SIA “S plus” rada Latvijā patentētu notekūdens siltumapmaiņas sistēmu (S Plus REC).

Notekūdens sevī satur enerģētisko potenciālu, ko tas iegūst to uzsildot saimnieciskām vajadzībām, piemēram – gatavojot ēst, mazgājoties u.t.t. Nav lietderīgi šo potenciālu izlādēt notekūdens tīklos, pirms tas nav pilnībā atgūts. Latvijā ir radīta un patentēta tehnoloģija S Plus REC, ar kuras palīdzību notekūdenim var gan novadīt siltumenerģiju, gan to pievadīt. Novadot siltumenerģiju no notekūdens, to var izmantot ēkas siltumapgādē – karstā ūdens un apkures vajadzībām, savukārt, pievadot tam siltumenerģiju vasaras mēnešos ēku var atdzesēt.

Daudzdzīvokļu dzīvojamajos namos ir vairākas pastāvīgas enerģijas patēriņa vērtības, kuras gada griezumā mainās mazās robežās, interesanti, ka šīs vērtības praktiski nemainās arī tad ja ēka ir renovēta, nosiltināta. Runa ir par karstā ūdens uzsildīšanas un cirkulācijas siltumu. Cirkulācijas siltums, pēc siltumenerģijas patēriņa aprēķina metodikas, tiek pieņemts kā konstanta vērtība. Tomēr, veicot mērījumus, izrādās, ka, bieži, pieņemtā vērtība būtiski atšķiras no metodikā pieņemtās (parasti pieņem 0,1MWh uz dzīvokli, tomēr dabā šīs vērtības var atšķirties no 1,5 līdz 2,5 reizēm). Par piemēru ņemsi daudzdzīvokļu dzīvojamo māju ar kopējo platību 2460m2 un 62 dzīvokļiem. Attēlā Nr.1 redzams ēkas siltumenerģijas, karstā ūdens uzsildīšanas un cirkulācijas patēriņa izmaiņas pirms un pēc ēkas siltināšanas.

Attēls Nr.1. Siltumenerģijas pieprasījuma sadalījums daudzdzīvokļu dzīvojamajās ēkās pirms un pēc ēkas siltināšanas.

No attēla Nr.1 redzams, ka ēkas apkures patēriņš samazinājies 2 reizes, kamēr, karstā ūdens sagatavošanai un cirkulācijai patērētais siltumenerģijas apjoms palicis nemainīgs. Daļēji to var izskaidrot, jo projekta ietvaros netika siltināti ēkas karstā ūdens stāvvadi, tomēr jāatceras, ka daudzīvokļu dzīvojamajā mājā ēkas karstā ūdens sistēmai pieslēgta arī vannas istabas apkure (dvieļu žāvētāji), kas nemitīgi tērē siltumenerģiju.

Konkrētā ēka vidēji diennaktī ģenerē 10,5m3 notekūdeņu, to temperatūra ēkas izvadā svārstās no 25 līdz 27*C. Novadot no ēkas notekūdeņiem iegūto enerģiju, to var izmantot ēkas karstā ūdens sagatavošanai un cirkulācijas siltuma nodrošināšanai. Protams, ar šo enerģijas apjomu apkures periodā siltuma pieprasījumu varēs kompensēt tikai daļēji. Turpretī vasaras periodā, papildus siltuma novadīšanai no notekūdeņiem SIA “S plus” tehnoloģija S Plus REC ļauj tos atkal piesildīt ar iekštelpu dzesēšanas ēkai novadīto siltumenerģiju. Apkures un iekštelpu dzesēšanai nepieciešamo enerģiju ēkā var samazināt ievērojami, tikmēr iedzīvotāju karstā un aukstā ūdens ikdienas lietošanas paradumi paliek nemainīgi un joprojām sastāda ekvivalentu apjomu apkures pieprasījumam gada griezumā. Vasaras mēnešos bez siltumenerģijas pieprasījuma karstā ūdens sagatavošanai, pastāv arī iekštelpu dzesēšanas pieprasījums. Diemžēl arī jauno dzīvojamo namu projektos, tikai retos gadījumos paredz iekštelpu gaisa rekuperācijas un atdzesēšanas ierīces, jo tās rada papildus izdevumus ekspluatācijā un ir aktuālas tikai dažus mēnešus gadā.  Konvenciālais risinājums paredz uzsilušo gaisu iekštelpā atdzesēt ar “čilleru” sistēmām, kur novadītā siltumenerģija tiek izlādēta atmosfērā. Latvijā radītais SIA “S plus” alternatīvais risinājums paredz atdot telpas siltuma potenciālu notekūdens siltuma atgūšanas iekārtai . Tas nozīmē, ka, noņemot siltumu telpai, tas tiek novadīts uz S Plus REC patentēto notekūdens siltuma atgūšanas tvertni, kur caur siltummaini izlādēts, lai palielinātu notekūdens potenciālu, ko izmanto siltumsūkņa darba efektivitātes paaugstināšanai, ēkas karstā ūdens sagatavošanai. Siltumsūknis ir iekārta, kas vienlaicīgi ražo divus enerģijas veidus: A pusē – siltums; B pusē – aukstumu. Tā efektivitāte ir visaugstākā, kad tiek izmantotas abas puses. SIA “S plus” izveidojis iekārtu, lai siltumsūkņa radītā enerģija abās izejās, tiktu izmantot pilnībā, izlīdzinot aukstuma un siltuma ciklu nevienmērību dienas gaitā, attēls Nr.2.

Attēls Nr.2. Daudzdzīvokļu dzīvojamās mājas enerģijas pieprasījuma līknes, vasaras mēnesī.

Karstā ūdens sagatavošanas un cirkulācijas siltuma pieprasījums tāpat arī notekūdens ģenerētais apjoms ēka ir vērtība, kas gada griezumā mainās nelielās robežās. Iekštelpu dzesēšanas pieprasījums ir vērtības, kas atkarīga no āra gaisa parametriem vasaras periodā.  Normālos apstākļos, kur ēka būvēta saskaņā ar zema enerģijas patēriņa standartiem, karstā ūdens un cirkulācijas siltuma jauda būs lielāka par atgūto notekūdens siltuma un ēkas iekštelpu dzesēšanas jaudu – (Qhot water + Qcirkulation) >= (Qwastewater + Qfreecooling). S Plus REC sistēmas uzdevums ir šīs vērtības tuvināt. Tas nozīmē, ka vasaras mēnešos iekštelpu dzesēšanu ēkā varēs nodrošināt, daļēji vai pilnībā kompensējot to ar atdzesētā notekūdens potenciālu. Iekštelpu dzesēšanas pieprasījumam pieaugot, attēla Nr.2, laika posms no 14.00 – 17.00, SIA “S plus” vadības sistēma pārslēgs siltumsūkni “čillera” režīmā, tādā veidā, netiks atdzesēti notekūdeņi. Pieaugot karstā ūdens pieprasījumam un samazinoties iekštelpu dzesēšanas jaudai, SIA “S plus” vadības bloks pārslēgs iekštelpu dzesēšanu freecooling režīmā, ražojot karsto ūdeni no notekūdens tvertnes.

Attēls Nr.3. Sistēmas darba parametru iestatījumu paraugs.

SIA “S plus” notekūdens siltuma atgūšanas sistēmas vadības bloks programmēts salāgojot dažādas ierīces vienā inženiersistēmā. Attēlā Nr.3 paradīti vērtību apgabali pie kuriem uzdoti sistēmas darbības nosacījumi – augšējā un apakšējā notekūdens temperatūra notekūdens tvertnē, kā arī optimālais temperatūras koridors pie kura vadības bloks regulē siltumsūkņa ieslēgšanos/izslēgšanos.

Attēls Nr.4. Sistēmas vadības displejs.

Attēlā Nr.4 parādīts vadības displejs, kurš rāda momentānos parametrus, ņemot vērā iestatītos vērtību apgabalus.

SIA “S plus” notekūdens siltuma apmaiņas sistēmas efektivitāte atspoguļota attēla Nr.5. Par aprēķina pamatu pieņemts mēneša notekūdens radītais siltumenerģijas daudzums, dienas patēriņš prognozēts 10,5m3/dienā. Siltumsūknim nepieciešamās elektroenerģijas apjomu iespējams noteikt ēkas enerģijas patēriņu dalot ar lietderības koeficientu. Zinot patērēto elektroenerģijas apjomu un enerģijas tarifu – 0,11 EUR/kWh, siltumenerģijas tarifs – 0,07EUR/kwh, iespējams noteikt izmaksas.

Attēls Nr.5. Enerģijas izmaksu samazinājuma potenciāls, pēc S Plus REC uzstādīšanas.

Vasaras laikā dzesēšanai lietderības koeficients pieņemts no 21 līdz 25. Tas iespējams, jo gandrīz visa siltumenerģija ēkai tiek novadīta brīvdzesēšanas režīmā, kad vienīgais elektroenerģijas patērētājs ir cirkulācijas sūknis. Siltumsūknim strādājot “čillera” režīmā, tā efektivitāte samazinās, tomēr saglabājas augsta.