Ponad miliard ludzi żyje na obszarach o zdecydowanie za dużym zużyciu słodkiej wody. Polskie rozporządzenie [1] zakłada zużycie 4200–5400 litrów wody na mieszkańca miesięcznie, w zależności od tego, czy obiekt jest podłączony do sieci kanalizacyjnej czy nie. Realnie zaś zużywamy jej więcej, ok. 190 litrów na dobę, czyli 5700 litrów miesięcznie [2]. Natomiast przeciętny Europejczyk zużywa w ciągu doby tylko 140 litrów wody.
Wysokie zużycie wody nie wynika z konieczności, ale z nawyków, które zwykle trudno zmienić. Do najczęstszych przyczyn jej marnotrawienia należą nieszczelności instalacji, kąpiele w wannie zamiast pod prysznicem czy ręczne mycie naczyń zamiast korzystania ze zmywarki.
Woda a inteligentny dom mieszkalny
Jak wykorzystać system inteligentnego budynku do optymalizacji zużycia wody? Zdaniem autora szeroko pojęte zarządzenie wodą to jeden z najistotniejszych elementów systemu BMS i jeden z parametrów odróżniających systemy pseudointeligentne od prawdziwie przewidujących. Na podstawie doświadczeń z instalacji w domu Galia (fot. 2), w którym po raz pierwszy wdrożono system BMS Unihome [3, 4], autor wyróżnia trzy zasadnicze obszary zarządzania wodą w nowoczesnym domu mieszkalnym.
Dowiedz się, jak inteligentnie prowadzić pomiar zużycia mediów w domu jednorodzinnym »
Pierwszym jest inteligentne gospodarowanie wodą mające na celu minimalizację jej zużycia, zwane dalej ekonomiką wody. Drugi obszar to bezpieczeństwo używania wody jako medium stwarzającego potencjalne zagrożenie dla budynku. Ostatni aspekt obejmuje inne obszary jej zużycia, np. wodę niezbędną do zarządzania wilgotnością budynku.
Ekonomika zużycia wody
Brak cyrkulacji lub jej wadliwe wykonanie zwiększa zużycie wody. Po odkręceniu kranu, czekając na ciepły strumień, marnujemy hektolitry słodkiej wody. Dotyczy to szczególnie systemów, w których cyrkulacja włączana jest cyklicznie – istnieją okresy, kiedy ciepłą wodę należy „podciągnąć” do kranu, wylewając czystą wodę do kanalizacji.
Stale włączona cyrkulacja mogłaby się wydawać rozwiązaniem tego problemu, ale zużycie energii dla podgrzewania ciepłej wody w takim rozwiązaniu jest na tyle duże, że prawdopodobnie wciąż bardziej ekonomiczne jest „zlewanie” wody zimnej w oczekiwaniu na ciepłą. System BMS proponuje dwa rozwiązania: inteligentny system cyrkulacji uruchamiającej się, kiedy przewidywane jest lokalne zapotrzebowanie na ciepłą wodę, oraz zastosowanie przepływowych „dogrzewaczy” c.w.u. zainstalowanych tuż przed punktem poboru i włączających się automatycznie przy chwilowym braku ciepłej wody.
Przeczytaj artykuł o pompach cyrkulacyjnych do c.w.u. »
Istotną cechą dogrzewaczy musi być możliwość podgrzewania wody do określonej temperatury i automatycznego wyłączania się urządzenia po pojawieniu się gorącej wody przed podgrzewaczem – takie rozwiązania, również polskiej produkcji, są już powszechnie dostępne, ale ich stosowanie jest nadal zbyt drogie.
Analiza zużycia wody
System BMS powinien wykonywać również kolejne zadania – liczyć i analizować bieżące zużycie wody. Zakładając określoną średnią dla danego gospodarstwa domowego, system BMS może informować mieszkańców o nadmiernym zużyciu wody w danym dniu, pozostawiając im interpretację danych i właściwą reakcję na tę sytuację. Komunikat może być słowny, w postaci informacji na panelu informacyjnym lub SMS-a wysłanego na telefony komórkowe właścicieli domu. Taki podsystem liczenia zużycia wody z łatwością generuje wszelkie informacje o alarmach związanych ze zużyciem wody pod nieobecność domowników.
Wykorzystanie „szarej wody”
Wykorzystanie do spłukiwania toalet wody pochodzącej np. z kąpieli jest ekonomicznie bardzo pożądane. Jest to zadanie trudne ze względu na konieczność okresowego czyszczenia takiej instalacji, ale system ten jest w stanie zredukować zużycie wody w gospodarstwie domowym o ponad 35%. System BMS w takim układzie zarządza zbiornikiem zużytej wody, dbając o jego wypełnienie oraz czystość.
Wykorzystanie wody deszczowej do podlewania ogrodu powinno stać się standardem. Stosując zbiornik na wodę deszczową, BMS podejmuje decyzję o konieczności podlewania ogrodu czy trawnika – jako priorytet wykorzystuje wodę deszczową, a dopiero kiedy jej zbiorniki są puste, włącza wodę z sieci wodociągowej.
Dowiedz się, jak wykorzystać wody opadowe w budynkach »
Wykorzystanie brudnej wody
Jednym z cenniejszych rozwiązań, jakie w zakresie ograniczenia zużycia wody wprowadzono do domu Galia, jest przydomowa oczyszczalnia ścieków według koncepcji „oczyszczalni ogrodowych” dr. Andrzeja Czecha [5]. Jest to opracowany w USA i zmodyfikowany w Polsce system czyszczenia i rozprowadzania wszystkich ścieków generowanych w gospodarstwie domowym i zamiany ich w ogród kwiatowy, bez stosowania żadnych środków chemicznych czy biologicznych (fot. 3).
W domu Galia zastosowano dodatkowo rozwiązanie umożliwiające nawadnianie tą wodą plantacji wierzby energetycznej (fragment plantacji zasilany wodą oczyszczoną w ten sposób pokazano na fot. 1). Na tle reszty plantacji, podlewanej tylko naturalnie, podczas deszczu, z wyraźnie mniejszymi roślinami wybija się grupa krzewów podlewanych oczyszczoną (do postaci bezzapachowej) wodą z szamba. System BMS monitoruje w tym przypadku stany poszczególnych kanałów, aby nie zostały one zatkane (np. nie zamarzły), wizualizując przepływy i sterując pompami.
