国内空调冷凝水回收利用技术研究现状分析

(陕西国防工业职业技术学院，西安 710300)

0 引 言

随着我国社会经济的蓬勃发展，空调已经遍布每个家庭、楼宇、工厂及企业等，其耗能量相当可观。随着国家节能减排、低碳环保政策的实施以及人们节能意识的提高，空调的节能技术逐渐也引起了人们的关注和重视。本文就空调冷凝水的回收利用技术汇集了国内各位研究人员的研究资料加以简介，希望能给相关从业人员提供借鉴。

1 国内冷凝水回收利用技术研究现状

在以前，空调冷凝水的一般处理方法是直接排入下水道或者室外，大大的浪费了水资源。

1.1 空调冷凝水用于冷却冷凝器的技术研究

目前利用空调冷凝水进行冷凝器的冷却以达到降低室外机的温度的方案[1-4]技术是相对比较成熟的，其设计简单，经济效益显著，节能效果明显。用冷凝水冷却室外冷凝器的方法主要有湿膜法、喷淋法和加冷凝器法。

湿膜法：将透气性较好的无纺布粘在冷凝器两端，其可以达到减少风的阻力和增加换热面积。将冷凝水喷淋到冷凝器上，冷凝水蒸发，便通过无纺布的毛细作用均匀的对冷凝器表面进行冷却，这样可以大大增加冷凝器的散热量和提高制冷效果，从而达到节能作用。其特点是设备简单，节能效果明显。

喷淋法：该方法是先将空调冷凝水通过排水管收集于冷凝器的底部接水盘，然后用水泵将接水盘的水送到冷凝器的上方，通过喷淋装置或者雾化装置喷淋到冷凝器上，此时被喷在冷凝器散热片上的水会吸收大量的热量，室外机的散热量得到了大大的增强，节能又节电，制冷效果也明显增加啦。其回收利用系统图如图1所示。该方法的特点是能够有效利用冷凝水，缺点是由于冷凝水量较小，不能持续供给冷凝水所需，稳定性较差。

图1 喷淋法冷凝水利用系统图

加冷凝器法：其方法是在原有空调系统中的冷凝器前加装一个喷淋式的冷凝器，通过冷凝水蒸发先期降低冷凝器(蒸发式冷凝器)的温度，其回收利用系统图如图2所示。

图2 加冷凝器法冷凝水利用系统图

该加装的冷凝器特点是散热管采用高齿、内螺纹小直径铜管，超薄型肋片；铜管和肋片均采用耐腐蚀材料。空调运行过程中，高温高压的制冷剂气体先经过该加装的冷凝器，喷淋在该冷凝器上的冷凝水先行带走一部分热量，然后再经过空调系统原装的风冷式冷凝器经过冷却，空气带走一部分热量，从而有效提高了空调的制冷效率，节能效果明显。该方法相对于以上两种湿膜法和喷淋法的优点在于所加冷凝器的铜管和肋片采用耐腐蚀材料，避免了冷凝水对铝翅片的腐蚀。

1.2 加装水泵促进冷凝水冷却冷凝器的研究技术

张桃[4]等人采用三种方案进行冷凝水冷却冷凝器的技术的实验研究，分别是：A将冷凝器铜管和翅片直接浸泡在装有接水盘的冷凝水中，来增加其换热能力。B在A方案的基础上，增加甩水叶轮，将冷凝水甩到冷凝器上，增加冷凝器的散热量，冷凝水也可在接水盘中循环甩向冷凝器的翅片和铜管上。C直接增加水泵，利用水泵将冷凝水直接提升到冷凝器的上方，通过开孔或缝隙的铜管直接喷淋到冷凝器上，喷淋蒸发，并可循环利用，增加冷凝器的散热量。通过这三种方案利用冷凝水冷却冷凝器的方法来提高空调的制冷能力，均可起到节能能力。通过实验数据对比，结果表明，C方案进行的冷凝水冷却冷凝器的技术，其换热效果最明显，空调制冷能力提高9.38%，制冷量增加了1.68%，功耗降低了6.59%。

1.3 热管用于冷凝水回收技术研究

赵亮[2]等人针对空调冷凝水提出了一种新型回收利用的方法，此方法是在空调系统中增加一个毛细热管与压缩机的排气管进行换热，这样做，既可以将冷凝水完全蒸发，减少其滴漏问题，又可以降低压缩机排气温度，从而增加空调的制冷两，减少了空调的耗功量，能效比提高了50%，其节能效果显而易见。

1.4 冷凝水产生量大小和地区关系的研究

陈楠[4]等人对空调冷凝水在不同的气候条件下产生的水量和节能效果进行了计算比较，实验结果表明冷凝水产生量南方大于北方，东部区域大于西部区域，东部和南方地区节能效果明显，其回收冷凝水的意义较大。

1.5 用冷凝水冷却冷凝器对空调节能量的计算研究

陈恩，于靖华及丁兴凤等[5-9]对分散式空调产生的冷凝水量进行了计算，通过计算分析用冷凝水进行冷却冷凝器后空调系统的制冷量、功耗和能效比的变化情况。文献[3]中指出如果在普通空调系统中通过增加水泵、接水盘、喷淋雾化装置等设备将冷凝水喷淋到冷凝器上，可明显改变空调的制冷量，节能效果较明显。由于冷凝水喷洒到冷凝器的铜管及翅片上，增强了散热强度，加快了蒸发速度，能够充分利用冷凝水。于靖华经过传热分析和计算得出，采用冷凝水来冷却冷凝器时，可是冷凝温度降低9℃左右，制冷量增加300 W，节能量大约380 W，空调的能效比可提高32%左右[6]。

1.6 中央空调冷凝水预冷新风技术研究

姜盈霓[10]等人通过实验利用冷凝水来处理新风系统，其方案有三个，分别是：A方案，利用喷水室将冷凝水雾化后喷向新风，从而达到降低新风温度的目的，该方案特点是投资较少，设备简单。B方案，利用表面式换热器(里面是冷凝水)来与新风系统进行换热达到冷却新风的目的。C方案，将冷凝水通过热管式换热器与新风系统进行换热达到预冷的目的。通过对以上三种方案进行实验对比，得出结论，前两种方案节能效果不明显，以为冷凝水与新风之间的温差较小。但方案C，因为热管换热器能够在小温差传热中效果较好，因此其节能效果较明显，值得进行推广，但相对来说，其设备投资也比较大。

1.7 将中央空调冷凝水作为冷却塔补水、绿化灌溉、喷泉水景、卫生用水等的研究

李琦[11]，周口辉[12]，张东放[13]等人对某企业的空调系统冷凝水的温度、水质及水量进行了计算分析，将空调冷凝水用于冷却塔补水方案，其作用有两个，一是可以补充冷却塔缺水量，二是可以作为冷源对冷却塔进行冷却处理，这样即利用了水资源又起到了节能作用。

欧阳春生[14]等人对应用在商场、飞机场等公共场所的大型中央空调系统及分散式空调系统产生的大量冷凝水进行了理论分析研究，介绍了空调产生的冷凝水作为水资源用于绿化灌溉、小区喷泉水景、冷却塔补水、飞机场和大型火车站厕所用水等方面问题。尤其着重研究了空调冷凝水在冷却塔补水系统中应用的理论研究分析，结果发现该设备的节能效果非常明显，并且投资回收效益时间短。利用空调冷凝水作为冷却塔补水系统，即利用了冷凝水本身的冷量，又节省了自来水对冷却塔的补水量。但目前还有一些问题尚待解决，譬如，空调系统产生的冷凝水会有一定的腐蚀作用和细菌污染物，所以在其补水系统中应采用防腐材料，并要根据实际情况要求进行净化处理。

1.8 冷凝水成分分析并将其作为饮用水的研究

梁仁建[15]等人对家用空调的冷凝水进行了成分分析，其数据见表1。设计出了一套冷凝水净化工艺过程，研制出了一套空调冷凝水净化装置。

表1 空调冷凝水化验数据表

由表1中数据可以看出，家用空调的冷凝水中菌落总数、亚硝酸盐、霉菌都非常高，PH值显示冷凝水呈弱酸性，不能作生活用水，更不能直接饮用。针对空调冷凝水中的有害物质，根据其不同特性采用不同的工艺来除去有害物质。对处理后的冷凝水再次采样并进行化验，化验结果与国家纯净水标准对比见表2。从表中对比数据可以看出空调冷凝水经过专业装置净化消毒处理之后符合国家饮用水标准，是可以饮用的，对水资源缺乏的地区意义重大。

表2 两种水样化验数据和国家纯净水部分标准

2 结束语

通过以上8个方面目前我国对空调冷凝水回收利用技术的介绍，使我们了解到目前我国相关研究人员对空调冷凝水节能回收利用的研究进展，在冷凝水的回收利用研究虽然已经取得了一定的成绩，但真正付诸于工程的并不多见，这还有待于我们国家相关政策和人员素质的不断提高。但可以预见，随着社会经济的进一步发展，能源的短缺现象将会更加突出，那么空调冷凝水的回收利用一定会得到大力推广，走向普及。