浴室废水余热回收系统与经济性分析

2019-09-10谢晓柔何桂香刘梦

锦绣·上旬刊 2019年12期

谢晓柔　何桂香　刘梦

摘要：随着生活品质不断提高，由人类活动引起的环境质量恶化或能源短缺日趋显著，余热回收成为平衡生态的重要技术手段之一。本文针对大型浴室日常运行中排除的废水含有大量余热这一特点，在讨论余热回收系统理论原理的基础上，通过成都市某高校浴室日常用水量及耗热量为例，分析指出使用该系统具有更显著的经济效益性。

关键词：浴室废水余热回收系统;经济性分析;节能环保

能源不仅是人类赖以生存和发展的重要物质基础，同时是衡量国家经济实力的重要指标。我国经济增长迅速，各项建设取得重大成就，但经济发展与资源消耗、环境破坏的矛盾日渐尖锐。作为第二大能源消耗国，为了实现可持续发展，必须改善当前能耗利用模式，秉承最大化利用能源的宗旨，將能源回收利用（如废水余热）作为节能的一项重要手段。

根据有关资料显示：建筑能耗占我国建筑总能耗近30%，仍在逐年增长，而在建筑能耗中，暖通空调系统及热水系统占比接近60%，可谓名副其实的“耗能大户”。若淋浴废水直接排进下水道，热量不进行回收利用，其造成的热损失每年为1.664×10^14KJ，折合标煤568万吨，按市场煤价400元/吨计算，经济损失高达23亿元。

酒店、高校和其他集中用热水的场所对于废水余热浪费的情况尤为突出，利用合理的技术手段将这些余热进行回收并加以利用，可以减少燃料燃烧的气体排放量，对节能环保具有重要意义。

1 浴室废水余热回收系统理论原理

浴室废水余热回收系统由空气源热泵热水机组、卧式管壳式换热器、热水储水箱、温度感应器与其他废水净化处理设备组成，回收浴室卫生废热水，通过利用其余热降低机组能耗，达到节能环保的目的。该系统使30℃洗浴废水处理到15℃后排入排水管道，而经过净化处理后的高温废水与冷水通过高效板式换热器进行热量交换，冷水从15℃加热至45℃，预热后的冷水储存于保温水箱中，再进入空气源热泵热水机组中的冷凝器。冷水温度升高，使机组能耗大大减少，节约日常生活用电。

该系统的主要特点：①系统结构简单，实用性强，运行和维护管理方便;②节能环保，减少城市中余热排放，实现能量利用效率的最大化;③降低能耗，节约耗热量、耗电量，经济效益高。

图1 浴室废水余热回收系统原理图

2 浴室余热回收系统经济性分析

以成都市某高校公共浴室为例，根据《 GB50015-2003建筑给水排水设计规范（2009版）》（摘取表1）可知，取每人每天的日用水定额为 60L。学校浴室主要是为满足浴室附近学生洗浴建造，学生人数按10000人计算。结合学校实际情况，每天洗浴人次按学生总人数的25%计算，即每天有2500人次洗浴。根据所选日用水定额量，可算出每天浴室洗浴热水总需求量150000L，即150t。

该学校澡堂每日排放废水量大约为150t，则水流量为12.5t/h，进口冷水与加热后的水温温差为：。

由此可知，全部用燃烧锅炉供应热水的热量应为：

。

系统能回收利用的余热变化温度为15℃，查阅相关资料可知，空气源热泵热水机组的回收换热效率一般为70%，则空气源热泵可回收的热量为：

。

因此，系统改造后燃气燃料消耗减少率为：

式中，Q-----燃烧锅炉输出的热水量，kw;

Q1----热泵输出的热水量，kw;

η----燃料减少率。

通过以上分析计算可知，若采用空气源热泵回收和利用系统，废水回收换热效率为70%，相应燃煤消耗量较全部用燃烧锅炉供应热水的燃煤消耗量减少35%。

3 结语

“绿水青山就是金山银山”，节能环保已然成为当今世界的主流趋势。相信经过后续不断研究与创新，浴室废水余热回收研究方向定能取得新突破，进一步提高能源利用率，通过优质产品为导向实现节能环保。废水余热回收系统具有解决能源紧缺问题的巨大潜力，在未来建筑领域的节能减排中占据不可忽视的地位。