空调冷凝水回收利用技术探讨

衡振武 新疆建筑设计研究院有限公司

【摘要】本文针对空调设计时较为轻视的冷凝水系统进行探讨，并以实际项目为例，分析了集中空调系统冷凝水的排放量，并针对我国现今用水紧张的现状，提出了空调冷凝水回收利用的设计思路，提出空调冷凝水回收利用的想法，减少对水资源的浪费，促进可持续性的发展。

【关键词】空调；冷凝水；回收利用

【正文】随着我国经济快速发展和城镇化建设的不断推进，空调几乎成了夏季人们对抗炎热的必备利器，许多建筑都设置了中央空调系统。由于空气调节的原理，大部分空调在对室内降温的同时，还对室内进行除湿，现如今工程设计中，许多空调冷凝水采用就地排放的方式排放至下水道，造成了一部分水资源的浪费。本文针对公共建筑中央空调冷凝水的回收利用做一些相关的探讨。

一、空调冷凝水概述

1.1空调冷凝水的生成及成分

在现如今大部分的空调系统设计中，空调系统的冷冻水标准设计工况供水温度都在7℃，而室内设计状态点按26℃，50%的相对湿度来计算的室内空气露点温度大约在13℃左右，从而空气流经低于湿球温度的表冷器就会析出水分成为冷凝水，从本质上来说空调冷凝水是空气中的水蒸气凝结之后形成的纯净水。但是由于现今室内环境的复杂性，空气中的灰尘细菌病毒等有害物质也逐渐增多导致空调冷凝水中的成分变得较为复杂，同时潮湿的环境容易滋生细菌，空调冷凝水实际并不纯净。

1.2空调冷凝水的排放

市面上较为常用的空调有两大类，一类为家用空调，常见的为分体式空调，另一类为中央空调，设有中央机房及主机。对于家用空调，在室内机制冷盘管处设排水管通至室外，一般均为就地排放至室外。对于大型的中央空调系统，冷凝水一般统一采用凝结水管排放，就近排放至排水点，或者统一排放至卫生间等设有排水设施的位置。

1.3空调冷凝水的可回收思考

对于前文分析可知，空调冷凝水一般都是当做污水就近排放，对于在北方地区，尤其是西北干旱地区，这不免是一种水资源的浪费，假如冷凝水量比较可观，加以利用则可以解决部分用水问题，本文将对冷凝水的析出量进行计算，并探讨冷凝水的利用方法。

3. 空调冷凝水的回收利用量计算

2.1空调冷凝水理论计算

本文以风机盘管+新风系统为研究对象，研究系统表冷器析出的凝结水。一般中央空调夏季风机盘管处理的风量为室内循环风，室内风经表冷器减湿冷却后送入室内，室外新风经过新风机组处理到送风温度后单独送入房间，新风和送风在室内混合后，空气沿室内热湿比线最终到达室内状态点。由于新风处理的状态点有多种方式，本文按图1较常用的新风处理到室内状态点的等h线来计算，也是较为常用的一种方式，其中W为新风室外状态点，L为新风处理后的机器露点，N为室内状态点，M为风机盘管降温除湿后的状态点，O为混合点。风机盘管+新风系统总共送入室内的空气最终由O点沿着热湿比线至N点。图1为空气处理的h-d图。

图1 图2

2.2空调冷凝水回收量

本文以新疆医科大学第一附属医院儿科综合楼来作为实际项目案例，并结合焓湿图进行分析计算。医院作为人流量较大的公共建筑，其所需的除湿量也较大，因此凝结水量也较大，可作为典型的研究对象来进行分析。

经连续三天的实地调查，以典型的房间作为分析对象，以新疆医科大学第一附属医院儿科综合楼约80㎡的候诊大厅为例分析，候诊人数平均每小时30人，根据计算，热负荷约为9kw，选择两台制冷量4.5kw的风机盘管，风量单台550m³/h，总1100m³/h。湿负荷：W=n1*n2*g=人数*群集系数*人体每小时散湿量。湿负荷W=30*0.89*110/1000=2.937Kg/h=0.000816kg/s.热湿比ε=9/0.000816 =11030KJ/KG。室内设计状态点按Tn=26℃，相对湿度50%，风机盘管机器露点按90%计算。计算依据焓湿图2可得送风状态点及除湿量。

含湿量：dN=10.5g/kg，d0=8.7g/kg

单台盘管凝结水量：△m=ρQ*(dN-dO)*0.001=1.2*550*1.8*0.001=1.188kg/h

经复核此楼栋风机盘管有260台，按新疆地区医院工作时间：10：00~13:30 15:30~19:00，经过三天的实地检测，风机盘管的开启率大约在70%左右，实际人数在上午较多，下午较少，人员在室率按70%,根据以上估算每天的凝结水量在：m=1.188*260*0.7*0.7=1081.08kg/h。由此可见凝结水量还是较大的，像新疆这种干热气候区夏季一天能产生6吨以上的凝结水，沿海地区空气湿度更大，凝结水量有一定的回收利用价值。

三、空调冷凝水的回收利用措施

3.1空调冷凝水可以作为消防用水

空调冷凝水可以通过回收之后再投入到日常的用水中，比如人流量较多的商场、医院、展厅等公共场所空调潜热负荷较大，相对应所产生的冷凝水也会较为可观，可以将空调冷凝水投入到消防用水之中，消防用水对水质没有过高的要求，通过设置专用的凝结水回收管道将空调系统回收的凝结水集中收集至消防水池内可以起到节水的作用。另一个方面对空调冷凝水的回收利用可以先将冷凝水通过电磁阀、活性吸附、滤膜等方式将冷凝水进行处理最后通过杀菌处理也可以作为生活用水。

3.2将空调冷凝水可以作为绿化灌溉用水

现今我国园林绿化工程的迅速崛起，随着我国绿化区域的逐步扩张，国家对于绿地改造率的支持政策也相应出台，也导致了我国每年的灌溉水投入量也大幅度提升。空调凝结水可以通过集中收集，通过管道排放至室外绿化，由于绿化对水质没有较高的要求，此举一方面可以将空调冷凝水得以利用，另一方面可以降低灌溉水的消耗量，缓解我国水资源紧张的现状，尤其是西北干旱地区，进一步改善城市面貌。

3.3可将空调冷凝水用作冷却塔补水

由于冷却塔需要一定的补水，空调的冷凝水温度也较低，可以处理后作为冷却塔补水进行使用，尤其是设有回水池的开式冷却塔，由于冷却水量损失较多，将冷凝水回收利用排入冷却塔的回水池内也是一种较为经济节能的方式。对于设置在裙楼顶的冷却塔，可以利用主楼的重力流将凝结水回收至裙楼，既经济又绿色环保。

【结束语】综上所述，不难发现空调冷凝水还是有一定的回收利用价值，一般设计中可以考虑将这一部分水资源利用起来，可以解决一部分水资源的浪费情况。但现今不容乐观的是空调冷凝水回收利用的整体结构及技术操作比较复杂，而且空调冷凝水回收利用系统的使用将会造成投入成本的进一步提升，在面对现今的发展现况上仍存在一些困难，因此这便要求设计人员与研究人员共同努力，探索出合适的方案，争取实现空调冷凝水回收利用技术与盈利的双向平衡，进一步推动生态文明可持续发展的实现。

【参考文献】[1]姜春宏,胡璞,覃福雨,唐薇,王成. 夏热冬冷地区空调冷凝水和雨水回收利用系统[J]. 节能,2020,39(05):1-4.

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