浴室廢水余熱回收系統與經濟性分析

謝曉柔　何桂香　劉夢

摘 要：隨著生活品質不斷提高，由人類活動引起的環境質量惡化或能源短缺日趨顯著，余熱回收成為平衡生態的重要技術手段之一。本文針對大型浴室日常運行中排除的廢水含有大量余熱這一特點，在討論余熱回收系統理論原理的基礎上，通過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具有更顯著的經濟效益性。

關鍵詞：浴室廢水余熱回收系統;經濟性分析;節能環保

能源不僅是人類賴以生存和發展的重要物質基礎，同時是衡量國家經濟實力的重要指標。我國經濟增長迅速，各項建設取得重大成就，但經濟發展與資源消耗、環境破壞的矛盾日漸尖銳。作為第二大能源消耗國，為了實現可持續發展，必須改善當前能耗利用模式，秉承最大化利用能源的宗旨，將能源回收利用（如廢水余熱）作為節能的一項重要手段。

根據有關資料顯示：建筑能耗占我國建筑總能耗近30%，仍在逐年增長，而在建筑能耗中，暖通空調系統及熱水系統占比接近60%，可謂名副其實的“耗能大戶”。若淋浴廢水直接排進下水道，熱量不進行回收利用，其造成的熱損失每年為1.664×10^14KJ，折合標煤568萬噸，按市場煤價400元/噸計算，經濟損失高達23億元。

酒店、高校和其他集中用熱水的場所對于廢水余熱浪費的情況尤為突出，利用合理的技術手段將這些余熱進行回收并加以利用，可以減少燃料燃燒的氣體排放量，對節能環保具有重要意義。

1 浴室廢水余熱回收系統理論原理

浴室廢水余熱回收系統由空氣源熱泵熱水機組、臥式管殼式換熱器、熱水儲水箱、溫度感應器與其他廢水凈化處理設備組成，回收浴室衛生廢熱水，通過利用其余熱降低機組能耗，達到節能環保的目的。該系統使30℃洗浴廢水處理到15℃后排入排水管道，而經過凈化處理后的高溫廢水與冷水通過高效板式換熱器進行熱量交換，冷水從15℃加熱至45℃，預熱后的冷水儲存于保溫水箱中，再進入空氣源熱泵熱水機組中的冷凝器。冷水溫度升高，使機組能耗大大減少，節約日常生活用電。

該系統的主要特點：①系統結構簡單，實用性強，運行和維護管理方便;②節能環保，減少城市中余熱排放，實現能量利用效率的最大化;③降低能耗，節約耗熱量、耗電量，經濟效益高。

圖1 浴室廢水余熱回收系統原理圖

2 浴室余熱回收系統經濟性分析

以成都市某高校公共浴室為例，根據《 GB50015-2003建筑給水排水設計規范（2009版）》（摘取表1）可知，取每人每天的日用水定額為 60L。學校浴室主要是為滿足浴室附近學生洗浴建造，學生人數按10000人計算。結合學校實際情況，每天洗浴人次按學生總人數的25%計算，即每天有2500人次洗浴。根據所選日用水定額量，可算出每天浴室洗浴熱水總需求量150000L，即150t。

該學校澡堂每日排放廢水量大約為150t，則水流量為12.5t/h，進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熱水的熱量應為：

。

系統能回收利用的余熱變化溫度為15℃，查閱相關資料可知，空氣源熱泵熱水機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，系統改造后燃氣燃料消耗減少率為：

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。

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

3 結語

“綠水青山就是金山銀山”，節能環保已然成為當今世界的主流趨勢。相信經過后續不斷研究與創新，浴室廢水余熱回收研究方向定能取得新突破，進一步提高能源利用率，通過優質產品為導向實現節能環保。廢水余熱回收系統具有解決能源緊缺問題的巨大潛力，在未來建筑領域的節能減排中占據不可忽視的地位。

參考文獻

[1薛 志 峰.商業 建 筑 節 能 技 術 與 市 場 分 析 [ J ].節能，2003，16（3）：56-59.

[2]GB50189—2005，公共建筑節能規范[S].

[3]GB/T23137—2008，家用和類似用途熱泵熱水器[S].北京：中國標準出版社，2009.