浴室余熱回收裝置設(shè)計(jì)和應(yīng)用前景分析

劉洪辰+林春丹+張萬松+杜洋+汲傳讀

摘 要 為回收淋浴溫水（廢水）中的余熱，設(shè)計(jì)一種適合浴室里使用的余熱回收裝置，在淋浴頭對應(yīng)的地面上設(shè)置一個托盤，托盤內(nèi)盤曲著廢水和冷水兩種水管，將粗細(xì)兩種水管套起來，淋浴后的廢水在細(xì)水管里面流，淋浴用的冷水在粗水管里（細(xì)水管外）流，溫水散發(fā)的熱量會被冷水吸收，將冷水溫度提高，升溫之后的冷水再進(jìn)入混水閥。大學(xué)校園里每個淋浴頭每天節(jié)能相當(dāng)于1.6度電，該裝置結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)耐用，單個裝置造價在240元左右，使用一年即可回收成本，在高等學(xué)校、煤礦和油田等企業(yè)有推廣應(yīng)用的前景。

關(guān)鍵詞 節(jié)能減排；余熱回收；裝置；熱傳導(dǎo)

中圖分類號 TEO 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）05-0039-02

1 回收浴室余熱節(jié)能創(chuàng)意

在化工廠、熱電廠等有大型余熱回收裝置[1-3]，但是浴室余熱回裝置會少見到，淋浴的適宜溫度為38℃～42℃。每人每次淋浴時用水量約為30L～90L，在中國石油大學(xué)（北京）潤杰公寓淋浴室統(tǒng)計(jì)，大學(xué)生洗澡時間稍短，平均每次淋浴時間為20min，每次淋浴用水總為25L。

適宜淋浴的溫水是由熱水（一般60℃～70℃）和冷水混合，淋浴后的廢水溫度大約在36℃～40℃之間，我們稱之為溫水，這部分水落地后直接進(jìn)入下水道流走了，熱量也就浪費(fèi)了。研制一種裝置回收這部分熱量，參見圖1，將冷水管和溫水（廢水）管套在一起，溫水經(jīng)過過濾后進(jìn)入渡銅鋁管，用內(nèi)部的溫水給冷水加溫，一旦冷水溫度上升，混合較少的熱水就能達(dá)到舒適的淋浴水溫。從而減少熱水的使用量，達(dá)到節(jié)能的目的。

從公式（1）可以指導(dǎo)，傳導(dǎo)的熱量與接觸面積、接觸時間和溫差成正比，設(shè)計(jì)回收裝置時，適當(dāng)增加水管的長度，使接觸面積和接觸時間得到增加，回收的熱量自然也就增加。

3 JN-1型浴室余熱回收裝置設(shè)計(jì)

如果對淋浴室改造，只需要在淋浴頭下方加溫水回收裝置，并且用溫水給冷水加溫，但是為了說明得更清楚，我們設(shè)計(jì)了帶熱水器的余熱回收裝置。該裝置主要由托盤和托盤中盤曲的水管組成，圖2是淋浴下方安裝的托盤設(shè)計(jì)圖。圖3是托盤內(nèi)溫水管和冷水管套裝，用冷水回收溫水中的余熱的示意圖，圖4是余熱回收裝置組合圖。圖5是集體淋浴室效果圖。淋浴頭下方地面上就是一個溫水余熱回收裝置。

一度電為3600000J，則每人次洗澡可以節(jié)約用電0.16度。大學(xué)校園里，一個淋浴頭每天至少10人在使用，可以節(jié)約用電1.6度，浴室每年開放時間300天，一個淋浴頭下的余熱回收裝置每年可以節(jié)電480度，按照每度電0.5元計(jì)算，節(jié)省經(jīng)費(fèi)240元。參見表1，每個單人余熱回收裝置不超過240元，一年可以回收成本。如果多個余熱回收裝置同時使用，節(jié)能效果更好。

安裝型浴室余熱回收裝置，大學(xué)校園里每個淋浴頭每天節(jié)能相當(dāng)于1.6度電，一年內(nèi)回收成本，一個裝置壽命周期按照6年計(jì)算，每個裝置收益240元×（6-1）=1 200元，2萬人校園公寓里，需要500個以上的淋浴頭，總收益1 200元×500=600 000元，綠色環(huán)保的社會效益更加明顯。因此，該裝置在高等學(xué)校、煤礦和油田等企業(yè)有廣泛的應(yīng)用的前景。

5 結(jié)論

浴室余熱回收裝置，設(shè)計(jì)思路奇特，熱能回收效率高，節(jié)能效果明顯，關(guān)節(jié)接頭可用3D打印完成，裝置結(jié)實(shí)耐用，設(shè)備造價低，安裝簡單，回收成本快，環(huán)保效益明顯，經(jīng)濟(jì)效益可觀，適合微小企業(yè)開發(fā)和生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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