Ovanligt med värmeåtervinning från spillvatten i svenska bostäder
Spillvatten är vattnet som kommer från diskhoar, toaletter och duschar, men även från olika processer i industrin. I industrin är det vanligt att ta vara på olika typer av spillvärme. I svenska bostäder är det däremot rätt ovanligt, men i takt med att fastigheterna får allt tätare klimatskal och har värmeåtervinning från ventilationsluften så kommer en allt större andel av energianvändningen från det varmvatten som används. Det finns därför ett ökat intresse av att även ta vara på värmeenergin i spillvattnet.
Läs vad professor Ivo Martinac och doktoranden Sofia Korpar Malmström vid KTH har att säga om projektet!
Svårigheter med mätningarna
I detta projekt var målsättningen att göra långtidsmätningar på tre olika typer av fastigheter och där undersöka prestandan för systemen för återvinning av avloppsvatten samt hitta modeller för att dimensionera systemen. På grund av stora problem med att få pålitliga och långsiktiga mätdata blev forskarna tvungna att välja bort två av fastigheterna och helt fokusera på ett av fastighetsobjekten. Det var ett lägenhetskomplex med 350 lägenheter i Beckomberga, i nordvästra Stockholm, där man använde horisontella värmeväxlare och värmeväxlarpaket.
Fullskalig testrigg
Projekt: Värmeåtervinning ur byggnaders spillvatten Utförare: Kungliga Tekniska Högskolan Samfinansiärer: Energimyndigheten, Inex Internationell Exergi AB Projektstart: mars 2016 Projektslut: augusti 2018 Projektbudget: 3 195 600 kr Projektledare: Ivo Martinac Energimyndighetens projektnummer: 41811-1
Forskarna byggde även upp en testrigg i full skala för att kunna mäta och kalibrera spillvärmeväxlarnas energieffektivitet. I testriggen genomfördes känslighetsanalyser för att samla prestandadata hos värmeväxlaren. Eftersom spillvattenflöden ofta inte mäts, som var fallet i Beckomberga-komplexet, var det inte möjligt att tillämpa gemensamma prestationsbedömningsmetoder för värmeväxlaren. I denna studie arbetade man däremot med att förstå förhållandet mellan vattenflödet av kallt vatten och varmt spillvatten.
Genom en ny matematisk modell, som togs fram i samarbete med Tokyo City University, kunde forskarna se hur stor värmepotential från spillvattnet som fördes över till kallvattnet och hur mycket av värmen som då användes. Därigenom kunde forskarna se hur de kan minimera värmeförlusterna i processen och hur mycket värme som kan utvinnas ur spillvattnet. Eftersom detta är en ny teknik för byggnader behövs vidare forskning för att se vilka värmeväxlare som är bäst lämpade för respektive byggnadstyp.
Du kan läsa mer om projektet i slutrapporten:
- Spillvatten i energisnåla bostäder står för en betydande andel av den energi som används i dessa fastigheter. Det finns därför ett ökat intresse av att ta vara på denna överskottsvärme.
- För att ta vara på så mycket energi i spillvattnet som möjligt är det viktigt att använda rätt slags spillvärmeväxlare. I detta projekt har forskarna fokuserat på horisontella värmeväxlare.
- En nyutvecklad matematisk modell visar hur fastighetsägare kan minimera värmeförlusterna i spillvattenprocessen och hur mycket värme som kan utvinnas ur spillvattnet.
- Exergianalysen visade att 12 procent av spillvattens exergi kunde överföras till kallvattnet. 76 procent av exergin förstördes inom värmeöverföringsprocessen.
- Hur spillvärmeväxlare bör utformas för att öka värmeväxlingseffektiviteten är något som kräver ytterligare studier.
Text: Ann-Sofie Borglund