浅谈空调系统冷凝水回收利用技术

(陕西国防工业职业技术学院，西安 710300)

0 引 言

目前空调冷凝水的回收利用技术有两大途径：一是将冷凝水作为非常规水资源进行回收利用；二是直接利用空调冷凝水的冷量(因为冷凝水的温度一般在10～15 ℃之间)。文中将分别对这两种途径进行介绍，希望能够对相关行业有所帮助。

1 冷凝水作为非常规水资源的回收利用技术

空调系统冷凝水作为非常规水资源的回收利用技术主要有用于卫生间冲水、用于补充地下水和工业冷却水、用于绿化用水、用于冷却塔补水系统、用于景观用水等六大类。

1.1 用于卫生间冲水

卫生间冲水用水的特点是用水量大且稳定，对水质要求一般很低。例如，在大型商场、机场及火车站的候车室等人流量大的公共场所，其冲厕需要大量的水量，同时，这些场所中央空调产生的冷凝水量也很大，如果将这两个很好的结合，将能够充分的利用冷凝水，将会节约大量的自来水。

1.2 用于冷却塔补水系统

中央空调系统的冷却塔由于与室外直接相通，并靠水的汽化来降温，因此每天都会消耗大量的自来水所以需要用大量的自来水来补水，而中央空调冷凝水具有温度低、杂质少、含盐量低、产量大的特点。冷却塔的回水温度一般为32 ℃，而冷凝水的温度通常为10～15 ℃，将其冷凝水回用于冷却塔补水，大大提高了冷却塔的制冷运行效率和冷却能力，节约了电能的耗量和自来水量。因此，若在空调冷凝水系统收集设计中将收集的冷凝水用于冷却塔补水，将可起到节能和节水作用。

1.3 用于城市绿化用水

随着城市建设向生态化发展的趋势，城市绿化面积大量的增加，据相关规定，城市新建小区的绿化率不得低于30%，旧小区改造绿化率不得低于25%，随着城市绿化率的增长、绿化面积的不断增大，绿化用水量将大幅增加。解决此问题的方法除了采用节水型灌溉技术喷灌或者滴灌，也有采用选用耐旱草来节约水量的方法。那么，现在可以采用空调冷凝水来进行绿地灌溉，可大大节约水资源。

将空调系统冷凝水用于城市绿化用水可行，主要原因如下：第一，根据计算可知，一个占地8 500 m2的11层办公楼，全天可产生冷凝水量为21 m3左右，城市绿化用水量一般为2 L/(m2·d)，照此计算，每天可服务绿化面积10 000 m2，其远远大于其绿化率。第二，空调冷凝水的水质标准完全满足城市绿化用水灌溉，不需用专门水处理。第三，冷凝水作为城市绿化用水敷设管道较易，整个回收装置仅需投资储水设备、管道和阀门等，投资较小，经济、简单。

对有空调系统的冷凝水集中收集系统，只需把冷凝水集中收集到一个专用储水设备中用于城市绿化灌溉。空调冷凝水的储存设备，可以直接利用现有的雨水储存设备。如果建筑物中空调冷凝水水量比较小，也可采用储水罐。储水罐内设有计量设备，当达到最低水位时便会提示引入其他水源，收集到的冷凝水即可通过罐内的自动化设备用于城市绿化灌溉工作，大大的节约了水资源。

1.4 用作景观用水

近年来新建的各个居住小区和公共建筑大都设置了水景，水景可以让人感觉环境优美和宜人的氛围，但其用水量很大，因此可以考虑空调冷凝水回收的水来送入水景系统，其用过的池水还可以继续作为城市绿化水加以利用。

将空调冷凝水作为景观用水的方法已经有很多成功的实例。例如，对于建筑内设有水景的，可以专门设置冷凝水立管，通过立管将收集到的冷凝水送入景观用水的水箱，从而实现景观用水的补充。

1.5 用于补充地下水

地下水是极其宝贵的水资源，在我国北方地区及沿海的缺水城市，都是以地下水作为主要水资源的。由于长期大量开采利用地下水资源，从而导致地下水位的严重下降，并形成了大面积的地下水降落漏斗。如果将空调冷凝水用于补充地下水，便可以调整地下水量，防止地面塌陷，改善了生态环境。

1.6 用作工业冷却用水

对于工业园内安有中央空调系统的建筑，如果冷凝水产生量大，建筑周围建有需要冷却的工业设备，可以将冷凝水直接用作工业冷却水。将空调冷凝水收集起来冷却小型工业设备，既省去了设置冷却塔又降低了投资，具有很好的经济效益。

2 冷凝水冷量直接回收利用技术

2.1 冷凝水用于冷却高温冷却水

将空调冷凝水用于冷却高温冷却水的方法是：首先将来自空调的冷凝水集中到储水箱，该储水箱位于冷却塔之前，这样，来自冷凝器的高温冷却水首先通过冷凝水储水箱进行降温，然后再送入冷却塔进行二次降温，其冷凝水起到了辅助性降温的作用，这样，就可减少冷却塔自来水补水的量，节约了自来水量，并且将冷却塔的部分冷却任务承担了。

2.2 冷凝水用于新风系统的冷却

空调的新风系统，如果新风不经过任何处理，直接送入室内的新风将是室外空气温度，其温度很高，极大地浪费了空调的能源。如果能够将空调冷凝水引入新风系统，利用冷凝水的冷量先对室外空气进行降温，再送入空调房间，即可达到节能的效果。具体方法如下：

(1)在新风机房的附近设置一个冷凝水储水箱，并设置冷凝水立管。通过冷凝水立管将各个楼层风机盘管和空调机组产生的冷凝水集中收集到冷凝水储水箱。

(2)设置加压泵在冷凝水水箱旁，且在加压泵进水口一侧布置单向阀和过滤器。

(3)在新风机的前端布置一个水淋箱，当冷凝水箱内的水量达到一定量时，将加压泵开启，将冷凝水提升至水淋箱。

(4)水淋箱中的冷凝水通过循环水泵将冷凝水从喷淋头喷出，用于冷却来自室外的新风。

(5)经冷凝水冷却后的新风即可通过风机送入空调房间内。

2.3 冷凝水用于冷却风冷型空调的冷凝器

风冷型空调器中冷凝器的散热方式是通过室外空气吸热从而排除冷凝器的热量，因此，其散热效果直接与室外空气的环境温度有最直接的关系，环境温度越低，散热效果越好。为了降低室外环境温度，可考虑将空调冷凝水收集起来并直接喷淋到冷凝器表面，其10～15 ℃的低温冷凝水蒸发会吸收大量的冷凝器的热量，加强了冷凝器的热交换，其风冷型冷凝器的散热效果增加明显，从而空调的制冷系数得以提高。同时，利用空调冷凝水来冷却风冷型冷凝器也节约了能量。这是因为空气中的水蒸气由原来的“水蒸气→液态水→排出放掉”变成了“水蒸气→液态水→水蒸气”，在后者中水虽然参加了空调器的热循环过程，但却几乎没有带走能量。

利用空调冷凝水冷却风冷型冷凝器可以采用以下两个方案：

(1)直接在室外冷凝器的顶部增设水管接孔及散水装置。将冷凝水排水管直接引入其顶部。这种方案的优点是几乎不需要增加设备，其方法简单，一般在已经安装的空调上应用。其缺点是不能充分的利用冷凝水冷量，冷凝水的排放污染也是个问题。

(2)如图1所示，在室外冷凝器中增加雾化器、集水箱和小型水泵等装置。首先将室内蒸发器产生的冷凝水收集到集水箱中，然后利用小型水泵将其送入到室外的冷凝器上方，再通过雾化器将冷凝水雾化并喷洒到冷凝器上。

图1 冷凝水回收利用系统装置

这种装置的优点是能够充分利用了冷凝水的冷量，大大地提高了冷凝器周围的温度的降低效率，节能效果明显；并且很好的解决了随意排放冷凝水导致污染的难题。缺点是首先是增加了投资，因为增加了水泵、雾化器等设备；其次是室内产生的冷凝水的供应量不能稳定充足保障，空调器的连续平稳运行不能得倒确保。因此有必要在集水箱上增设自来水补水系统，当自产冷凝水水量不足时便可及时用来补充自来水，当水量足够时可自动将自来水补水系统切断。此外，还需要向冷凝水集水箱定期添加杀毒剂，以便及时杀除冷凝水中的细菌病毒。

这种方案最好是在空调器生产时就配置好需要的装置，因为需要增加的成本并不高，但节能效果很好，相信在未来设计的此类空调应用市场会广阔。