Tehnikaülikooli teadlaste uurimistöö pakub uusi võimalusi järjest suureneva sademevee koguse paremaks ärakasutamiseks linnades


01.02.2017       Kersti Vähi

Kliimamuutusest tingitud sademete hulga suurenemisest on saamas üha enam globaalne probleem. Tallinna tehnikaülikooli konstruktsiooni- ja vedelikumehaanika uurimisrühm püstitas endale mõned aastad tagasi ülesande leida kasvavale sademevee kogusele uusi kasutusviise.

Uurimistöö tulemusena ilmub mainekas erialaajakirjas Urban Water Journal teadusartikkel "Optimaalne lahendus soojusenergia kasutamiseks sademevee kogumise ja tarbevee tootmise integreeritud süsteemis" (An optimal solution of thermal energy usage in the integrated system of stormwater collection and domestic-water heating).
Uuringu ühe eestvedaja, dotsent Janek Laanearu sõnul kaasneb kasvava linnastumisega paratamatult ka sademevee koguse suurenemine: "Lihtsad arvutused näitavad, et viimase dekaadi aastate keskmine sademevee kogus Tallinna kõvakattega valgalal on ligi 45 miljonit kuupmeetrit, mis on oluliselt suurem kui näiteks Ülemiste järve veehulk“.
Sademetega kaasnevate üleujutuste leevendamiseks linnades on seega vajalik leida uusi lahendusi. Euroopa linnades kasutatakse üha enam sademevee süsteemi kasvava koormuse vähendamiseks ja vihmavee kogumiseks mahuteid. Kaubanduskeskustes ja büroohoonetes kasutatavast vee kogusest üle poole ei peagi vastama puhta joogivee kvaliteedile, nii on näiteks Tallinnas Sõpruse pst 157 büroohoone (nn rohelise mõtteviisi ehk ökobüroomaja) krundile paigutatud spetsiaalne vihmaveemahuti, millesse kogutud vett kasutatakse maja tualettruumides.

Janek Laanearu hinnangul on lahenduse leidmine sademevee soojuse kasutamiseks erinevate hoonete (kaubanduskeskused, büroohooned ja korterelamud) tarbevee soojendamiseks lausa multifunktsionaalne optimeerimisülesanne. Paljude võimalike lahenduste seast on vajalik määrata veemahuti ruumala ja linnavalgala pindala, mis vastavad vihmakuude sademete hulgale ja hoone sooja tarbevee vajadusele.

Sademevee soojusenergia kättesaadavus sõltub omakorda oluliselt vee voolamisest sademevee süsteemis ja soojuse eraldamise tehnoloogiast. Soojuse efektiivseks eraldamiseks veemahutist on vajalik modelleerida temperatuuri järgi stratifitseeritud voolamist. Ainult voolamise hüdraulika valemitega selle ülesande lahendamine pole aga võimalik, ning seetõttu on edaspidi vajalik kasutada ka arvutusliku vedelikudünaamika CFD (Computational Fluid Dynamics) modelleerimist.

"Sademevee soojusenergia on samuti üks taastuvatest energiaallikatest, mis lisaks tuule-, päikese-, hüdroenergiale ja teistele looduslikele energiaallikatele võiks olla üheks arvestatavaks alternatiiviks fossiilkütuste energiale. Soojuse eraldamine looduslikust veekogust on leidnud juba ühe huvitava lahenduse ka Tallinnas Eesti Meremuuseumi Lennusadama angaaride mereküttena“, lisab dotsent Laanearu.

Lisainfo: TTÜ inseneriteaduskonna dotsent Janek Laanearu, janek.laanearu@ttu.ee

Kersti Vähi, TTÜ teadusosakond