Analiza Life Cycle Cost systemów umożliwiających ograniczenie zużycia wody i energii cieplnej w budynku jednorodzinnym

• Autorzy: Stec A. , Kordana S.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.63

Warianty tytułu

EN

Life Cycle Cost analysis of the systems allowing water and energy consumption reduction in a single-family dwelling house

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój gospodarczy i postępująca urbanizacja przyczynia się do degradacji środowiska naturalnego i wyczerpywania się jego zasobów. Powoduje to potrzebę poszukiwania alternatywnych źródeł wody i energii. W związku z tym przeprowadzono badania, których celem była ocena opłacalności zastosowania różnych technologii umożliwiających zredukowanie zużycia wody z sieci wodociągowej oraz gazu ziemnego wykorzystywanego do jej podgrzewania. Analizie poddano rozwiązania instalacji uwzględniające odzysk ciepła ze ścieków za pomocą wymiennika ciepła DWHR oraz wykorzystanie ścieków szarych i wody deszczowej do spłukiwania toalet i podlewania ogrodu. W badaniach zastosowano metodologię Life Cycle Cost, która uwzględnia nie tylko początkowe nakłady inwestycyjne, ale również koszty eksploatacyjne ponoszone w całym okresie funkcjonowania systemu. W obliczeniach uwzględniono coroczny wzrost jednostkowych cen zakupu gazu ziemnego i wody, a także zmianę wartości pieniądza w czasie. Przeprowadzona analiza wykazała znaczny wpływ przyjętego czasu eksploatacji instalacji na otrzymane wyniki badań.

EN

The development of civilization and progressive urbanization contribute to the environmental degradation and the depletion of natural resources. This implies the need to search for the alternative sources of water and energy. Therefore, research has been carried out aimed at evaluating the profitability of the application of selected technology allowing the reduction of potable water and natural gas consumption. Solutions including shower water heat recovery as well as gray and rainwater harvesting for toilet flushing and irrigation were analyzed. The Life Cycle Cost Analysis, which takes into account both investment and operational cost, was conducted. The annual increase in gas and water prices as well as the time value of money were also included in the study. The analysis revealed a significant effect of the operation time of the system on the obtained results.

Słowa kluczowe

PL

analiza finansowa; LCA; odzysk ciepła; ograniczenie zużycia; recyklizacja; ścieki szare; wykorzystanie; woda deszczowa

EN

financial analysis; LCA; heat recovery; consumption limitation; recycling; gray water; utilization; rainwater

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 3/I
• Strony: 313--334
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Stec A.

• Politechnika Rzeszowska

autor

Kordana S.

• Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] Allen L., Christian-Smith J., Palaniappan M.: Overview of Greywater Reuse: The Potential of Greywater Systems to Aid Sustainable Water Management, Pacific Institute, Oakland 2010.
• [2] Appan A.: A dual-mode system for harnessing roofwater for non-potable uses. Urban Water, vol. 1, 1999, s. 317-321.
• [3] Bakis N., Kagiouglou M., Aouad G., Amaratunga D., Kishk M., Al-Hajj A.: An Integrated Environment for Life Cycle Costing in Construction, [in:] 20th CIB Conference: IT in Construction, New Zealand, 2003.
• [4] Chilton J., Maidment G., Marriott D., Francis A., Tobias G.: Case study of rainwater recovery system in a commercial building with a large roof. Urban Water, vol. 1, 1999, s. 345-354.
• [5] Chudzicki J., Sosnowski S.: Instalacje wodociągowe: projektowanie, wykonanie, eksploatacja, Wydawnictwo „Seidel-Przywecki” Sp. z o.o., Warszawa 2009.
• [6] Coombes P.: Rainwater Tanks Revisited: New opportunities for urban water cycle management, The University of Newcastle, Australia 2003.
• [7] Cristowa-Boal D., Eden R.E., McFarlane S.: An investigation into greywater reuse for urban residential properties, Desalination, vol. 106, 1996, s. 391-397.
• [8] Donner E., Eriksson E., Revitt D.M., Scholes L., Holten Lützhøft H.C., Ledin A.: Presence and fate of priority substances in domestic greywater treatment and reuse systems, Science of the Total Environment, vol. 408, 2010, s. 2444-2451.
• [9] Epstein M.: Measuring Corporate Environmental Performance, McGraw-Hill, Chicago, IL 1996.
• [10] Eriksson E., Andersen H.R., Madsen T.S., Ledin A.: Greywater pollution variability and loadings, Ecological Engineering, vol. 35, 2009, s. 661-669.
• [11] Fewkes A.: Modelling the performance of rainwater collection systems: towards a generalized approach, Urban Water, vol. 1, 2000, s. 323-333.
• [12] Furumai H.: Rainwater and reclaimed wastewater for sustainable urban water use, A/B/C, vol. 33, 2008, s. 340–346.
• [13] Ghisi E.: Potential for potable water savings by using rainwater in the residential sector of Brazil, Building and Environment, vol. 41, 2006, s. 1544-1550.
• [14] Ghisi E., Ferreira D.: Potential for potable water savings by using rainwater and greywater in a multi-storey residential building in southern Brazil, Building and Environment, vol. 42, 2007, s. 2512-2522.
• [15] Ghisi E., Oliveira S.: Potential for potable water savings by combining the use of rainwater and greywater in houses in southern Brazil, Building and Environment, vol. 42, 2007, s. 1731-1742.
• [16] Ghisi E., Tavares D., Rocha V.: Rainwater harvesting in petrol stations in Brasilia: Potential for potable water savings and investment feasibility analysis, Resources, Conservation and Recycling, vol. 54, 2009, s. 79-85.
• [17] Gluch P., Baumann H.: The life cycle costing (LCC) approach: a conceptual discussion of its usefulness for environmental decision-making, Building and Environment, vol. 39, 2004, s. 571-580.
• [18] Gual M., Moia A., March J.G.: Monitoring of an indoor pilot plant for osmosis rejection and greywater reuse to flush toilets in a hotel, Desalination, vol. 219, 2008, s. 81-88.
• [19] Hotloś H.: Quantity and availability of freshwater resources: The world – Europe – Poland, Environment Protection Engineering, vol. 34, 2008, s. 67-77.
• [20] Huang K., Wang H., Zhou X.: Heat Pump for High School Bathroom Heat Recovery, [in:] Proceedings of the Six International Conference for Enhanced Buildings Operations, Shenzen 2006.
• [21] Imteaz M.A., Shanableh A., Rahman A., Ahsan A.: Optimisation of rainwater tank design from large roofs: A case study in Melbourne, Australia, Resources, Conservation and Recycling, vol. 55, 2011, s. 1022-1029.
• [22] Jeppesen B.: Domestic greywater re-use: Australia’s challenge for the future, Desalination, vol. 106, 1996, s. 311-315.
• [23] Jones M., Hunt W.: Performance of rainwater harvesting systems in the southeastern United States, Resources, Conservation and Recycling, vol. 54, 2010, s. 623-629.
• [24] Kimmels A.: Shower Heat Recovery: Overview of Commercially Available DWHR Systems, Meander Heat Recovery, 2011.
• [25] Kordana S., Słyś D.: Możliwości wykorzystania ciepła odpadowego w systemach kanalizacyjnych, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej: Budownictwo i Inżynieria Środowiska, Nr 283, z. 59(2/12/I), 2012, s. 67-78.
• [26] Liu L., Fu L., Jiang Y.: Application of an exhaust heat recovery system for domestic hot water, Energy, vol. 35, 2010, 1471-1481.
• [27] March J.G., Gual M., Orozco F.: Experiences on greywater re-use for toilet flushing in a hotel (Mallorca Island, Spain), Desalination, vol. 164, 2004, s. 241-247.
• [28] Misra R.K., Patel J.H., Baxi V.R.: Reuse potential of laundry greywater for irrigation based on growth, water and nutrient use of tomato, Journal of Hydrology, vol. 386, 2010, s. 95-102.
• [29] Misra R.K., Sivongxay A.: Reuse of laundry greywater as affected by its interaction with saturated soil, Journal of Hydrology, vol. 366, 2009, s. 55-61.
• [30] Mourad K., Berndtsson R.: Potential water saving from rainwater harvesting in Syria, VATTEN, vol. 67, 2011, s. 113-117.
• [31] Mucha J., Jodłowski A.: Ocena możliwości wykorzystania wody szarej, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 7-8, 2010, s. 24-27.
• [32] Mwenge Kahinda J., Taigbenu A.E., Boroto R.J.: Domestic rainwater harvesting as an adaptation measure to climate change in South Africa, Physic and Chemistry of the Earth, vol. 35, 2010, s. 742-751.
• [33] Ney R., Galos K.: Bilans polskich surowców mineralnych (energetycznych, metalicznych, chemicznych i skalnych). Kierunki polityki przestrzennej w zakresie wykorzystania złóż, Problemy ochrony złóż i terenów eksploatacyjnych – rekomendacja dla KPZK, 2008.
• [34] Nolde E.: Greywater reuse systems for toilet flushing in multi-storey buildings – over ten years experience in Berlin, Urban Water, vol. 1, 1999, s. 275-284.
• [35] NSW Government: NSW Guidelines for Greywater Reuse in Sewered, Single Household Residential Premises, Department of Water & Energy, Sydney 2008.
• [36] O’Toole J., Sinclair M., Malawaraarachchi M., Hamilton A., Barker S.F., Leder K.: Microbial quality assessment of household greywater, Water Research, vol. 46, 2012, s. 4301-4313.
• [37] Ottoson J., Stenström T.A.: Faecal contamination of greywater and associated microbial risks, Water Research, vol. 37, 2003, s. 645-655.
• [38] Pandey D.N., Gupta A.K., Anderson D.M.: Rainwater harvesting as an adaptation to climate change, Current Science, vol. 85, 2003, s. 46-59.
• [39] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 14 stycznia 2002 r. w sprawie przeciętnych norm zużycia wody (Dz. U. 2002 Nr 8, poz. 70).
• [40] Sales J.C., Konig K.W., Lo A.: Rainwater harvesting providing adaptation opportunieties to climate change, [in:] Barron J. (ed) Rainwater Harvesting: A Lifeline for Human Well-being, A report Prepared for UNEP bu Stockholm Environment Institute York. Stockholm Resilience Centre, Sweden 2009.
• [41] Słyś D.: Potential of rainwater utilization in residential housing in Poland, Water and Environment Journal, vol. 23, 2009, s. 318-325.
• [42] Słyś D., Kordana S., Financial analysis of the implementation of a Drain Water Heat Recovery unit in residential housing, Energy and Buildings, vol. 71, 2014, 1-11.
• [43] Słyś D., Kordana S.: Odzysk ciepła odpadowego w instalacjach i systemach kanalizacyjnych, Wydawnictwo i Handel Książkami „Kabe”, Krosno 2013.
• [44] Słyś D., Stec A., Zeleňáková M.: A LCC analysis of rainwater management variants, Ecological Chemistry and Engineering S, vol. 19, 2012, s. 359-372.
• [45] Springer M.: Der Prozess der Kompostierung. Kompost-Toiletten – Wege zur sinnvollen Fäkalien Entsorgung, Claudia Lorenz-Ladener., 1992.
• [46] Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków. Postanowienia ogólne i wymagania (PN-EN 12056-1:2002).
• [47] Szwed M., Karg G., Pińskwar I., Radziejewski M., Graczyk D., Kędziora A., Kundzewicz Z.W.: Climate change and its effect on agriculture, water resources and human health sectors in Poland, Natural Hazards and Earth System Sciences, vol. 10, 2010 s. 1725-1737.
• [48] Vigneswaran S., Sundaravadivel M.: Recycle and Reuse of Domestic Wastewater, [in:] Vigneswaran S. (ed.) Wastewater Recycle, Reuse and Reclamation – Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), 2004.
• [49] Villarreal E.L., Dixon A.: Analysis of a rainwater collection system for domestic water supply in Ringdansen, Norrkoping, Sweden, Building and Environment, vol. 40, 2005, s. 1174-1184.
• [50] Ward S., Memon F.A., Butler D.: Performance of a large building rainwater harvesting system, Water Research, vol. 46, 2012, s. 5127-5134.
• [51] Wong L.T., Mui K.W., Guan Y.: Shower water heat recovery in high-rise residential buildings of Hong Kong, Applied Energy, vol. 87, 2010, s. 703-709.
• [52] Wiśniewski S., Wiśniewski T.S.: Wymiana ciepła, Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa 2009.
• [53] Zaizen M., Urakawa T., Matsumoto Y., Takai H.: The collection of rainwater from dome stadiums in Japan, Urban Water, vol. 1, 1999, s. 355-359.