Jäteveden LTO mitoitus

Mitoituksen pääkohdat

  1. Jäteveden määrä ja lämpötila
  2. Kytkentätyyppi
  3. Jätevesivaihtimien määrä

  1. Jäteveden määrä ja lämpötila

Jäteveden määrä ja lämpötila vaikuttavat viemäriveden mukana hukattavan energiamäärään.  Energiamäärä voidaan laskea seuraavasti:
E = m C ΔT, jossa m on jäteveden määrä (kg), C on veden ominaislämpökapasiteetti 4,186 kJ/(K·kg) ja ΔT on lämmitetyn veden lämpötilaero (K).

Kiinteistöissä viemäriin hukattavan lämpimän veden osuuden arvioita:

  • Asuinkiinteistöt 30 – 40 % (+ talouspesuvesien lämmitys asuintiloissa)
  • Uimahallit ja kylpylät 40 – 50 %
  • Teollisuuspesulat 50 – 70 %
  • Autoklaavipesulinjat 60 – 90 %

Esimerkkilaskelma: 100 hengen asuinkerrostalo

100 hlö x 155l/hlö/vrk x 365 vrk = 5658 m³/v, josta 2263 m³ (40 %) lämmintä vettä.
Viemäriin hukataan 2263 m³ x 58 kWh/ m³ = 131 254 kWh/v
(Keskitetyn käyttöveden lämmityksen lisäksi asukkaat lämmittävät pesuvesiä taloussähköllä)


  1. Kytkentätyyppi

Jäteveden LTO vaihtimella voidaan ottaa kiinteistön jätevedestä lämpöä talteen passiivisella käyttöveden esilämmityskytkennällä tai aktiivisella lämpöpumppukytkennällä. Kytkentätyyppi vaikuttaa merkittävästi jätevedestä saatavan energiamäärään. Suomessa asuinkiinteistöissä käyttöveden esilämmitys on kiellettyä joidenkin kaukolämpöyhtiöiden toimesta, jolloin vaihtoehdoksi jää ainoastaan kustannuksiltaan kalliimpi, mutta huomattavasti tehokkaampi lämpöpumppukytkentä. Lämpöpumppukytkentää suositellaan paremman jäteveden LTO-hyötysuhteen saavuttamiseksi ja yleensä nopeamman takaisinmaksuajan takia. Jos kuitenkin halutaan suunnitella käyttöveden esilämmityskytkentä, tulee sen soveltuvuus aina tarkistaa ja hyväksyttää alueen kaukolämpöyhtiöltä.

Karkeasti arvioiden passiivisella käyttöveden esilämmityksellä saavutetaan 15 – 30 % ja lämpöpumppukytkennällä 50 – 95 % jäteveden lto-hyötysuhde. Isommissa kiinteistöissä lämpöpumppukytkennöissä voidaan käyttää useampaa jäteveden LTO vaihdinta rinnan- tai sarjakytkennällä. Lämpöpumppukytkennöissä jäteveden LTO vaihdinta ei saa jäähdyttää liikaa, jotta sen sisällä oleva jätevesi ei jäädy ja riko lämmönsiirtoputkia jäteveden LTO vaihtimen sisällä.


  1. Jätevesivaihtimien määrä

Jätevesivaihtimien määrä vaikuttaa saavutettavaan jäteveden LTO-hyötysuhteeseen. Mitoituksessa tulee huomioida suunnittelun tavoitetaso mm. kiinteistön energialuokitukseen, muihin energiasäästötoimenpiteisiin ja investoinnin kustannuksiin sekä takaisinmaksuaikaan. Passiivisissa käyttöveden esilämmityskytkennöissä ja painovoimaisessa viemärikytkennässä voidaan käyttää yleensä vain yhtä jäteveden LTO vaihdinta. Poikkeuksen tähän luo erittäin suurten jätevesimäärien LTO-ratkaisut teollisuudessa, pesuloissa tai uimahalleissa. Lämpöpumppukytkennöissä kiinteistöön voidaan sijoittaa useampia jäteveden LTO vaihtimia, joista kerätään jäteveden sisältämää lämpöä samaan lämpöpumppupiiriin rinnan- tai sarjakytkennällä.

Ecowec-hybridivaihtimet ovat suunniteltu erittäin suurien jätevesivirtaamien lämmön talteenottoon, joten suuretkaan teollisuusprosessien virtaamat eivät tuota ongelmia lämmön talteenottoon. Painovoimaisissa kytkennöissä maksimi mitoitusvirtaama on noin 20 l/s ja paineviemäröinnissä maksimi mitoitusvirtaama on noin 100 l/s.