高校淋浴水热回收综合利用方案

史小航 周春辉

摘 要：随着社会的发展，水资源和能源的紧张已成为我们面对的主要问题，本文针对高校淋浴水的废热回收及再利用方面进行了探讨，并提出通过热泵技术提取洗浴排水中的热量，用以取代传统的燃煤燃气锅炉的热源地位，另对排放的废水加以处理，使之成为可以二次利用的水源。

关键词：燃气锅炉；水源热泵；热回收

现如今，随着高校学生人数的不断增长，校内基础设施的规模越来越大，越来越完善，对于能源的需求量也越来越多。尤其是高校洗浴设施，具有耗水量大，热能需求多，污染轻，水质稳定的特点。每天每所高校上百吨洗浴废水的直接排放，不仅导致了水资源的浪费，同时也浪费掉了大量的低品位热能，结合能源日益紧张的现状，如何回收洗浴废水中的热量以及如何将洗浴废水综合利用起来，是值得我们思考的一个问题。热泵技术在余废热回收、低位能源的有效利用、环保与节能、运行经济性等方面具有非常明显的优势，为能源的综合利用、社会的可持续发展做出了一定的贡献，具有广阔的发展空间和市场前景。[ 1 ]

1 原方案现状概述

1）锅炉供水概况。经实地调研，某高校原方案是采用以燃烧化石燃料的天然气锅炉为热源，将常温水加热到55℃，通过供水管道将热水输送到洗浴中心，再经过一定比例的冷热水配比后，将水温调控在40℃左右，再输送到淋浴器末端供洗浴者直接使用。

2）现状分析。原方案所提供的热水经洗浴者使用后直接排入下水道流走，浪费了洗浴水中的热量。同时洗浴废水属于品质较高的洁净杂排水，其直接排放造成了水资源的浪费。另外燃烧以天然气为主的化石能源也会造成一定的环境污染，且天然气价格相对较高，造成运行成本也比较高。

2 新方案概述

1）系统原理。新方案采用一台蒸汽压缩式热泵以提取洗浴废水（洗浴废水水温在30℃左右）中的热量，用以加热常温水，将常温水的水温提升至洗浴温度，输送到洗浴系统中供以使用，使得热量得以循环利用。另置一台空气源热泵作为辅助热源，与蒸汽压缩式热泵同时向常温水供热，确保洗浴水水温达到要求。洗浴废水经提取热量后，收集起来加以简单的处理，即可作为校园绿化用水，校园道路洒水用水等，以实现水资源的综合利用。

2）新方案优点。以洗浴后的废水作为能源，系统一年四季全天候运行性能稳定，不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响，使用寿命长，平时基本不需维护，维护费用低。[ 2 ]另外与传统的燃煤、燃气锅炉相比，清洁无污染，没有任何燃烧废气及废渣，能耗低且环保，具有良好的社会效益。系统寿命长，维护费用及运营成本低，机组安装方便，占地面积小。

3 效益分析

1）经济效益。以某学校一澡堂每天的洗浴用水量为300t为例，将这部分水由常温15℃加热到55℃所需的热量为Q：

选取制热量为1400kW的RSJ-380/S-820水源热泵机组，其输出功率为125kW，经计算，此热泵回收Q1的热量需消耗1250kW·h的电量，可产生2.34×107kJ的热量用于加热洗浴水。

选取某品牌空气源热泵，经计算，此热泵提供剩余2.7×107kJ的热量需消耗2143kW·h的电量。

新方案共消耗电量3393kW·h，按每度电0.6元计算，此方案的日花费为2036元。比原方案节省了3077元。节省率约为60%。

2）环保效益。在当今社会，不仅仅存在能源危机，同时还存在着水资源的短缺与严重污染。所以节水与节能同等重要，都应引起我们每个人的重视。在一个拥有数万人的高校里，假使平均每人每次用水100升，那么采用新方案后一天可以节约几百吨的水，随着时间的积累，其效益就会愈发的显著。新方案采用水源热泵回收利用洗浴排水中的热量，利用空气源热泵提取利用空气中的热量，并对洗浴排水进行二次使用。符合现代所倡导的绿色、环保、低碳的生活方式。避免了CO2和其它污染物的排放，属于环境友好型产品。

4 结语

热泵浴室热回收系统具有较高的性能系数COP值，较低的运行费用，具有较大的运行经济优势。[ 4 ]浴室废水回收项目的落实与推广，可大大减少洗浴用水对化石能源的依赖，同时也降低了化石燃料的燃烧对环境的破坏，体现了节能减排的理念，有效地推动可持续发展战略。

参考文献：

[1] 王睿怀，冯圣红.高校浴室废水热回收与节能减排的探讨，2008，5.

[2] 顾小刚，王玉军，曹卫华.废水源热回收热泵使用前景分析，制冷技术，2005，10.

[3] 王增长，高羽飞.建筑给排水工程，2010，8.

[4] 黄昆荣，王林.热泵技术在浴室废热回收上的應用研究，制冷与空调，2005，5.

作者简介：

史小航（1994-），河南开封人，郑州大学土木工程学院2013级本科生，建筑环境与能源应用工程专业；周春辉（1990-），河南驻马店人，郑州大学土木工程学院2013级本科生，建筑环境与能源应用工程专业。

指导老师：刘昌海，郑州大学土木工程学院教师。