每当你冲洗你的马桶或者洗澡，你都会失去一些令人惊讶的有价值的东西：热量。

首先需要耗费大量的能量来加热水，而大量的这种能量只是在排水沟中消失，并在环境中消失。 围绕15-30一个典型的家庭能源法案的百分比继续加热水。 重新使用这个“热”将是一个非常简单的方法，使我们的生活更可持续。

城市水循环中的能源无处不在。 水务公司用它来生产饮用水，并将其泵送到家中。 使用后，将污水排入下水道，并在污水处理厂进行净化。 那些排水和废水处理再次使用能源。

水不一定是能源的巨大消耗 - 它甚至可能是一个净能源工厂。 例如，我们已经能够从废物中生产沼气，并用它来为“公共汽车”供电 除其他事项外.

加热水需要的能量比使用时多十倍。 而这种能量通常是浪费的。 毕竟，从下水道排出的热水通常还是温热的，因此废水中含有大量的热能。

重新利用这个热量对于环境来说是一个简单的胜利。 这将使水循环更节能，大大减少我们的碳足迹。

为了从我们的废水中回收热量，我们首先需要一个 换热器。 这种装置可以在较暖的旁边运行冷水流，而不会将两种流体混合在一起。 而是从温水中提取热量并转移到冷水中。

在一个简单的家庭系统中，淋浴头的冷水可以通过淋浴，厨房和洗澡水预热，这意味着我们可以使用较少的温水来创造一个舒适的淋浴。

在较大的系统中，热交换器可以安装在街道的下水道总管中。在这种情况下，冷流将成为一种再循环介质，将热量带入热泵——一种反向工作的冰箱。该热泵可以将更高温度（约 50℃）的热量传递至第三股水流。然后，该热流可用于建筑物中的空间供暖或热自来水。

首先，很难弄清楚热回收的有效性，因为在下水道内进行流量和温度测量非常困难。 设备迅速被固体废物和家庭垃圾堵塞。 下水道中的可用热量每天，甚至每小时都有很大变化。

为了克服直接测量的困难，我们使用了可以预测下水道网络中可用热量的计算机模型。 一个型号， Simdeum，看看厕所，水龙头，洗衣机和其他用具的使用情况，估计有多少水会流入下水道 - 这将是多么的热。 另一种模式， 索贝克，将计算流经下水道网络的水量和下水道主管道中的水位。 我们开发了一个额外的模块，可以计算通过管壁进入周围土壤的热量损失。

这些模型在实践中起作用。 当我们调查住在巴斯大学校园的学生用水时，我们发现我们基于调查的流量和温度预测与附近沙井的数据密切相关。

但是一旦我们想出如何储存或喂入更大的加热系统，我们只能利用这种热量。 用水量的日常变化以及在凌晨淋浴时达到高峰的热水需求和下水道供应之间的滞后意味着小规模的热量再利用仍然不切实际。

但是，所有这些已经可以在更大的范围内进行。 荷兰城市的模型计算 阿尔梅勒 一旦从5,000或更多的人收集废水，从下水道回收的热量就会变得很有吸引力。 在德国，瑞士和斯堪的纳维亚可以找到使用系统的实际证据。这篇文章是与Laura Piccinini一起撰写的，是她在洛桑联邦理工学院的硕士项目的一部分。