淺析分散式空調系統冷凝水回收利用為飲用水的發展前景

(陜西國防工業職業技術學院，西安 710300)

0 引 言

隨著我國社會經濟的蓬勃發展，空調已經遍布每個家庭、樓宇、工廠及企業等，其耗能量相當可觀。隨著國家節能減排、低碳環保政策的實施以及人們節能意識的提高，空調的節能技術逐漸也引起了人們的關注和重視。文中就目前將空調冷凝水回收利用技術的國內外研究成果，通過這些研究成果的介紹可發現，空調冷凝水的回收利用技術對空調的能效比、制冷效果及節能效果都有明顯的提高，尤其將其凈化為飲用水的技術更能解決我國偏遠干旱地區的水資源緊張問題，其技術發展前景可觀。希望能給相關從業人員提供借鑒。

1 國內相關人員對空調系統冷凝水回收利用技術的研究狀況

隨著我國經濟的高速發展，人民的生活品質也不斷地提高了，人們不再滿足于吃飽穿暖，而是開始最求更高的生活品質，在炎熱的夏季，家用空調已經走入了我們每個小家庭。目前，家用空調在我國居民住房中已經普及，根據相關部門調查數據[1]，在2015年度，家用空調在全國城鎮中用量每100戶已超過195臺，在2018年度，家用空調在全國城鎮居民中用量每100戶已超過260臺，可以看出，空調用量增速很快，至少有一臺家用空調的居民家庭高達95%以上，截止到2018年，家用空調在居民家庭占有量已經達到平均一戶兩臺空調。目前，我國建筑行業發展迅速，人民的生活水平也越來越高，隨著人們對生活質量不斷的高要求，家用空調必將進入每個普通家庭，家用空調給人們帶來舒適和美好環境的同時，同樣也帶來了一些煩惱，諸如，浪費能源，冷凝水排放問題等等[2]。

在以前，空調系統產生的冷凝水的排放方式一般都是無序無組織的直接排放到室外或收集起來排往下水道，但隨著我國開始大力實施節能減排政策，居民們的節能的意識開始增強了，對空調系統產生的冷凝水是否能夠回收利用及怎么回收利用問題也漸漸開始關心和關注了，但就目前我國對空調冷凝水的回收利用的研究還尚處在摸索階段，再者，其研究目標目前還主要是針對家用分散式空調系統的。

陳楠[3]等高級工程師對各種空調系統在不同的氣候條件下產生的冷凝水量進行了相關分析和研究，得出相關結論：在我國，南方地區比北方地區空調產生的冷凝水量要大，東部地區比西部地區大，因此，在我國南方和東部地區采用空調冷凝水回收利用技術的意義十分重大，其節能效果將會非常明顯。可利用空調系統產生的冷凝水來冷卻冷凝器，從而可將空調的排氣溫度降低，大大的增加了該空調系統的制冷量，節能效果明顯，而且對整個空調系統的使用壽命的延長有利。

李琦[4]，周口輝[5]，張東放[6]等研究人員對某企業的工業廠房的恒溫恒濕的中央空調系統所產生的冷凝水進行了水質、水溫及產生的水量大小等進行了研究分析，最后將其用于廠房自身的中央空調系統冷卻塔補水系統。其可起到了兩個作用，其一、主要用來補充冷卻塔因冷卻降溫而蒸發散失的冷卻水，其二、因其空調系統產生的冷凝水溫度相對較低，冷凝水可作為冷卻塔的冷源對冷卻水進一步冷卻，可以大大提高冷卻塔的冷卻能力，這樣既對空調系統產生的冷凝水的水量進行了回收利用，也最大化的利用了其較低的水溫，成功的實現了能源利用和節能的一舉兩得的效果。

歐陽春生[7]等人對應用在商場、飛機場等公共場所的大型中央空調系統及分散式空調系統產生的大量冷凝水進行了理論分析研究，介紹了空調產生的冷凝水作為水資源用于綠化灌溉、小區噴泉水景、冷卻塔補水、飛機場和大型火車站廁所用水等方面問題。尤其著重研究了空調冷凝水在冷卻塔補水系統中應用的理論研究分析，結果發現該設備的節能效果非常明顯，并且投資回收效益時間短。利用空調冷凝水作為冷卻塔補水系統，即利用了冷凝水本身的冷量，又節省了自來水對冷卻塔的補水量。但目前還有一些問題尚待解決，譬如，空調系統產生的冷凝水會有一定的腐蝕作用和細菌污染物，所以在其補水系統中應采用防腐材料，并要根據實際情況要求進行凈化處理。

2 國外相關人員對空調系統冷凝水回收利用技術的研究狀況

有關空調系統冷凝水再回收并被以各種方式利用的技術在國外發達國家早已普及。例如，在發達國家德國，其科學家主要研究發明了將空調冷凝水回收作為冷卻冷凝器的工質，其技術已經很成熟；在發達國家美國，關于空調系統產生的冷凝水回收利用方面的實用新型專利擁有多項；CharlesL.Michael[8]教授在1996年，申請了一種利用空調器的冷凝水回收利用為生活飲用水的凈水設備裝置專利，該實用新型凈水設備裝置專利可解決普通家庭及大部分辦公室飲用水問題。KevinTeller[8]教授講述了美國自1993到1998年發明的幾種回收利用空調冷凝水的專利裝置[9-10]，并詳細介紹了幾種發明專利裝置的工作原理和節能效果。具體介紹了自己本人的有關空調冷凝水回收利用系統的發明專利，該專利是利用空調系統產生的冷凝水回收后進行冷卻室外新風，降低其進入冷凝器的新風冷卻溫度，起到一定的節能作用。

在美國，人們非常關注和重視空調冷凝水的回收利用，空調系統所有的冷凝水不再直接排到室外，而是設置專門的回收管道集中起來并進行使用，這些用來回收利用冷凝水的管道大多布置在一些大型企業、大型商業建筑群、飛機場及超市等擁有中央空調系統的場所[11]。

全球各個國家都有部分地區存在水資源緊缺問題，不只是在我國的西北部，那么這些國家或者地區，如果能夠將空調系統的冷凝水進行最大化的回收利用，將會對當地的水資源問題的解決起到尤為重要的作用，比如，在沙特阿拉伯國家，一個國際機場每年中央空調系統就可以產生的冷凝水量高達約9500噸，這些空調冷凝水如果能夠通過一定的設備和技術加以回收，那么，這些回收的冷凝水就可以用在本機場的所有廁所用水、機場周圍的景觀用水及機場周圍的草坪樹木綠化等用水，這樣做既可以防止空調冷凝水由于無序無組織排放影響周圍環境和室外墻體美觀及結構，又解決了機場自身的水資源短缺的問題，其節能效果相當明顯[12]。因此，在這些國家或地區如何能夠最大化的回收利用空調系統冷凝水將值得我們相關人員研究。

3 分散式空調冷凝水回收利用為飲用水技術的應用前景展望

雖然我國水資源總量較多，但我國13億人口，數量龐大，人均用水量遠低于西方發達國家，而其中真正能作為生活飲用水的水資源則更加有限。尤其在我國西北部有些城鎮，很多地方常年干旱，人民的飲用水都不能夠保證，偏遠農村的飲用水的水質更不能保證。對于這些西北部城鎮飲用水相對短缺的區域,本研究項目設計的分散式空調系統冷凝水回收利用為飲用水可以在很大程度上緩解當地的飲用水短缺情況。所以將空調冷凝水回收利用為飲用水對任何飲用水水資源緊缺的地區都具有非常重要現實的意義[13]，其技術在這些水資源短缺的地區發展前景可期。