家用空调冷凝水的回收与利用

付 饶

(中国建筑第八工程局有限公司华北分公司，天津 300450)

1 引言

空调运行过程中，蒸发器或盘管表面温度低于周围空气露点温度，水蒸气液化形成的水膜在蒸发器或盘管表面不断进行热质交换产生冷凝水，汇集于集水盘经管道源源不断地排到室外[1]；空调室内机换热管表面温度在7～12℃之间，冷凝水温度在10～15 ℃之间[2]；直接排放到室外的冷凝水“空调雨”既对环境造成破坏，又造成可回用能量的浪费[3]；同时，“空调雨”引发了邻里纠纷[4]；2012年7月14日羊城晚报以 “空调雨”引发邻里纠纷 ，指出“空调雨”不能忽视的《物权法》中“相邻权”。对空调冷凝水的回收利用越来越受到人们的关注。美国圣安东尼奥市政府规定[5]，冷凝水不能当作废水直接排放到生活污水管道中，冷凝水回收系统在新建商业建筑中必须设计；Dusan L等人[6]设计的中央空调冷凝水回收系统可节省10%的能耗，产生的冷凝水可满足预冷却水用水和50%冷却塔补水量；Tom L等人[2]设计的中央空调冷凝水回收系统，在乔治亚大学应用后，年可回冷凝水1.7×105m3，总投资回收期小于1年；但仅实用于安装有中央空调系统的建筑。仓硕[7]设计了一套由水位控制器、微型水泵、集水槽、出水管组成的家用空调智能排水装置，解决了空调冷凝水难以从低位置向高位置排出的难题，但工艺较为复杂。陈楠[8]、张桃[9]、张东放[10]、赖小波等[4]学者从家用空调的使用区域、机型出发，研究和测定了其冷凝水的产生量，为冷凝水的合理运用提供了依据。张挥[11]对家用空调冷凝水回收节能效益进行了分析，并提出了优化措施。Alipour Vali等[12]定量分析家用空调冷凝水水质后发现其中存在大量对植物生长有用的微生物，只能用于市政、工业等用途，用作饮用水源需进一步深度处理；且被国内方叶珍、陈志勇、黄建林等[4]学者所证实。笔者依据家用空调冷凝水的产生量、水质情况，本着简单实用、投资成本低廉、适用于普通家庭或宾馆酒店的原则，设计了家用空调冷凝水收集装置[13]，将空调冷凝水收集起来，既可进一步降低室内温度，又可用于冲马桶、洗墩布、浇花，达到了节能节水的目的。

2 家用空调冷凝水收集装置工作原理

根据空调冷凝水处理空气焓湿关系[14]、冷凝水作用下的冷凝温度、冷凝水水质，将冷凝水收集于热传导效率高的金属容器中，靠空气对流、辐射方式，使室内温度降低，减少空调启动工作时间 ；空调停止运转后，用收集的冷凝水冲马桶、洗墩布、浇花。

3 家用空调冷凝水收集装置所用原料

空调室内机、空调冷凝水出水管为购置空调的备件；冷凝水收集箱为自制的长×宽×高：300 mm×200 mm×200 mm的有底有盖的长方体容器，材料厚度为1.5 mm的白铁皮；液位传感器、液位传感器导线、液位传感器显示器、液位传感器电源线、液位传感器电源转换插头为深圳市久通机电有限公司生产的型号为JT606的油位传感器所包括的主件及配件；不锈钢管线直径为15 mm，长度为50～80 mm；

不锈钢水龙头直径为15 mm；冷凝水收集箱固定在空调下方0.8～1.2 m处；冷凝水收集箱上的圆形孔为在冷凝水收集箱的盖上中心位置钻一个直径为15 mm的圆长形孔。

4 家用空调冷凝水收集装置构成

家用空调冷凝水收集装置由空调室内机、空调冷凝水出水管、冷凝水收集箱、冷凝水收集箱上的圆形孔、液位传感器、液位传感器导线、液位传感器显示器、液位传感器电源线、液位传感器电源转换插头、直径15mm不锈钢管线、直径15mm不锈钢水龙头构成(图1)。

图1 家用空调冷凝水收集装置示意

图1中，1-空调室内机，2-空调冷凝水出水管，3-冷凝水收集箱，4-冷凝水收集箱上的圆形孔，5-液位传感器，6-液位传感器导线，7-液位传感器显示器，8-液位传感器电源线，9-液位传感器电源转换插头，10-直径15 mm不锈钢管线，11-直径15 mm不锈钢水龙头。

在家用空调冷凝水的收集装置中，空调室内机1上装有空调冷凝水出水管2，空调冷凝水出水管2穿过冷凝水收集箱上的圆形孔4进入到冷凝水收集箱3内距冷凝水收集箱3底部5～10 mm处，冷凝水收集箱3上安装有液位传感器5，液位传感器5通过液位传感器导线6与液位传感器显示器7相连接；液位传感器导线6通过液位传感器电源线8与液位传感器电源转换插头9相连；冷凝水收集箱3的底部焊接有直径15 mm不锈钢管线10，直径15 mm不锈钢管线10的后面连接有直径15 mm不锈钢水龙头11。

5 家用空调冷凝水收集装置运行流程

打开空调时，先将液位传感器电源转换插头9与室内电源插座相连接，并保持电源有电，观察液位传感器显示器7上显示的液位，若液位高于冷凝水收集箱3的二分之一，打开直径15 mm不锈钢水龙11将冷凝水收集箱3内的水放入其他容器中备用；关闭空调后，检查液位传感器显示器7上显示的液位，并放水后，再将液位传感器电源转换插头9与室内电源插座分开。

6 应用情况

家用空调冷凝水收集装置在数百家庭中10～15 m2的房间应用，室温控制在26～28 ℃的范围内，空调平均休眠时间在延长2.41 h，家用空调每年所节省的电费大约在150元左右。

7 结论

(1)家用空调冷凝水收集装置将冷凝水进行合理利用，可达到节能节水的目的。

(2)家用空调冷凝水收集装置原料易得、安装简单实用、投资成本低廉，具有很好的推广应用前景。