空调冷凝水回收利用技术应用与分析

空调冷凝水回收利用技术应用与分析

空调制冷除湿过程中产生大量的冷凝水，这些冷凝水温度较低、杂质很少、硬度低、产生量稳定，具有较高的利用价值。目前，暖通空调节能方面研究方向之一是空调冷凝水的回收利用。

标签：空调;冷凝水;回收利用

对于暖通空调而言，暖通空调节能方面研究方向之一就是空调冷凝水的回收利用。空调冷凝水具有以下特点：冷凝水品质较好;理论上冷凝水是纯净水，基本不含钙镁离子，水的硬度低。冷凝水的温度比较低，冷凝水的温度大约在15℃～20℃，带有余冷。基于空调冷凝水的特点，对其回收利用技术的研究日益重视。空调冷凝水的回收回用，可以作为冷却塔补水，或经处理后作为景观灌溉用水、道路及车库清洗用水，从而节约用水。

1 空调冷凝水量

1.1 空气参数

根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50376—2012）规定。从节能、舒适性的角度出发，考虑室内温湿度状态为：室内设计干球温度：25℃，相对湿度：50%。

1.2 室内冷凝水量

中央空调冷凝水、循环冷却水根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）规定，同时结合各类公共建筑的空调负荷特点发现，室内空调区内1kW冷负荷每小时约产生的冷凝水水量b1约为0.4kg。，在潜热负荷较大的情况下，每1KW冷负荷每小时约产生的冷凝水量0.8kg。

1.3 新风冷凝水量

通过对各类公共建筑（办公、商业、超市、酒店、电影院）空调负荷的大量计算发现，以某品牌风机盘管（制冷量3.5kW，标准风量570m3/h）为例，计算冷凝水量。设室内设计温度为tN=26℃，相对湿度为φN=55%，夏季室外计算温度tW=35℃，相对湿度φW=75%，风机盘管的机器露点为tL=12℃，相对湿度为φL=95%，设新风经过新风机组处理到室内空气等焓线，相对湿度为95%的状态点2，最小新风量按总风量的10%计算。根据室内外空气参数确定室外W点和室内N点，室内状态点N经过表面式冷却器冷却去湿到风机盘管送风状态点1（1点在W点和2点的延长线上），与状态点2的新风按比例混合至送风状态点O后沿热湿比线ε送入室内至室内状态点N，如此循环。

1.4 空调冷凝水的产量

假设空调的运行处于一个恒温恒湿的封闭环境当中，空调运行所产生的冷凝水主要由两个部分产生，一部分是由室外的空气与换热器产生温度差所产生的冷凝水，另一部分则是由室内人员运动所产生的余湿。因此，在冷凝水水量的计算过程中，也需要分成两个部分进行运算，对于由室外空气产生的冷凝水部分主要通过新风量与空调处理前后空气中的湿度变化进行计算;对于室内人员运动产生的余湿，可以用过客流量以及单位人员的散湿量进行计算。当室外冷凝水量与室内人员余湿量全部计算得出之后，再将两者进行相加，则可以得出空调运行过程中的冷凝水总量。

例如：某商务楼为4.8m×8.6m×3.3m（长×宽×高）的办公室，在办公室办公人员一天滞留的时间为10h，风机盘管加独立新风的形式空调，空调实际运行过程中产生的冷凝水需要考虑一下几个因素。

1.4.1 风机盘管需要附加产生的冷凝水量W1：

在空调刚运行时，由于室外的空气通过各种途径如没有紧闭的门窗和缝隙渗漏到室内，室内空气的各种相关参数与室外空气几乎一样，风机盘管会产生大量的冷凝水。

W1=ρV（dW-dN）=1.2×136.22×（26.5-11.5）/1000=2.45kg

式中，V为处理空气量，即等于房间的体积4.8m×8.6m×3.3m=136.22m3。

1.4.2 室内人员的散湿量W2：根据《公共建筑节能设计标准》按高级办公室考虑，人员密度要求8m2人，每人散湿量按120g/h计，常居办公室人员以5人计，这些人员一天的散湿量W2将析出成为冷凝水。

W2=nqT=5×0.120×10=6kg

式中，n为人数;q为成年男子散湿量，kg/h;T为时间，h。

1.4.3 新风处理过程中产生的冷凝水W3：新风量标准取每人30m3/h。

W3=ρVw（dw-d2）T=1.2×30×5×（26.5-13.8）/1000×10=22.86kg式中，VW 为新风量，每人30m3/h。

1.4.4 每天的总冷凝水量Wd：

Wd=W1+W2+W3=31.31kg

其中新风处理过程中产生的冷凝水量占73%，室内人员散湿产生冷凝水量占19%，室内空气产生冷凝水量占8%。由此可以算出每单位空调面积上产生的冷凝水量W为：

W=Wd/TS=31.31/（10×3600×4.8×8.6）=2.11×10-5kg/（m2·s）。

式中，S为空调面积，即等于房间的面积4.8m×8.6m=41.28m2。

空调面积如果是10000m2的办公建筑，一天则可以产生约7.58t的空调冷凝水量。数据十分可观。

2 对空调冷凝水回收与利用的展望

2.1 空调冷凝水作为一般的城市景观用水或生活用水

由计算可知，对于大型的中央空调而言，其在运行过程中产生的冷凝水的水量是巨大的，并且冷凝水的pH值为中性，有毒有害的雜质含量较少，可直接作为城市绿化的灌溉用水或用于布置水景，亦可作为盥洗室清洁用水。

2.2 空调冷凝水作为冷却水系统补水

工厂、公共建筑中的大型中央空调系统多使用水冷却的空调系统，在其运行过程中需要向系统中补水以弥补冷却塔中冷却水的蒸发损失及其他损失。结合工程实例，以理论计算为基础，通过对空调冷凝水回收系统进行分析，得出了“集中空调系统产生的冷凝水可满足冷冻水系统的补水和冷却水系统的部分补水”的结论。

3 结语

通过对空调冷凝水形成过程的分析及对其产量的理论计算可知，空调冷凝水的水质较高、温度较低、水量可观，是一种可以回收再利用的水资源。

开式回收和闭式回收两种现有的冷凝水回收技术日渐完善，各具优势。在实际应用过程中应综合考虑回收系统的具体情况并选择与之相适宜的回收设备，不因设备的选型不当而产生不必要的损耗。

目前，国内外对空调冷凝水的主要利用方式是对其水量和冷量的利用。将空调冷凝水作为一般的城市景观用水或生活用水，设备简单，施工方便，是较为普遍的利用方式;但更优的方向是充分利用冷凝水的冷量，将其作为辅助冷源，从而达到更好的节能效果，最终真正意义上向节能减排的理念靠拢。

参考文献：

[1]万利霞.分散式空调冷凝水集中回收与节能利用研究[D].湖南：南华大学，2012.