空調冷凝水回收利用初探

韓 靖 王柯酣

(機械工業第六設計研究院有限公司第六工程院，河南鄭州 450007)

0 引言

在建筑的全壽命周期內，建筑的使用者應最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)，保護環境和減少污染。空調系統在建筑全壽命周期的資源消耗中占有舉足輕重的位置。在眾多空調系統的設計和運行中，冷凝水往往是作為污水直接排放，浪費了水資源和能量。

國外在冷凝水的回收利用方面已有了一定的研究進展，并在一些工程中設計了冷凝水回收系統，用作沖洗廁所、洗滌和景觀灌溉等［1］。

目前，我國對冷凝水回收利用的研究比較少。在家用分體空調器上，利用冷凝水冷卻冷凝器，技術上簡單易行，節能效果明顯［2］。在集中空調系統方面，冷凝水可作為冷卻塔的補水、景觀灌溉、水景等［3，4］。

本文提出一種空調冷凝水回收系統，回收的空調冷凝水用作冷凍水系統和冷卻水系統的補水。

1 空調冷凝水回收系統原理

空調冷凝水具有腐蝕性，還可能攜帶細菌污染物。空調冷凝水量隨室外氣象條件、室內人員、設備狀況等發生變化，具有不確定性。

針對空調冷凝水的特點，本文提出了一種空調冷凝水回收系統，原理圖見圖1。各空調末端產生的冷凝水經管道匯集至各單體外的冷凝水收集池，再經冷凝水收集池內的潛水泵輸送至制冷站，冷凝水經過處理，用作冷凍水系統和冷卻水系統的補水。

圖1 空調冷凝水回收系統原理圖

2 空調冷凝水回收系統分析

在某工業廠區的設計中，運用了上述空調冷凝水回收系統。該工業廠區總建筑面積約250萬m2。該項目中的廠房主要為電子類工業廠房，附房主要為制冷站、換熱站和辦公用房，廠房雖為標準廠房，但內部工藝復雜，需要根據各廠房的工藝條件進行空調設計。在項目的空調設計中，兩棟廠房和一棟附房設置一個制冷站，故以兩棟廠房和一棟附房為單元設計了空調冷凝水回收系統。

下面以A03棟廠房、A05棟廠房和A12棟附房為例，對上述空調冷凝水回收系統進行分析。A12棟附房內的制冷站負擔A03棟廠房、A05棟廠房和A12棟附房的冷負荷，A03棟廠房、A05棟廠房和A12棟附房內的空調末端主要為90000m3/h的組合式空氣處理機組，共26臺。各單體的面積和冷負荷見表1，制冷站內的主要設備見表2。

表1 各單體概況

表2 制冷站內主要設備參數

1)冷凝水回收系統所回收的水量。

空氣處理過程焓濕圖見圖2。

圖2 空氣處理過程焓濕圖

空氣處理流程:室外新風(W)與室內回風(N)混合后(C)經表冷處理到機器露點(L)，進而送入室內，消除室內余熱、余濕。各狀態點參數如下:

1臺組合式空氣處理機組額定工況下所產生的冷凝水量:W=ρV(d C－d L)=1.2×90000×(15－11.1)=421.2kg/h。

26臺組合式空氣處理機組額定工況下所產生的冷凝水量為10951.2kg/h，約 10.95m3/h。

2)冷凍水系統所需的補水量。該項目廠房主要運用全空氣空調系統，全空氣空調系統冷凍水的單位水容量為0.40L/m2～0.55L/m2，計算時取0.50L/m2，冷凍水系統的補水量為系統水容量的 5%［5］。

冷凍水系統的補水量:

3)冷卻水系統所需的補水量。考慮冷卻塔的蒸發損失、飄溢損失、排污、漏水損失等，冷卻水系統的補水量取系統流量的1.5%［5］。

系統開啟3臺1100USRT離心式冷水機組和1臺500USRT離心式冷水機組時，冷卻水系統的最大補水量:

系統開啟1臺500USRT離心式冷水機組時，冷卻水系統的最小補水量:

故冷卻水系統的補水量在6.405m3/h～47.31m3/h之間。

4)節水、節能分析。由上述計算可明顯看出，所回收的冷凝水量可滿足冷凍水系統的補水量和冷卻水系統的部分補水量，占系統總最大補水量的22.55%。

供冷季(6月15日～10月15日，122d)，運行時間為2928h。假設制冷季系統的平均負荷率為50%，水費2.4元/t。

每年節約的水量:

每年節約的資金:

對整個廠區來說，可節約水量約40萬t/年，可節約資金約96萬元/年。

3 結語

電子類工業廠房24h生產，其集中空調系統產生的冷凝水可滿足冷凍水系統的補水和冷卻水系統的部分補水，空調冷凝水回收系統具有一定的節水、節資潛力。

［1］KAREN GUZ.Condensate water recovery［J］.ASHRAE Journal，2005，47(6):54-56.

［2］陳 楠.房間空調器冷凝水的利用和節能［J］.暖通空調，2005，33(2):117-118.

［3］李 琦，翁榮華.夏季空調冷凝水回收利用方案的實施［J］.能源工程，2006(2):59-61.

［4］歐陽生春.空調冷凝水作為水資源的回收利用［J］.建筑科學，2006，22(5):39-42.

［5］住房和城鄉建設部工程質量安全監管司，中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施(2009)暖通空調·動力［M］.北京:中國計劃出版社，2009:156-168.