Energetsko učinkovita priprema tople sanitarne vode u kampovima

U današnje vrijeme se u većini kampova i autokampova topla sanitarna voda još uvijek priprema na konvencionalne načine, bilo izgaranjem fosilnih goriva ili dizalicama topline zrak/voda. Trendovi idu u smjeru obnovljivih izvora energije, prije svega korištenja solarne energije. Drugi obnovljivi izvori energije, kao što su na primjer podzemne vode, geosonde ili zemljani kolektori, rjeđe su zastupljeni.

Potrebe za toplom sanitarnom vodom su ljeti u kampovima i autokampovima relativno visoke te jednakomjerne kroz cijelu sezonu, dok drugih potrošača topline gotovo i nema, zbog toga su sustavi za povrat topline iz otpadne tople vode vrlo zanimljivi.

 

Je li zagrijavanje vode solarnim kolektorima zaista učinkovito u kampovima?

Zagrijavanje vode solarnim sustavima prilično je primamljiv izvor energije za pripremu tople sanitarne vode u kampovima, posebno na područjima s puno sunca, kao na primjer na moru.

Ovdje se javlja problem jer je potrošnja tople sanitarne vode najveća navečer nakon zalaska sunca i ujutro kada je sunce još nisko na horizontu te nije dovoljno jako za zagrijavanje sanitarne vode. Večernje potrebe mogu se pokrivati energijom koja se tijekom dana akumulira u akumulatore tople sanitarne vode, a jutarnje potrebe zbog visoke potrošnje navečer nije moguće potpuno pokrivati akumulacijom.

Priprema tople vode solarnim sustavima u kampovima ne pokazuje se učinkovitim izvorom energije, kao što bismo možda očekivali.

 

Energent otpadna voda u usporedbi s obnovljivim izvorima energije

Otpadna voda iz umivaonika, tuševa, sudopera i sl. ima prosječnu temperaturu od oko 30 °C. To je relativno visoka temperatura u usporedbi s temperaturama obnovljivih izvora energije, kao što je npr. podzemna voda, medij u geosondama i zemljanim kolektorima. To omogućuje iznimno visoki faktor grijanja kod dizalica topline.

Dodatna prednost otpadne tople vode u usporedbi s drugim obnovljivim izvorima energije također je činjenica da nisu potrebna nikakva dopuštenja i infrastruktura kao što je to potrebno pri korištenju obnovljivih izvora (crpne i ponorne bušotine, duboke bušotine i ugradnja geosondi i sl.). Investicija za uspostavljanje izvora energije vrlo je niska u usporedbi s iznad navedenim sustavima za korištenje obnovljivih izvora energije.

Ogromna prednost u korištenju otpadne tople vode je činjenica da je energent dostupan kada ga trebamo. Naime, tijekom veće potrošnje tople sanitarne vode skuplja se veća količina tog medija koji možemo iskoristiti za pripremu svježe sanitarne vode do sljedeće veće potrošnje.

 

 

Osigurati je potrebno odvojen kanalizacijski sustav, tako da su fekalne otpadne vode odvojene od tople otpadne vode. Otpadna topla voda se nakon toga gravitacijski skuplja u jednostavnom otvorenom spremniku. Naša zadaća je samo da otpadnu vodu promijenimo u medij koji će omogućavati visoko energetski učinkovitu pripremu tople sanitarne vode.

 

AquaCond – uređaj za povrat topline iz otpadne u svježu sanitarnu vodu

S obzirom na visoku temperaturu energenta i relativno nisku temperaturu svježe sanitarne vode isplati se izravan prijenos topline koji bez pomoćne energije prenosi toplinu iz otpadne na svježu vodu.

Najbolje je upotrijebiti toplinski izmjenjivač (rekuperator) između otpadne i svježe vode, preko kojega dolazi do izmjene topline. Ostatak topline se na svježu vodu iz izmjenjivača prenosi kroz dizalicu topline.

Na sljedećoj shemi su prikazani glavni sastavni dijelovi takvog uređaja.

 

U kanalizaciju se ispušta otpadna voda temperature 8 °C, a sva toplina otpadne vode se prenosi tamo gdje je potrebna – za zagrijavanje svježe sanitarne vode.Uređaj za povrat topline možemo kombinirati s konvencionalnim generatorima topline, kao što su kotlovi na zemljani plin ili solarni kolektori, uglavnom za početno zagrijavanje tople sanitarne vode jer bez dovoljne količine tople sanitarne vode sustav za povrat topline ne može raditi.

Uređaji za povrat topline iz otpadne vode, kao što je na primjer Menerga AquaCond, troše manje od 10% energije konvencionalnih sustava za zagrijavanje tople sanitarne vode.

Učinkovitost dizalica topline (tzv. faktor grijana – COP) iznosi više od 10, što nije moguće postići s drugim sustavima obnovljivih izvora energije, također najučinkovitije dizalice topline ne premašuju ni pola te vrijednosti.

 

Na vagi…

Topla sanitarna voda se u pravilu zagrijava od ulaznih temperatura koje se kreću s negdje s 10 °C na 40 °C. Za zagrijavanje 1m³ vode iz 10 °C na 40 °C potrebno je 35 kWh energije. To znači da grijač snage 35 kW zagrijava vodu jedan sat.

Ako vodu grijemo:

• električnom energijom znači pri trenutnim cijenama trošak od oko 5 EUR,
• loživim uljem oko 4 EUR,
• zemljanim plinom oko 3,5 EUR,
• ukapljenim naftnim plinom  oko 5 EUR,
• dizalicom topline zrak/voda oko 2 EUR.

 

Prosječno iznosi dnevna potrošnja tople vode oko 50 l po osobi. Veći kampovi mogu primiti više od 5.000 osoba. Ako je prosječna popunjenost u sezoni 75%, odnosno 3.750 osoba, to znači da je:

• dnevna potrošnja oko 187 m³ odnosno 18.700 l tople vode,
• u sezoni (4 mjeseca) oko 22.440 m³ odnosno 22.400.000 l tople vode.

 

 

Konvencionalnim zagrijavanjem vode bi taj trošak iznosio između 78.000 i 112.000 EUR u sezoni, a dizalicom topline zrak/voda 45.000 EUR.

Sustav AquaCond sa zajedničkim faktorom grijanja (COP) 10,5 u sezoni potroši samo 10.686,00 EUR jer uređaji iz obitelji Aquacond veliki dio toplinske energije vraćaju natrag te ju prenose na svježu vodu.

 

Zaključak

U sadašnje vrijeme relativno visokih cijena neobnovljivih izvora energije dugoročno možemo očekivati samo još daljnji rast cijena, što je povezano sa smanjenjem ukupne količine tih energenata te neprestani rast potrošnje energije. Istovremeno je korištenje obnovljivih izvora energije (solarna toplina, geotermalna toplina i sl.) sve raširenije.

U kampovima i autokampovima susreću se s velikom količinom otpadne tople vode, a često se taj dragocjeni izvor energije zanemaruje. Prednost tog izvora je jednostavan pristup energentu, a istovremeno nudi znatno višu energetsku učinkovitost od sustava koji koriste obnovljive izvore energije.

U kampovima praktički nema drugih potrošača toplinske energije i tako su sustavi za povrat topline iz otpadne vode toliko zanimljiviji jer nema potrebe za ugradnjom drugih generatora toplinske energije.

---

Izvori slika:

Slika 1:  https://autocamp.com/