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校园绿色能源洗浴系统设计 　　【摘要】文章设计了一套洗浴污水余热回收、太阳能集热与燃气辅助联合加热供水系统。系统可满足大学校园部分学生饮用水和洗浴用水的需求，能节约常规资源，保护环境和减少污染，推动可再生能源的应用及节约型社会的建设，达到改善提高校园及周边区域环境质量的目的。 　　【关键词】洗浴系统；污水余热回收；太阳能 　　引言 　　我国人口众多，人均占有资源相对贫乏，人均剩余可开采石油储量仅为3.0吨，约为世界平均水平的1/9；煤炭、天然气和森林资源的人均拥有量分别为世界平均值的约1/2、1/23和1/6。按照现有用能速度，我国目前已探明的石油资源只能使用20年，而煤炭作为我国的主要能源资源也只能作用100年。但是我国目前的人均能源消耗水平增长却紧缺潜力巨大。一边是能源存量短缺，另一边是能源消耗快速增长，我国能源形势十分严峻。 　　本文设计了一套联合加热系统。系统可满足大学校园部分学生饮用水和洗浴用水的需求。系统包括三部分即洗浴污水余热回收系统、太阳能集热供水系统、燃气辅助加热系统。设计力求节约常规资源，保护环境和减少污染，以推动可再生能源的应用及节约型社会的建设。 　　1、系统设计 　　1.1 洗浴污水余热回收系统 　　学校洗衣房、浴池等的废水温度较高，如果任由该部分热量流失，势必会造成能源的极大浪费，而且热废水外排对环境也会造成一定的热污染。此处采取直接将换热管置于洗浴污水池内，洗浴冷水经换热管内流过，与排出的洗浴污水逆流换热，经过初次换热的洗浴冷水，再进入太阳能集热器进行加热，以达到洗浴用水要求，这种自行设计的余热回收系统充分利用了洗浴污水的能量，简单易行，且适合推广。 　　根据对现有浴室洗浴污水的实际测量，洗浴污水温度约为35℃，最终流入污水排污井内的温度为15℃，如若能将污水沿程损失热量的40%利用起来，其经济效益是相当可观的，以洗浴日用水量140T，日排污量140T，工作时间10小时为例设计，现初步计算如下： 　　洗浴污水与洗浴补充冷水以逆流形式进行换热。洗浴污水流量14T/小时；洗浴补充水量14T/小时；洗浴污水温度35℃；经过换热后的洗浴污水温度为15℃；洗浴冷水进水温度8℃；洗浴冷水出水温度16℃。 　　现可计算换热器的总面积，其工程具体计算可采用如下公式： 　　（1） 　　式中，A-传热面积，m2；Q-换热器的换热量，J；Km-整个传热面上的平均传热系数，kW/（m2·℃）；△Tm-两种流体之间的平均温差，℃。 　　由此计算可得换热总面积为：49-52m2。 　　此种做法简单易行，而且经济效益可观，具体体现在可缩短太阳能对洗浴用水的加热时间，提高学生的日洗浴人次，实际上就是减少燃气机组对洗浴用水的加热；另外在阴雨天太阳能不起作用的情况下体现节能的效果尤为明显；并且可以降低洗浴污水对环境的热污染。 　　1.2太阳能集热器与燃气辅助热源供热系统 　　太阳能集热器，将太阳的辐射能转换为热能，用于产生热水或其他供热用途[1]。本系统最终要满足学生饮用水需求，因此燃气辅助加热系统的配备就显得尢为重要，与常规能源比较，燃气沸水机组具有热效率高、环保低排放等优点。 　　太阳能资源丰富区为每100L水选用太阳能集热器面积1.2/m2。 　　太阳能集热系统循环水泵扬程按下式计算： 　　（2） 　　式中，H`b-太阳能集热系统循环泵的扬程；H`1-太阳能集热器与水箱间的供、回水管路水头损失和；H`2-太阳能集热器阻力损失；H3-太阳能集热系统中储热水箱、换热器等阻力损失。此处选择水泵的扬程为30m。 　　这里设计的集热水箱按推荐值的40%选取，因而此处水箱应设计为80m3。 　　太阳能集热水箱里还配有换热器，饮用自来水从集热水箱的换热器经过换热最后流经沸水燃气机组进行加热。 　　沸水燃气机组用以满足学生饮用水的加热以及阴雨天洗浴热水不能由太阳能来满足要求温度的情况。 　　在上述所有加热运行设备及使用燃料中沸水燃气机组使用成本最低。且沸水燃气机组具有电网负荷小，不受气候影响，占地面积小，安全高效、无人职守等特点。其经济优势如下表所示。对于学生饮用水的加热，根据学校特点，可以选用分布式沸水燃气机组，即在中心不同的地域同时配备几台沸水机组，以解决学生在同一时间打水人数过于集中的特点。 　　根据不同中心布局情况，燃气沸水机组具体配置以如下分析为参考： 　　学生早、中、晚打水时间各以2小时计算；学生一天饮用水量为60T，则可知每小时消耗水量为10T；水的加热温差为50℃。 　　因此可配置如下型号的燃气沸水机组：取热温差50℃，每小时出水1.3T，输出功率为272kw的沸水燃气机组8台。 　　另外再配两台输出功率为272kw的燃气沸水机组以作洗浴水不能达到洗浴要求时补充