не бывает слишком много чистой питьевой воды.
В моей местности годовой объём осадков составляет 47 дюймов, вычитаем треть на смывку мусора, получается, что с нашей крыши можно собрать 53 000 галлонов воды. Бак внутренними размерами 6х6х12 футов — объём 2537 галлонов. В обычный год мы собираем больше воды, чем нам нужно, а темпы расхода — десять галлонов в день на двоих. Нужно также учитывать климатические условия, например, если обильные дожди идут только один сезон, то это значит, что объёма бака должно хватить ещё и на сухие сезоны, и так далее.
Подача воды
Воду нужно не только собирать и хранить — её нужно ещё и как-то подавать в дом для использования. И мы сейчас говорим именно о средствах жизнеобеспечения, а также обо всём, что их сопровождает при запуске, использовании и обслуживании. Работа, как и время, ценный ресурс, поэтому есть смысл выбирать максимально высокий бак, чтобы упростить подачу воды. Есть два варианта — подавать воду вручную, либо использовать электрический насос. И важно понимать, что вам либо придётся прилагать максимум собственных усилий, либо тратить на запуск электрического насоса драгоценное топливо для генератора. Из-за этого вы можете тратить меньше воды, чем стоило бы. Грань здесь очень тонка, так что есть о чём подумать.
Мы используем так называемую шиберную помпу или крыльчатый насос. Он встроен в нашу домашнюю систему водоснабжения, параллельно 12-вольтовому насосу, запитанному от автономной сборки батарей. Используя пару шаровых кранов с обратными клапанами и бак с водонапорной мембраной, мы можем выбирать, какой из насосов пустить в ход, чтобы в трубах было давление воды. Ручной насос может обеспечить максимум 37 пси (фунтов на квадратный дюйм) и 6 метров подъёма. Если наша сборка аккумуляторных батарей неактивна из-за облачного дня или штиля (на неё заведены солнечная батарея и ветряк), то нам приходится два-три раза в день сходить в подвал подкачать водички.
Сам бетонный бак для сбора дождевой воды размещён на фундаменте, позволяющем его полностью осушить для обслуживания, когда уровень осадков позволяет это сделать. Подводящая труба от фильтра заканчивается заглушкой в шести дюймах от дна, что позволяет свести к минимуму бурление. Таким образом, входящий поток воды не тревожит отложений (а они рано или поздно накопятся, если регулярно всю систему не чистить и не обслуживать) на стенках и дне бака.
Лично мы перед запуском помыли бак изнутри крепким раствором соды, оставили на денёк, смыли из шланга и дали наполниться. Сода, будучи сильной щёлочью, нейтрализовала минеральный состав бетона и улучшила вкус воды. Также я слыхал, что люди наполняют такие баки, дают воде отстояться, осушают и наполняют снова, но уже для использования. Видимо, оба метода работают, так как они позволяют бетону восстановиться, если я правильно понимаю химию процесса.
Просто помните, что чистая вода — краеугольный камень устойчивого человеческого поселения, а в автономных условиях обеспечить её сложнее, чем кажется.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Получение тепла из сточной воды душа, ванны или раковины.
С ОКРАЩЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ, ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ
При каждом открывании крана горячей воды, Ваши деньги просто утекают в канализацию.
Есть новое решение – отбор тепла от сточной воды (рекуперация сточной воды).
Проще говоря, система в технологии которой используется остаточное тепло от сточной воды душа, раковины или ванны, для предварительного нагрева поступающей холодной воды, в бойлер, проточный нагреватель, или просто в кран холодной воды этого же потребителя.
Вследствие, для нагрева поступающей холодной воды из магистрали используется меньше энергии.
Проверено, что душевой рекуператор играет жизненно важную роль в энергосбережении как коммерческой, так и частной недвижимости.
По сравнению с отоплением помещений, в котором используется множество энергосберегающих технологий, подача горячей воды область, в которой как оказалась трудно добиться существенных улучшений.
В рекуператоре происходит теплообмен от сточной теплой воды к поступающей холодной воде.
Вертикальный рекуператор тепла для душа имеет длину 2- 2.5 метра и (в самом толстом месте) диаметр 76-97 мм (габариты засвистят от модели). Устройство монтируется вертикально.
Работа.
В центральном теплообменнике рекуператора, в турбулентном потоке, с одной стороны, сточная вода течет вниз, с другой стороны, холодная вода течет вверх противотоком с быстрой скоростью. В падающей пленке сточной воды и турбулентном потоке холодной воды, происходит эффективный теплообмен. Несмотря на то, что фактическая разница температур сред относительно мала, при этом передается значительная энергия.
Извлеченная тепловая энергия используется для предварительного нагрева воды из входящей магистрали, примерно до +22 °C.
Это повышение температуры входящей воды (энергия), полученное от теплой воды стоков, которая обычно просто стекает в канализацию, происходит предподогрев поступающей воды в основной нагреватель.
Следовательно, нагревателю или котлу потребуется меньше фактической энергии на нагрев воды до требуемой температуры.
Нет ни одной причины отправлять Ваше тепло в канализацию, оплачивая затраты и загрязняя при этом окружающую среду.
Есть много существенных преимуществ использования и эксплуатации систем рекуперации тепла сточных вод в здании. Эти преимущества варьируются между секторами рынка и типами зданий.
Абсолютная тишина работы, душевой рекуператор не производит шума.
Это полностью автономная технология рекуперации тепла, для работы не нужна электроэнергия.
Нет подвижных механизмов, вам не нужны насосы, преобразователи, контроллеры и прочее, система максимальна проста в эксплуатации.
ЭКОНОМИМЯ
За Весь период использования душевой рекуператор окупится более 12-и раз.
Особые возможности
Оптимизация затрат
В рекуператорах нашего производства применяется только нержавеющая сталь.
Система утилизации тепла из сточной воды.
RHEAT является гораздо более простым решением, чем некоторые более распространенные решения, такие как рекуперация тепла с помощью электромеханической приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.
В рекуператоре нет движущихся или механических частей; нет планового обслуживания; и никакого взаимодействия с конечным пользователем.
Это пассивная технология, позволяющая экономить энергию по необходимости, с каждым душем.
Холодная вода из водопровода через обратный клапан поддается на вход рекуператора (нижний фитинг),
а подогретая вода из выхода рекуператора (верхний фитинг) может быть подключена одним из трех способов:
Важно; подключение по СИСТЕМЕ A обеспечивает наивысшую эффективность рекуперации.
Для еще большей эффективности, к рекуператору необходимо дополнительно подключить общим трубопроводом раковину и ванную.
Часто задаваемые вопросы
Этот раздел позволяет клиентам найти ответы на вопросы самостоятельно, без ожидания отклика со стороны службы поддержки, такие как:
1. Что это за прибор, назначение, зачем мне это нужно?
2. У меня частный дом, когда вернуться деньги, затраченные на приобретение рекуператора?
3. Фитнес клуб, когда вернуться деньги, затраченные на приобретение рекуператора?
4. Сколько электроэнергии расходует рекуператор Вашего производства?
5. Как часто нужно обслуживать, какие расходные комплектующие мне нужны?
6. Насколько надежен рекуператор, Какой срок его работы?
7. Могу ли использовать рекуператор у себя дома?