Lämmöntalteenotto asuinrakennusten jätevedestä

Tilaaja D5 energiatekniikka Ky halusi selvityksen, kuinka voidaan valmistaa jäteveden lämmöntalteenottoon soveltuva kylmälaitossovellus. Lämmöntalteenotolla talteen otettu energia päätettiin käyttää käyttöveden lämmitykseen. Aluksi käytiin läpi määräykset ja ohjeet, joiden mukaan käyttövesi ei saa saastua ja viemäröinnin on oltava huoletonta. Määräysten antamilla reunaehdoilla asetettiin kylmälaitteelle toimintarajat, joiden perusteella aloitettiin laitteen eri osien mitoitus ja materiaalivalinnat. Höyrystimiä mitoitettiin kaksi erilaista, kuparista viemäriputken ympärille ja ruostumattomasta teräksestä jätevedenpumppaamon, koska ensimmäisen todettiin olevan liian suuri asuinrakennusten käyttöön. Kylmälaitteen mitoituksen ohessa laskettiin myös jäteveden pumppaamolle ja varaajalle koko tukemaan mitoitusta. Lämmönsiirtämiseksi käyttöveteen mitoitettiin määräyksissä vaadittu vaarattoman väliaineen vesikiertoinen piiri, millä on mahdollista siirtää talteen otettu lämpöenergia turvallisesti käyttöön. Piiri mitoitettiin samoilla perusteilla kuin mikä tahansa vesikiertoinen lämmitysverkosto osineen ja varusteineen. Laitteelle suunniteltiin myös automaation toimintaselostus, jossa kerrotaan vesikiertoiselle piirille sekä kylmälaitteelle käynnistymis- ja pysäytysrajat sekä vaaratilanteessa tulevat jäätymisen eston, ylilämmön ja vaarallisen paineen kohoamisen hälytykset. Energiaa saatiin jätevedestä itsessään talteen ~128 kWh, jota lämpöpumpun kiertoprosessilla saadaan hyödynnettyä enemmän. Lämmintä käyttövettä lämmitetään ~173,5 kWh, josta sähkön kulutuksen vähentämisen jälkeen saatiin vielä ~127,5 kWh energiaa hyödyksi. Lopuksi käytiin läpi mahdollisia vaikutuksia päästöihin CHP-alueella. Päästöt lisääntyvät CHP-laitoksella ja jäteveden puhdistamolla, mikäli lämpöä otetaan talteen työssä suunnitellulla LTO-laitteella. Öljylämmitteisissä kiinteistöissä päästöt sen sijaan vähenevät LTO-laitteen myötä