节能减排调研报告.docx

1、节能减排调研报告 洛阳市各高校浴室能耗调研报告一、引言随着人们对生态环境的越来越多的关注，低碳生活成为一种时尚。我国经济也处于向低碳经济的转型期，节能减排也被越来越多的地区和人们提上议事日程。改革开放以来，我国经济突飞猛进地发展，一栋栋高楼大厦拔地而起，但是为此我们付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源矛盾日趋尖锐。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持经济发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体的排放引起全球气候的变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强

2、节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要。“节能减排”出自于我国“十一五”规划纲要，其含义就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。中环人民共和国节约能源法所称节约能源是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减小损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。我国快速增长的能源消耗和过高的石油对外依存度促使政府在2006年年初提出：希望到2010年，单位GDP 能耗比2005年降低两成、主要污染物排放减少一成。这两个指标结合在一起，就是我们所说的“节能减排”。同时这也是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大

3、举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。据悉，截止到2009年底，各地区“十一五”减排目标已经基本实现，但是节能减排却是我们长久坚持、不可松懈的任务。要做到节能减排，就要从小事做起，人人动起手来，例如节约电能、节约水资源、节约用纸、减少废气排放、垃圾分类处理等，只有从每一点抓起，才能创建美好的家园。 我们此次走访了洛阳市各高校关于公共浴室能耗的调查，也是为践行“节能减排”的一项重要举措。众所周知，浴室的主要热源为锅炉，例如洛阳师范学院；也有来自市政供热管网，例如河科大、洛阳理工。它们都是以消耗大量能源为代价

4、换取一定的利益。锅炉分为燃气锅炉、燃油锅炉，和燃煤锅炉。目前各企业厂矿大部分使用的是燃煤锅炉，煤属于非再生能源且储量有限，易造成烟尘、酸雨、温室效应等，对环境影响尤为严重。高校公共浴室热水使用具有用水量大、使用时间集中的特点。从规范设计要求以及人们的洗浴习惯角度，洗浴热水温度一般较高，使用后含有相当高热量的废水被排进排水管道。据我们测量，洛阳的三所高校废水排出温度一般为32左右，如果能够对这部分废水余热进行回收并加以利用，就能起到很可观的经济效益，就像下面计算可得利用污水源热泵机组cop可达到6.63，即投入1KW的电能，便可获得6.63KW的电能，这就大大的节约了能源。同时从热泵机组出来的废

5、水也可利用中水回收技术加以利用，例如冲刷厕所、绿化灌溉。利用热泵技术取出热量进行循环使用，这样不仅能够节约高校浴室运行费用，而且可以减少燃料燃烧气体的排放量，有利于环保。 通过此次调研，我们收集了大量数据，包括各高校浴室热源形式、供水量需水量及其温度、收费方式、收支情况等。并对这些数据进行了能耗计算，得出废水余热及其折算标煤，其中洛阳理工日需热水热量6.72109J折合标煤 229.58 kg，洛阳师范4.2109J折合标煤143.49 kg，河科大开元校区3.78109J 折合标煤130.14kg，河科大景华校区1.008109J 折合标煤34.43 kg，河科大周山校区1.386109J

6、折合标煤47.35 kg。从这些数据可以清晰的看出各高校浴室是能耗大户。经我们调研小组认真思考，攻克难关，并设计了几种可行性方案，其原理论证及图示见正文。设计方案所给出的浴室热泵，具有高效节能、节水、环保、无污染等优点，不仅节约了各高校浴室运行费用，而且满足了建设资源节约型、环境友好型社会的必然要求。 我们希望通过此次调研报告，能够提出一个低能耗，低污染的浴室可行性方案，同时也将节能减排的理念推广，让社会的每一成员为我们的可持续发展战略作出最大的贡献。 二、浴室能耗数据的统计1、热源形式 现阶段主要的热源形式有 ：燃油、燃煤、燃气、电加热、市政热网等。下表1为我们调查的各高校浴室热源形式。 表

7、1洛阳师范洛阳理工河南科技大学（西苑、景华、周山、开元）热源形式燃煤锅炉市政热网温度120蒸气80热水2、供水量需水量及其温度冬季夏季日均人流量（人） 日均供水量（吨）日均需水量（吨）供水温度（）排水温度（）日均人流量（人）日均供水量（吨）日均需水量（吨）供水温度 （）排水温度（）河科大周山10010308043441001030804142开元1000409085424390040908540景华100820804243100820804143洛阳理工30008016080442000801608041洛阳师范10001001204260010012038393、收费方式 河南科技大学的四个

8、校区及洛阳理工按流量计费，收费形式刷卡。河科大0.15元min、洛阳理工0.22元min。 洛阳师范收费按人次计费，每人次3元。4、员工费用、维修费等其他开支河科大开元校区：4个正式员工、2个小时工。二者合计一月11000元 主要维修部件是电磁阀，浴室不需交租金。河科大周山校区：1个正式员工、2个小时工。二者合计一月4000元。 主要维修部件电磁阀、喷头、水箱。浴室不需交租金。河科大景华校区：1个正式员工、2个小时工。二者合计一月4000元。 主要维修部件电磁阀、喷头、水箱。浴室不需交租金。洛阳理工： 6个工作人员。一月合计9000元。 主要维修部件水泵、水龙头、电子卡。浴室不需交租金。洛阳师

9、范： 5个工作人员。一月合计6000元。 主要维修部件是电磁阀，浴室不需交租金。5、收支情况以开元校区为计算示例： 员工工资 m：11000元月 维修费 n：100元月 水费 a=（日用热水量热水单价+日用冷水量冷水单价）月浴室开放天数=（4020+502.55）20=18550元电费 b=月用电量电价=1000.55=55元冬季收入 f=（冬季日洗澡人数平均一人洗澡花费）月浴室开放天数=（10001.8）20=36000元冬季盈利额L=f-m-n-a-b =36000-11000-100-18550-55=6295元夏季收入 f=（夏季日洗澡人数平均一人洗澡花费）月浴室开放天数=（9001.

10、8）20=32400元夏季盈利额L=f-m-n-a-b =32400-11000-100-18550-55=2695元以下表为各校区收支详细表：员工工资（元）维修费（元）水费（元）电费（元）收入（元）盈利额（元）冬季夏季冬季夏季周山校区400010050205536003600-5575-5575景华校区400010038125536003600-4367-4367开元校区110001001855055360003240062592695洛阳理工900030040160400138000920008814042140洛阳师范6000100720004507200043200-6550-3535

11、06、能耗计算以开元校区为计算示例：日耗水量 m=90t；水的定压比热容Cp=4.187 KJ/Kg温差 t=42-15=27生成的热量Q=Cpmt=4.1871039010327=10.1736109J标煤的折算当量B=29.27MJkg折算成标煤量M=QB=347.571kg同开元校区其他校区上述量的计算结果如下：温差（）耗水量（t）生成热量（J）折算标煤（kg）周山校区28303.8669109132.216景华校区27202.713510992.718开元校区279010.1736109347.57洛阳理工2916019.43109663.81洛阳师范2710011.304910938

12、6.235三、各高校浴室所存在的能耗现象 1、用过的带有余热的废水直接排到下水道。像开元校区大约15000人左右，一天洗澡人数就有1000人、几乎占了6.67，日用水量高达90t、而利用过的废水基本上就是直接排放，造成很大的资源浪费。如若能将这部分能量利用上，将会有很大的经济价值，就像利用污水源热泵cop能达到6.63，也就是说投入1KW的电能，便可获得6.63KW的电能，一年能节约几万资金。 2、未用完的热水到第二天变成廉价的冷水。由于每天洗澡的人数存在波动，为了满足学生的需求，学校不得不采用最大需求量作为设计供水量。这就造成一部分热水不能被利用，再加上学校没有较好的保温设施，到第二天热水温

13、度将会有很多程度的降低，从而使这部分的热量浪费掉了。 3、多数院校缺少节水规划，造成节水工作的目的性和指导性不强。实际用水过程中监管控制力度不够，造成了很多不必要热水和热能的浪费。例如很多时候没用完的热水第二天就直接当做废水排掉；很多学生洗澡时在没用时的时候也开着水龙头。 四、高校已有的节能措施 1、利用智能卡代替以前的脚踏板式喷头。学生洗澡一般需要 20 分钟，基本用水量为 150 升，采用节水控制器后，由于提供了动态显示功能，大大提高了学生的节水自觉性，实际用水时间减少到 10 分钟以内，因此用水量可以达到以前的 50% 即可节水 75 升。由于用水量减少一半，为此所付出的燃料，管理等保障

14、费用也会成比例减少，以一个万人学校统计，预计每年节省费用 50 万元左右。 2、洛阳师范在燃煤式锅炉中采用了省煤器，省煤器是布置在锅炉尾部烟道内，利用排烟的余热来提高给水温度的热交换器。从材料分有铸铁式、钢管式。从结构分有可分式、不可分式。从工作状况分有非沸腾式和沸腾式。它们的作用是提高给水温度，减少排烟热损失，提高锅炉热效率。一般来说，省煤器出口水温每升高一摄氏度，锅炉排烟温度平均降低二至三摄氏度，每升高给水温度六至七摄氏度，省煤百分之一，一般加装省煤器的锅炉，可节约煤百分之五至百分之十。 3、部分高校已利用中水回收技术，把浴室的废水通过设备的处理变成可利用的再生水，产生的再生水可以冲厕所、

15、灌溉等等作用。五、本作品设计节能方案方案一：有换热地污水源热泵原理图：工作原理：洗完澡后的32废水经过污水处理器处理后，到达热泵机组时水温大约为31，经过热泵到达换热器之后温度大约为26，在换热器里与进浴池15自来水进行热交换，经换热后的22自来水作为热泵机组的冷却水进口温度，通过热泵机组工作将自来水加热到浴池所需温度45。设计计算（以开元校区为例）：a确定冷凝温度和蒸发温度：由t0，out-t0=23冷却水进出口温差取5 得蒸发温度t0=24 由冷却水出口温度为45，则可取冷暖温度为50b绘制压焓图写出各状态点参数（选取R717为制冷剂）：状态点温度（）压力（Mpa）焓（kJkg）1240.

16、9681541482.722502.0261216403502.02612439.864240.968154439.86则制冷量q0=h1-h4=1482.72-439.86=1042.86kJkg；压缩机耗功w0= h2-h1=1640-1482.72=157.28 kJkg；制冷系数= q0/ w0=6.63 那么可得供热系数=+1=7.63。c以开元校区为例计算所需电量：开元校区日需水量90t，浴室营业时间14:00-20:00计算的管道流量G=90103（36006）=4.17kg s浴室所需的热量Q=GCt=4.174.187（45-22）=401.58kw那么提供这么多热量压缩机功

17、率W=Q=401.587.63=52.63kw所需电能P=Wt=52.63kw6h=315.79kw.h转化为标煤量M=Pb=315.790.197=62.21kg（b为电能转化标煤系数，b=0.197kg（kw.h）方案二：污水源热泵原理图：工作原理： 洗完澡的32水废水，到达蒸发器前温度降为31。31水作为热泵机组的冷冻水进口温度，15自来水作为为热泵机组的冷却水进口水温。选用R717作为热泵机组的制冷剂，通过通过热泵机组工作将自来水加热到浴池所需温度45。设计计算（以开元校区为例）：a 确定冷凝温度和蒸发温度：由t0，out-t0=23、冷却水进出口温差取5得蒸发温度t0=24 由冷却水

18、出口温度为45，则可取冷暖温度为50b绘制压焓图写出各状态点参数（选取R717为制冷剂）：状态点温度（）压力（Mpa）焓（kJkg）1240.9681541482.722502.0261216403502.02612439.864240.968154439.86则制冷量q0=h1-h4=1482.72-439.86=1042.86kJkg；压缩机耗功w0= h2-h1=1640-1482.72=157.28 kJkg；制冷系数= q0/ w0=6.63 那么可得供热系数=+1=7.63。c以开元校区为例计算所需电量：开元校区日需水量90t，浴室营业时间14:00-20:00计算的管道流量G=9

19、0103（36006）=4.17kg s浴室所需的热量Q=GCt=4.174.187（45-15）=523.8kw那么提供这么多热量压缩机功率W=Q=523.87.63=68.6kw所需电能P=Wt=68.6kw6h=411.6kw.h转化为标煤量M=Pb=411.60.197=81.09kg（b为电能转化标煤系数，b=0.197kg（kw.h）方案三：地源热泵原理图：工作原理： 15地下水作为热泵机组的冷冻水进口水温，15自来水作为为热泵机组的冷却水进口水温。选用R717作为热泵机组的制冷剂，通过通过热泵机组工作将自来水加热到浴池所需温度45。设计计算（以开元校区为例）：a确定冷凝温度和蒸发

20、温度：由t0，out-t0=23冷却水进出口温差取5 得蒸发温度t0=8 由冷却水出口温度为45，则可取冷暖温度为50b绘制压焓图写出各状态点参数（选取R717为制冷剂）：状态点温度（）压力（Mpa）焓（kJkg）180.5711470.142502.0261217803502.02612439.86480.571439.86则制冷量q0=h1-h4=1470.14-439. 86=1030.28kJkg；压缩机耗功w0= h2-h1=1780-1470.14=309.86 kJkg；制冷系数= q0/ w0=3.32 那么可得供热系数=+1=4.32。c以开元校区为例计算所需电量：开元校区日

21、需水量90t，浴室营业时间14:00-20:00计算的管道流量G=90103（36006）=4.17kg s浴室所需的热量Q=GCt=4.174.187（45-15）=523.8kw那么提供这么多热量压缩机功率W=Q=523.84.32=121.25kw所需电能P=Wt=121.25kw6h=727.5kw.h转化为标煤量M=Pb=727.50.197=143.3175kg（b为电能转化标煤系数，b=0.197kg（kw.h）方案四：空气源热泵原理图：工作原理： -7（洛阳市冬季计算温度-7）的空气作为热泵机组的冷冻水进口水温，15自来水作为为热泵机组的冷却水进口水温。选用R717作为热泵机组

22、的制冷剂，通过通过热泵机组工作将自来水加热到浴池所需温度45。设计计算（以开元校区为例）：a确定冷凝温度和蒸发温度：由t0，out-t0=68冷却水进出口温差取10 得蒸发温度t0= -24 由冷却水出口温度为45，则可取冷暖温度为50b绘制压焓图写出各状态点参数（选取R717为制冷剂）：状态点温度（）压力（Mpa）焓（kJkg）1-240.157551431.872502.0261218503502.02612439.864-240.15755439.86则制冷量q0=h1-h4=1431.87-439. 86=992.01kJkg；压缩机耗功w0= h2-h1=1850-1431.87=4

23、18.13 kJkg；制冷系数= q0/ w0=2.37 那么可得供热系数=+1=3.37。c以开元校区为例计算所需电量：开元校区日需水量90t，浴室营业时间14:00-20:00计算的管道流量G=90103（36006）=4.17kg s浴室所需的热量Q=GCt=4.174.187（45-15）=523.8kw那么提供这么多热量压缩机功率W=Q=523.83.37=155.4kw所需电能P=Wt=155.4kw6h=932.6kw.h转化为标煤量M=Pb=932.60.197=183.7kg（b为电能转化标煤系数，b=0.197kg（kw.h）对上述方案的可行性分析：比较转化的标煤量可知，作

24、品所给出的污水源热泵最节能。污水源热泵就是一种以浴室热水为低温热源的热源热泵。其具有以下显著优点：（1）高效节能：以洗浴后的废水作为能源，一年四季不受温度的影响，由于是吸收水中的热能，大大减少了热量的浪费，所以工作稳定，机组的COP（即能效化）值可达6.63，远高于传统制热，即投入1KW的电能，便可获得6.63KW的电能。（2）节水：以洗浴废水为源体，吸收其中的热量，从而达到为浴室提供洗浴热水的目的，既不消耗资源，又不污染水资源。（3）环保无污染：系统通过吸收洗浴废水中的热量来制取热水，故与传统型的煤、油、气等燃烧加热制取热水方式相比，无任何燃烧废气及废渣，是一种低能耗的环保产品，具有良好的社

25、会效益，是一种可持续发展的环保型产品。（4）寿命长、维护费用低：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，使用寿命长达15年以上，平时基本不需维护，维护费用低。（5）安装控制方便：机组可以安装在室外，如在屋顶、地面等露天放置。可以实现远程监控，占地面积小、安装简便，只要实现与原水系统连接即可，无需另设设备机房。系统全自动控制，可实现无人操作。总而言之，系统简单，节能、节水、环保、易安装，占地少，维护费用低，运行稳定，项目可行性大。五、对高校加强节能减排工作方面的建议 1、制定可行的校园节水规划，并将节能减排作为一个长期目标。 2、提高管理人员的节能、节水意识，提高管理人员在监控和管理方面的能力。 3、加快推进节水、节能设施建设，加快再生水和循环水的利用步伐。 4、提高学生的节水、节能意识，让每个学生都能身体力行的做到节能减排。六、调查资料 见附页