家用空調冷凝水的回收與利用

付 饒

(中國建筑第八工程局有限公司華北分公司，天津 300450)

1 引言

空調運行過程中，蒸發器或盤管表面溫度低于周圍空氣露點溫度，水蒸氣液化形成的水膜在蒸發器或盤管表面不斷進行熱質交換產生冷凝水，匯集于集水盤經管道源源不斷地排到室外[1]；空調室內機換熱管表面溫度在7～12℃之間，冷凝水溫度在10～15 ℃之間[2]；直接排放到室外的冷凝水“空調雨”既對環境造成破壞，又造成可回用能量的浪費[3]；同時，“空調雨”引發了鄰里糾紛[4]；2012年7月14日羊城晚報以 “空調雨”引發鄰里糾紛 ，指出“空調雨”不能忽視的《物權法》中“相鄰權”。對空調冷凝水的回收利用越來越受到人們的關注。美國圣安東尼奧市政府規定[5]，冷凝水不能當作廢水直接排放到生活污水管道中，冷凝水回收系統在新建商業建筑中必須設計；Dusan L等人[6]設計的中央空調冷凝水回收系統可節省10%的能耗，產生的冷凝水可滿足預冷卻水用水和50%冷卻塔補水量；Tom L等人[2]設計的中央空調冷凝水回收系統，在喬治亞大學應用后，年可回冷凝水1.7×105m3，總投資回收期小于1年；但僅實用于安裝有中央空調系統的建筑。倉碩[7]設計了一套由水位控制器、微型水泵、集水槽、出水管組成的家用空調智能排水裝置，解決了空調冷凝水難以從低位置向高位置排出的難題，但工藝較為復雜。陳楠[8]、張桃[9]、張東放[10]、賴小波等[4]學者從家用空調的使用區域、機型出發，研究和測定了其冷凝水的產生量，為冷凝水的合理運用提供了依據。張揮[11]對家用空調冷凝水回收節能效益進行了分析，并提出了優化措施。Alipour Vali等[12]定量分析家用空調冷凝水水質后發現其中存在大量對植物生長有用的微生物，只能用于市政、工業等用途，用作飲用水源需進一步深度處理；且被國內方葉珍、陳志勇、黃建林等[4]學者所證實。筆者依據家用空調冷凝水的產生量、水質情況，本著簡單實用、投資成本低廉、適用于普通家庭或賓館酒店的原則，設計了家用空調冷凝水收集裝置[13]，將空調冷凝水收集起來，既可進一步降低室內溫度，又可用于沖馬桶、洗墩布、澆花，達到了節能節水的目的。

2 家用空調冷凝水收集裝置工作原理

根據空調冷凝水處理空氣焓濕關系[14]、冷凝水作用下的冷凝溫度、冷凝水水質，將冷凝水收集于熱傳導效率高的金屬容器中，靠空氣對流、輻射方式，使室內溫度降低，減少空調啟動工作時間 ；空調停止運轉后，用收集的冷凝水沖馬桶、洗墩布、澆花。

3 家用空調冷凝水收集裝置所用原料

空調室內機、空調冷凝水出水管為購置空調的備件；冷凝水收集箱為自制的長×寬×高：300 mm×200 mm×200 mm的有底有蓋的長方體容器，材料厚度為1.5 mm的白鐵皮；液位傳感器、液位傳感器導線、液位傳感器顯示器、液位傳感器電源線、液位傳感器電源轉換插頭為深圳市久通機電有限公司生產的型號為JT606的油位傳感器所包括的主件及配件；不銹鋼管線直徑為15 mm，長度為50～80 mm；

不銹鋼水龍頭直徑為15 mm；冷凝水收集箱固定在空調下方0.8～1.2 m處；冷凝水收集箱上的圓形孔為在冷凝水收集箱的蓋上中心位置鉆一個直徑為15 mm的圓長形孔。

4 家用空調冷凝水收集裝置構成

家用空調冷凝水收集裝置由空調室內機、空調冷凝水出水管、冷凝水收集箱、冷凝水收集箱上的圓形孔、液位傳感器、液位傳感器導線、液位傳感器顯示器、液位傳感器電源線、液位傳感器電源轉換插頭、直徑15mm不銹鋼管線、直徑15mm不銹鋼水龍頭構成(圖1)。

圖1 家用空調冷凝水收集裝置示意

圖1中，1-空調室內機，2-空調冷凝水出水管，3-冷凝水收集箱，4-冷凝水收集箱上的圓形孔，5-液位傳感器，6-液位傳感器導線，7-液位傳感器顯示器，8-液位傳感器電源線，9-液位傳感器電源轉換插頭，10-直徑15 mm不銹鋼管線，11-直徑15 mm不銹鋼水龍頭。

在家用空調冷凝水的收集裝置中，空調室內機1上裝有空調冷凝水出水管2，空調冷凝水出水管2穿過冷凝水收集箱上的圓形孔4進入到冷凝水收集箱3內距冷凝水收集箱3底部5～10 mm處，冷凝水收集箱3上安裝有液位傳感器5，液位傳感器5通過液位傳感器導線6與液位傳感器顯示器7相連接；液位傳感器導線6通過液位傳感器電源線8與液位傳感器電源轉換插頭9相連；冷凝水收集箱3的底部焊接有直徑15 mm不銹鋼管線10，直徑15 mm不銹鋼管線10的后面連接有直徑15 mm不銹鋼水龍頭11。

5 家用空調冷凝水收集裝置運行流程

打開空調時，先將液位傳感器電源轉換插頭9與室內電源插座相連接，并保持電源有電，觀察液位傳感器顯示器7上顯示的液位，若液位高于冷凝水收集箱3的二分之一，打開直徑15 mm不銹鋼水龍11將冷凝水收集箱3內的水放入其他容器中備用；關閉空調后，檢查液位傳感器顯示器7上顯示的液位，并放水后，再將液位傳感器電源轉換插頭9與室內電源插座分開。

6 應用情況

家用空調冷凝水收集裝置在數百家庭中10～15 m2的房間應用，室溫控制在26～28 ℃的范圍內，空調平均休眠時間在延長2.41 h，家用空調每年所節省的電費大約在150元左右。

7 結論

(1)家用空調冷凝水收集裝置將冷凝水進行合理利用，可達到節能節水的目的。

(2)家用空調冷凝水收集裝置原料易得、安裝簡單實用、投資成本低廉，具有很好的推廣應用前景。