浴室廢水余熱回收系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)性分析

謝曉柔　何桂香　劉夢(mèng)

摘 要：隨著生活品質(zhì)不斷提高，由人類活動(dòng)引起的環(huán)境質(zhì)量惡化或能源短缺日趨顯著，余熱回收成為平衡生態(tài)的重要技術(shù)手段之一。本文針對(duì)大型浴室日常運(yùn)行中排除的廢水含有大量余熱這一特點(diǎn)，在討論余熱回收系統(tǒng)理論原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)成都市某高校浴室日常用水量及耗熱量為例，分析指出使用該系統(tǒng)具有更顯著的經(jīng)濟(jì)效益性。

關(guān)鍵詞：浴室廢水余熱回收系統(tǒng);經(jīng)濟(jì)性分析;節(jié)能環(huán)保

能源不僅是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要指標(biāo)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，各項(xiàng)建設(shè)取得重大成就，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗、環(huán)境破壞的矛盾日漸尖銳。作為第二大能源消耗國(guó)，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須改善當(dāng)前能耗利用模式，秉承最大化利用能源的宗旨，將能源回收利用（如廢水余熱）作為節(jié)能的一項(xiàng)重要手段。

根據(jù)有關(guān)資料顯示：建筑能耗占我國(guó)建筑總能耗近30%，仍在逐年增長(zhǎng)，而在建筑能耗中，暖通空調(diào)系統(tǒng)及熱水系統(tǒng)占比接近60%，可謂名副其實(shí)的“耗能大戶”。若淋浴廢水直接排進(jìn)下水道，熱量不進(jìn)行回收利用，其造成的熱損失每年為1.664×10^14KJ，折合標(biāo)煤568萬(wàn)噸，按市場(chǎng)煤價(jià)400元/噸計(jì)算，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)23億元。

酒店、高校和其他集中用熱水的場(chǎng)所對(duì)于廢水余熱浪費(fèi)的情況尤為突出，利用合理的技術(shù)手段將這些余熱進(jìn)行回收并加以利用，可以減少燃料燃燒的氣體排放量，對(duì)節(jié)能環(huán)保具有重要意義。

1 浴室廢水余熱回收系統(tǒng)理論原理

浴室廢水余熱回收系統(tǒng)由空氣源熱泵熱水機(jī)組、臥式管殼式換熱器、熱水儲(chǔ)水箱、溫度感應(yīng)器與其他廢水凈化處理設(shè)備組成，回收浴室衛(wèi)生廢熱水，通過(guò)利用其余熱降低機(jī)組能耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。該系統(tǒng)使30℃洗浴廢水處理到15℃后排入排水管道，而經(jīng)過(guò)凈化處理后的高溫廢水與冷水通過(guò)高效板式換熱器進(jìn)行熱量交換，冷水從15℃加熱至45℃，預(yù)熱后的冷水儲(chǔ)存于保溫水箱中，再進(jìn)入空氣源熱泵熱水機(jī)組中的冷凝器。冷水溫度升高，使機(jī)組能耗大大減少，節(jié)約日常生活用電。

該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，運(yùn)行和維護(hù)管理方便;②節(jié)能環(huán)保，減少城市中余熱排放，實(shí)現(xiàn)能量利用效率的最大化;③降低能耗，節(jié)約耗熱量、耗電量，經(jīng)濟(jì)效益高。

圖1 浴室廢水余熱回收系統(tǒng)原理圖

2 浴室余熱回收系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析

以成都市某高校公共浴室為例，根據(jù)《 GB50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2009版）》（摘取表1）可知，取每人每天的日用水定額為 60L。學(xué)校浴室主要是為滿足浴室附近學(xué)生洗浴建造，學(xué)生人數(shù)按10000人計(jì)算。結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況，每天洗浴人次按學(xué)生總?cè)藬?shù)的25%計(jì)算，即每天有2500人次洗浴。根據(jù)所選日用水定額量，可算出每天浴室洗浴熱水總需求量150000L，即150t。

該學(xué)校澡堂每日排放廢水量大約為150t，則水流量為12.5t/h，進(jìn)口冷水與加熱后的水溫溫差為：。

由此可知，全部用燃燒鍋爐供應(yīng)熱水的熱量應(yīng)為：

。

系統(tǒng)能回收利用的余熱變化溫度為15℃，查閱相關(guān)資料可知，空氣源熱泵熱水機(jī)組的回收換熱效率一般為70%，則空氣源熱泵可回收的熱量為：

。

因此，系統(tǒng)改造后燃?xì)馊剂舷臏p少率為：

式中，Q-----燃燒鍋爐輸出的熱水量，kw;

Q1----熱泵輸出的熱水量，kw;

η----燃料減少率。

通過(guò)以上分析計(jì)算可知，若采用空氣源熱泵回收和利用系統(tǒng)，廢水回收換熱效率為70%，相應(yīng)燃煤消耗量較全部用燃燒鍋爐供應(yīng)熱水的燃煤消耗量減少35%。

3 結(jié)語(yǔ)

“綠水青山就是金山銀山”，節(jié)能環(huán)保已然成為當(dāng)今世界的主流趨勢(shì)。相信經(jīng)過(guò)后續(xù)不斷研究與創(chuàng)新，浴室廢水余熱回收研究方向定能取得新突破，進(jìn)一步提高能源利用率，通過(guò)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保。廢水余熱回收系統(tǒng)具有解決能源緊缺問(wèn)題的巨大潛力，在未來(lái)建筑領(lǐng)域的節(jié)能減排中占據(jù)不可忽視的地位。

參考文獻(xiàn)

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