Introduksjon til WWHR

Hva er varmegjenvinning av gråvann?

Varmegjenvinning av gråvann er bruk av en varmeveksler til å gjenvinne noe av varmen fra gråvannet fra aktiviteter som oppvask, klærvask men spesielt dusj med det hensikt å spare energi.

På engelsk brukes følgende begrep for varmegjenvinning av gråvann: water heat recycling, grey water heat recovery, drain water heat recovery (DWHR), shower heat recovery. Men begrepet waste water heat recovery (WWHR) har etterhvert kommet mest i bruk, i hvert fall i Europa, og i vår dokumentasjon vil vi også som oftest refererer til WWHR.

I denne teksten skal vi fokusere på bruk av WWHR for dusj, fordi dette er mest vanlig og gir best mulighet for å spare energi i en husholdning. Ved dusjing er gråvannet tilgjengelig samtidig med at varmt vann brukes. Dette muliggjør bruk av flere typer WWHR systemer, uten at man behøver å lagre avløpsvannet i en tank.

Det er viktig å skjønne at det er ikke selve gråvannet som gjenbrukes, bare varmen som dette vannet fortsatt inneholder blir delvis gjenvunnet. I animasjonen nedenfor vises hvordan varmen fra avløpsvannet overføres til kaldt drikkevann. Dette vannet føres til både kaldtvannsinntak på varmtvannsberederen (VVB) og kaldtvannsinntak på blandebatteri. Man sparer energi ved at mindre varmt vann fra VVB trengs i blandebatteri for å få riktig dusjvannstemperatur, samt at VVB trenger mindre energi for å oppnå ønsket temperatur igjen, siden vannet var allerede forvarmet.

WWHR for dusj gir mye mening, fordi gråvann fra dusjing bærer mye energi i seg: typisk har selve dusjvannet en temperatur på 38-40°C, mens det holder fortsatt 35-37°C når det renner i sluken. Det betyr at ca. 90% av energien brukt av varmtvannsberederen for å varme opp dette dusjvannet blir bortkastet!

Prinsipp av WWHR for dusj

Temperaturene på kaldt, varmt  og forvarmet vann som brukes i eksempler og figurene i tekstene nedenfor er typiske eksempler. Temperatur til kaldt drikkevann avhenger lokale forhold og årstida. Varmtvanns temperatur avhenger innstillinger til varmtvannsberederen. Temperatur til forvarmet vann varierer med effektivitet av varmeveksleren, vannstrøm (liter/minutt), kaldtvannstemperatur og oppkoblingen av WWHR systemet.

Typiske vanntemperaturer ved en dusj uten WWHR

Typiske vanntemperaturer ved en dusj med WWHR

Forskjellige typer WWHR for dusj

VERTIkale WWHR SYSTEMer

Et vertikalt system består typisk av et større kobber rør hvor avløpsvannet fra dusjen føres gjennom. Vannet rennes nedover kobberoverflaten som en tynn film, som øker varmeoverføring inn i kobberet. Kaldt vann føres gjennom et mindre kobber rør som er klemt som en spiral rundt det avløpsrøret. Alternativ er et rør-i-rør system hvor et større rør (f.eks. fra PVC) er fiksert rundt avløpsrøret og kaldtvann renner i det tynne område mellom rørene.

Vertikal WWHR for dusj

Vertikale systemer finnes i forskjellige lengder, opp mot ca. 2 meter. De skal installeres under dusjen, men noe horisontal forskyvning er akseptabelt. Typisk installeres vertikale systemer i kjeller/teknisk rom. Av alle WWHR typer er vertikale mest effektive og trenger minst eller ingen vedlikehold. Det er flere produsenter, både i USA, Canada og Europa.

Horisontale WWHR systemer

Når det er ikke er mulig å installere et vertikalt system finnes det horisontale WWHR systemer, enten i form av en dusjgulv med integrert varmeveksler eller en separat enhet som monteres under badekar eller dusjkabinett. Horisontale enheter er typisk ikke så effektive, er mer kostbare enn vertikale WWHR systemer og trenger mer vedlikehold i form av rengjøring.

DUsjgulv med integrert varmeveksler

Disse kommer i 2 versjoner. Enten er varmeveksler en del av selve dusjplatformen eller varmeveksleren erstatter sluket og monteres i et hulrom i gulvet.

Horisontal WWHR integrert i gulvet til dusjen
SEPARAt Varmeveksler

Det finnes også horisontale enheter som kan ettermonteres under eller i nærheten av dusjkabinett eller badekar. Her har man relativ lett tilgang til både kaldtvann inn til blandebatteri og avløpsvannet, som forenkler installasjon.

Horisontal WWHR for installasjon under dusjen
TANK BASErt WWHR

En annen type WWHR system bruker en isolert tank hvor avløpsvannet lagres midlertidig. Kaldtvannet på vei til VVB og dusjinntak føres gjennom en varmeveksler i tanken. Et slikt system tillater å gjenvinne varmen også fra avløpsvannet fra andre kilder enn dusj, for eksempel badekar, oppvaskmaskin og vaskemaskin fordi det ikke er avhengig av at kaldtvannet brukes samtidig med avløpsvannet. Ulempene er begrenset effektivitet på grunn av at avløpsvannet i tanken vil tape varme over tid, samt forurensing av tanken og varmeveksleren som krever regelmessig rengjøring.

Tank basert WWHR system

Opsjoner for installasjon

Det finnes 3 måter å installere WWHR for dusj, avhengig av hvordan det forvarmete kaldtvannet blir brukt.

System A

Det forvarmete vannet kan føres til både VVB og kaldtvannsinntak på blandebatteri. I dette tilfellet er det samme vannmengder på avløps og kaldtvann, så det kalles ‘balansert’ eller ‘system A’. Et slikt oppsett gir mest mulig effektivitet fra varmeveksleren, men krever mer installasjon, spesielt hvis VVB og dusj ikke er i nærheten av hverandre.

Balansert WWHR installasjon (system A)
SYsTem B

Når man leder det forvarmete vannet kun til blandebatteri i dusjen blir installasjon enklere fordi man bare trenger å føre avløpsvannet og kaldtvannet lokalt gjennom varmeveksleren. I dette tilfelle er det snakk om ubalansert oppsett, fordi strømmen av kaldtvannet er 30-60% av avløpsvannet (avhengig av temperatur til kaldt og varmtvannet). Dette reduserer varmeveksler effektivitet noe (10-20%). Denne installasjon er kjent som ‘System B’.

WWHR installasjon med oppkobling til bare blandebatteri (system B)
SYSTEM C

Den 3. installasjons opsjon, kjent som ‘System C’ er den hvor forvarmete vann ledes til kun kaldvannsinntak til VVB. Også her er det en ubalansert oppsett med noe reduksjon i effektivitet sammenlignet med ‘System A’.

WWHR installasjon med oppkobling til bare VVB (system C)

For ettermontering i eksisterende bygg avhenger foretrukne installasjon av lokasjon av VVB relativ til dusjen, tilgjengelig plass under dusjen samt løp og tilgjengelighet av eksisterende rørene og må vurderes for hvert tilfelle. For nybygg er det jo selvfølgelig mer frihet og muligheter for å optimalisere WWHR installasjonen.

In prinsipp kan alle WWHR type systemer installeres i alle installasjon konfigurasjoner, men typisk monterer man de horisontale systemer i eller i nærheten av dusjen og er mer egnet til en lokal installasjon med kobling til bare dusj, altså ‘system B’.
Derimot installeres vertikale systemer typisk i kjeller/teknisk rom med lettere tilgang til VVB, hvor en mer omfattende installasjon ‘system A’ er en mulighet.