对家用空调冷凝水节能利用的几点思考

李冬梅

摘 要：对家用空调冷凝水的水量、冷却冷凝器和回收装置进行探究，以期能够找到有效利用冷凝水的方法，实现家用空调节能的效果。

关键词：家用空调；冷凝水；节能；冷却冷凝器

中图分类号：TM925.12 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）17-0008-02

随着生活水平的不断提高，人们对室内环境的舒适度也提出了更高的要求。空调的使用率越来越高，而我国的家用空调对冷凝水的处置主要采用向室外排放的方法，这种做法是对资源的一种浪费，严重违背了国家提倡的节能减排的要求。鉴于此，对家用空调冷凝水节能利用的研究受到了社会各界的关注和重视，对这一问题进行思考和探究有非常重要的现实意义。

1 家用空调冷凝水量的实例计算

以KFR-50LW型空调器为例，其额定制冷量Q为5 000 W，额定输入功率P为1 890 W，送风量q为800 m3/h，能源效率为2.65. 室内空气参数是以空调房室内设计标准为依据，其干球温度tN为26℃，相对湿度φN为50%；室外干球温度tW为34℃，相对湿度φW为72%. 机器露点温度tL设定为15℃，相对湿度φL（L为经蒸发器去湿后的送风状态点）为95%.

1.1 冷凝水产生量的计算

新风量按新风比取定（m=15%），状态点O的计算为：

. （1）

式（1）中：W——新风用状态；

N——回风用状态；

O——新风与回风的混合状态点。

将上文中提到的参数带入式中可知，dO=12.74 g/kg，冷凝水生成量Ф=2.62 kg/h。

由此可知，空调器性能参数、室内参数和新风参数都会对实际产生的冷凝水量造成影响。

1.2 冷凝水蒸发量的计算

冷凝水蒸发量的计算公式为：

. （2）

β=（α+0.003 63υ）10-5. （3）

式（2）（3）中：W——冷凝水蒸发量，kg/h；

β——蒸发系数，kg/N·s；

Pb——饱和空气的水蒸气分压力；

Pq——空气中水蒸气分压力；

A——蒸发水槽表面积；

Pao——标准大气压。

按照室外最差情况（φW，tw=40℃），查表，将参数代入式（2）中得出W=24.37 kg/h，此时，冷凝水产生量为4.8 kg/h。由此可知，冷凝器的产生量要远远低于蒸发量，生成的水量也远远低于蒸发的水量。

2 家用空调冷凝水冷却冷凝器分析

家用空调通常采用的冷却方式是风冷式，鉴于家用空调产生的冷凝水量难以满足蒸发式冷凝器所需的冷却水量，所以，采用风冷式与蒸发式混合的方式在传热效果上要高于单一的风冷式。

2.1 冷凝器散热量的计算

根据循环焓湿图如图1所示，冷凝器的制冷量为：

Q=pq（hN-hL）. （4）

代入数据得：Q=1.3×800×（53.33-40.99）=3 565 W。

在不利用冷凝水的情况下，能源效率是2.65，输入功率是1 345 W，冷凝器的散热量是制冷量与输入功率之和。由此得出，冷凝器散热量为：

Qk=W+Q. （5）

代入数据得：Qk=1 345+3 565=4 910 W。

在一般情况下，空调在运行时产生的冷凝水量远远小于冷凝器蒸发的水量，冷凝水汽化带走的热量大约是1 751 W，而利用冷凝水后，散热量大约是6 660 W。通过对比发现，利用冷凝水后冷凝器的散热量明显提高了。

2.2 冷凝温度的变化

利用冷凝水冷却冷凝器，其散热量主要来自汽化吸收的热量（Q蒸发）和加热空气的热量（Q空气），冷凝水处理空气焓湿图如图2所示。

图1 循环焓湿图 图2 冷凝水处理空气焓湿图

从图2中可知，空气在冷凝器中运行，先要被等湿加热（1→3），而后变为热空气，再经等温加湿变为4点（3→4）。由于1→2是无冷凝水冷却时空气等湿加热的过程，2点的焓与最终4点的焓相等。由此得出无冷凝器冷却时的冷凝器散热量为：

Qk=KF△tm. （6）

有冷凝器冷却时的冷凝器散热量为：

Qk=Q蒸发+Q空气. （7）

Q空气= KF△tml. （8）

式（6）（7）（8）中：K——修正系数；

F——冷凝器的换热面积；

?tm——冷凝器的传热温差；

?tml——冷凝器的平均产热温差。

当冷却水蒸发吸收的热量Q蒸发增加时，用于空气加热的热量Q空气就会减少，冷凝器的平均产热温差?tml也会随着减小，这就意味着冷凝温度的降低。

3 家用空调冷凝水回收装置探究

通过对冷凝水冷却冷凝器的分析发现，有效利用家用空调排出的冷凝水，不仅会产生一定的经济效益，还可以消除冷凝水对室外环境造成的不利影响。家用空调冷凝水回收装置的安装步骤是：①在室外机的外壳开1个小孔，焊接1根金属短管，上、下端分别与凝结水管和均水管连接；②在冷凝器顶端增加一层耐腐蚀的海绵（主要是为了过滤水中的杂质和灰尘）；③在冷凝器底部也放置一层海绵。装置安装完成后，冷凝水通过均水管的作用会均匀地洒向海绵层，吸水饱和后，凝结水会直接吸收肋片的热量并蒸发，而下层海绵则会对未蒸发的冷凝水继续进行吸热蒸发，使冷凝器的换热效果和降温性能更加突出，达到节能利用的目的。此外，该装置还降低了设计、制造成本，便于个性改造和批量生产。

4 结束语

综上所述，家用空调冷凝水量很大，直接排放对资源是一种浪费。经过计算和分析可知，冷凝水的有效利用不仅可以提高冷凝器的散热效率，增大制冷量，还有助于降低空调器的能耗，提高能效比。因此，对家用空调冷凝水节能利用进行思考和探讨，无论是从环保角度考虑还是从经济效益角度来看都是十分必要的。

参考文献

[1]姬利明，祁影霞，欧阳新萍.家用空调冷凝水节能利用探讨[J].低温与超导，2011，13（05）：53-56.

〔编辑：白洁〕

Reflections on Household Use of Energy-saving Air-conditioning Condensate Water

Li Dongmei

Abstract： Home air conditioning condensate water， cooled condenser and recovery to explore in order to find effective use of condensate way to achieve home air conditioning energy saving effect.

Key words： household air-conditioning； condensate； energy； cooled condenser

摘 要：对家用空调冷凝水的水量、冷却冷凝器和回收装置进行探究，以期能够找到有效利用冷凝水的方法，实现家用空调节能的效果。

关键词：家用空调；冷凝水；节能；冷却冷凝器

中图分类号：TM925.12 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）17-0008-02

随着生活水平的不断提高，人们对室内环境的舒适度也提出了更高的要求。空调的使用率越来越高，而我国的家用空调对冷凝水的处置主要采用向室外排放的方法，这种做法是对资源的一种浪费，严重违背了国家提倡的节能减排的要求。鉴于此，对家用空调冷凝水节能利用的研究受到了社会各界的关注和重视，对这一问题进行思考和探究有非常重要的现实意义。

1 家用空调冷凝水量的实例计算

以KFR-50LW型空调器为例，其额定制冷量Q为5 000 W，额定输入功率P为1 890 W，送风量q为800 m3/h，能源效率为2.65. 室内空气参数是以空调房室内设计标准为依据，其干球温度tN为26℃，相对湿度φN为50%；室外干球温度tW为34℃，相对湿度φW为72%. 机器露点温度tL设定为15℃，相对湿度φL（L为经蒸发器去湿后的送风状态点）为95%.

1.1 冷凝水产生量的计算

新风量按新风比取定（m=15%），状态点O的计算为：

. （1）

式（1）中：W——新风用状态；

N——回风用状态；

O——新风与回风的混合状态点。

将上文中提到的参数带入式中可知，dO=12.74 g/kg，冷凝水生成量Ф=2.62 kg/h。

由此可知，空调器性能参数、室内参数和新风参数都会对实际产生的冷凝水量造成影响。

1.2 冷凝水蒸发量的计算

冷凝水蒸发量的计算公式为：

. （2）

β=（α+0.003 63υ）10-5. （3）

式（2）（3）中：W——冷凝水蒸发量，kg/h；

β——蒸发系数，kg/N·s；

Pb——饱和空气的水蒸气分压力；

Pq——空气中水蒸气分压力；

A——蒸发水槽表面积；

Pao——标准大气压。

按照室外最差情况（φW，tw=40℃），查表，将参数代入式（2）中得出W=24.37 kg/h，此时，冷凝水产生量为4.8 kg/h。由此可知，冷凝器的产生量要远远低于蒸发量，生成的水量也远远低于蒸发的水量。

2 家用空调冷凝水冷却冷凝器分析

家用空调通常采用的冷却方式是风冷式，鉴于家用空调产生的冷凝水量难以满足蒸发式冷凝器所需的冷却水量，所以，采用风冷式与蒸发式混合的方式在传热效果上要高于单一的风冷式。

2.1 冷凝器散热量的计算

根据循环焓湿图如图1所示，冷凝器的制冷量为：

Q=pq（hN-hL）. （4）

代入数据得：Q=1.3×800×（53.33-40.99）=3 565 W。

在不利用冷凝水的情况下，能源效率是2.65，输入功率是1 345 W，冷凝器的散热量是制冷量与输入功率之和。由此得出，冷凝器散热量为：

Qk=W+Q. （5）

代入数据得：Qk=1 345+3 565=4 910 W。

在一般情况下，空调在运行时产生的冷凝水量远远小于冷凝器蒸发的水量，冷凝水汽化带走的热量大约是1 751 W，而利用冷凝水后，散热量大约是6 660 W。通过对比发现，利用冷凝水后冷凝器的散热量明显提高了。

2.2 冷凝温度的变化

利用冷凝水冷却冷凝器，其散热量主要来自汽化吸收的热量（Q蒸发）和加热空气的热量（Q空气），冷凝水处理空气焓湿图如图2所示。

图1 循环焓湿图 图2 冷凝水处理空气焓湿图

从图2中可知，空气在冷凝器中运行，先要被等湿加热（1→3），而后变为热空气，再经等温加湿变为4点（3→4）。由于1→2是无冷凝水冷却时空气等湿加热的过程，2点的焓与最终4点的焓相等。由此得出无冷凝器冷却时的冷凝器散热量为：

Qk=KF△tm. （6）

有冷凝器冷却时的冷凝器散热量为：

Qk=Q蒸发+Q空气. （7）

Q空气= KF△tml. （8）

式（6）（7）（8）中：K——修正系数；

F——冷凝器的换热面积；

?tm——冷凝器的传热温差；

?tml——冷凝器的平均产热温差。

当冷却水蒸发吸收的热量Q蒸发增加时，用于空气加热的热量Q空气就会减少，冷凝器的平均产热温差?tml也会随着减小，这就意味着冷凝温度的降低。

3 家用空调冷凝水回收装置探究

通过对冷凝水冷却冷凝器的分析发现，有效利用家用空调排出的冷凝水，不仅会产生一定的经济效益，还可以消除冷凝水对室外环境造成的不利影响。家用空调冷凝水回收装置的安装步骤是：①在室外机的外壳开1个小孔，焊接1根金属短管，上、下端分别与凝结水管和均水管连接；②在冷凝器顶端增加一层耐腐蚀的海绵（主要是为了过滤水中的杂质和灰尘）；③在冷凝器底部也放置一层海绵。装置安装完成后，冷凝水通过均水管的作用会均匀地洒向海绵层，吸水饱和后，凝结水会直接吸收肋片的热量并蒸发，而下层海绵则会对未蒸发的冷凝水继续进行吸热蒸发，使冷凝器的换热效果和降温性能更加突出，达到节能利用的目的。此外，该装置还降低了设计、制造成本，便于个性改造和批量生产。

4 结束语

综上所述，家用空调冷凝水量很大，直接排放对资源是一种浪费。经过计算和分析可知，冷凝水的有效利用不仅可以提高冷凝器的散热效率，增大制冷量，还有助于降低空调器的能耗，提高能效比。因此，对家用空调冷凝水节能利用进行思考和探讨，无论是从环保角度考虑还是从经济效益角度来看都是十分必要的。

参考文献

[1]姬利明，祁影霞，欧阳新萍.家用空调冷凝水节能利用探讨[J].低温与超导，2011，13（05）：53-56.

〔编辑：白洁〕

Reflections on Household Use of Energy-saving Air-conditioning Condensate Water

Li Dongmei

Abstract： Home air conditioning condensate water， cooled condenser and recovery to explore in order to find effective use of condensate way to achieve home air conditioning energy saving effect.

Key words： household air-conditioning； condensate； energy； cooled condenser

摘 要：对家用空调冷凝水的水量、冷却冷凝器和回收装置进行探究，以期能够找到有效利用冷凝水的方法，实现家用空调节能的效果。

关键词：家用空调；冷凝水；节能；冷却冷凝器

中图分类号：TM925.12 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）17-0008-02

随着生活水平的不断提高，人们对室内环境的舒适度也提出了更高的要求。空调的使用率越来越高，而我国的家用空调对冷凝水的处置主要采用向室外排放的方法，这种做法是对资源的一种浪费，严重违背了国家提倡的节能减排的要求。鉴于此，对家用空调冷凝水节能利用的研究受到了社会各界的关注和重视，对这一问题进行思考和探究有非常重要的现实意义。

1 家用空调冷凝水量的实例计算

以KFR-50LW型空调器为例，其额定制冷量Q为5 000 W，额定输入功率P为1 890 W，送风量q为800 m3/h，能源效率为2.65. 室内空气参数是以空调房室内设计标准为依据，其干球温度tN为26℃，相对湿度φN为50%；室外干球温度tW为34℃，相对湿度φW为72%. 机器露点温度tL设定为15℃，相对湿度φL（L为经蒸发器去湿后的送风状态点）为95%.

1.1 冷凝水产生量的计算

新风量按新风比取定（m=15%），状态点O的计算为：

. （1）

式（1）中：W——新风用状态；

N——回风用状态；

O——新风与回风的混合状态点。

将上文中提到的参数带入式中可知，dO=12.74 g/kg，冷凝水生成量Ф=2.62 kg/h。

由此可知，空调器性能参数、室内参数和新风参数都会对实际产生的冷凝水量造成影响。

1.2 冷凝水蒸发量的计算

冷凝水蒸发量的计算公式为：

. （2）

β=（α+0.003 63υ）10-5. （3）

式（2）（3）中：W——冷凝水蒸发量，kg/h；

β——蒸发系数，kg/N·s；

Pb——饱和空气的水蒸气分压力；

Pq——空气中水蒸气分压力；

A——蒸发水槽表面积；

Pao——标准大气压。

按照室外最差情况（φW，tw=40℃），查表，将参数代入式（2）中得出W=24.37 kg/h，此时，冷凝水产生量为4.8 kg/h。由此可知，冷凝器的产生量要远远低于蒸发量，生成的水量也远远低于蒸发的水量。

2 家用空调冷凝水冷却冷凝器分析

家用空调通常采用的冷却方式是风冷式，鉴于家用空调产生的冷凝水量难以满足蒸发式冷凝器所需的冷却水量，所以，采用风冷式与蒸发式混合的方式在传热效果上要高于单一的风冷式。

2.1 冷凝器散热量的计算

根据循环焓湿图如图1所示，冷凝器的制冷量为：

Q=pq（hN-hL）. （4）

代入数据得：Q=1.3×800×（53.33-40.99）=3 565 W。

在不利用冷凝水的情况下，能源效率是2.65，输入功率是1 345 W，冷凝器的散热量是制冷量与输入功率之和。由此得出，冷凝器散热量为：

Qk=W+Q. （5）

代入数据得：Qk=1 345+3 565=4 910 W。

在一般情况下，空调在运行时产生的冷凝水量远远小于冷凝器蒸发的水量，冷凝水汽化带走的热量大约是1 751 W，而利用冷凝水后，散热量大约是6 660 W。通过对比发现，利用冷凝水后冷凝器的散热量明显提高了。

2.2 冷凝温度的变化

利用冷凝水冷却冷凝器，其散热量主要来自汽化吸收的热量（Q蒸发）和加热空气的热量（Q空气），冷凝水处理空气焓湿图如图2所示。

图1 循环焓湿图 图2 冷凝水处理空气焓湿图

从图2中可知，空气在冷凝器中运行，先要被等湿加热（1→3），而后变为热空气，再经等温加湿变为4点（3→4）。由于1→2是无冷凝水冷却时空气等湿加热的过程，2点的焓与最终4点的焓相等。由此得出无冷凝器冷却时的冷凝器散热量为：

Qk=KF△tm. （6）

有冷凝器冷却时的冷凝器散热量为：

Qk=Q蒸发+Q空气. （7）

Q空气= KF△tml. （8）

式（6）（7）（8）中：K——修正系数；

F——冷凝器的换热面积；

?tm——冷凝器的传热温差；

?tml——冷凝器的平均产热温差。

当冷却水蒸发吸收的热量Q蒸发增加时，用于空气加热的热量Q空气就会减少，冷凝器的平均产热温差?tml也会随着减小，这就意味着冷凝温度的降低。

3 家用空调冷凝水回收装置探究

通过对冷凝水冷却冷凝器的分析发现，有效利用家用空调排出的冷凝水，不仅会产生一定的经济效益，还可以消除冷凝水对室外环境造成的不利影响。家用空调冷凝水回收装置的安装步骤是：①在室外机的外壳开1个小孔，焊接1根金属短管，上、下端分别与凝结水管和均水管连接；②在冷凝器顶端增加一层耐腐蚀的海绵（主要是为了过滤水中的杂质和灰尘）；③在冷凝器底部也放置一层海绵。装置安装完成后，冷凝水通过均水管的作用会均匀地洒向海绵层，吸水饱和后，凝结水会直接吸收肋片的热量并蒸发，而下层海绵则会对未蒸发的冷凝水继续进行吸热蒸发，使冷凝器的换热效果和降温性能更加突出，达到节能利用的目的。此外，该装置还降低了设计、制造成本，便于个性改造和批量生产。

4 结束语

综上所述，家用空调冷凝水量很大，直接排放对资源是一种浪费。经过计算和分析可知，冷凝水的有效利用不仅可以提高冷凝器的散热效率，增大制冷量，还有助于降低空调器的能耗，提高能效比。因此，对家用空调冷凝水节能利用进行思考和探讨，无论是从环保角度考虑还是从经济效益角度来看都是十分必要的。

参考文献

[1]姬利明，祁影霞，欧阳新萍.家用空调冷凝水节能利用探讨[J].低温与超导，2011，13（05）：53-56.

〔编辑：白洁〕

Reflections on Household Use of Energy-saving Air-conditioning Condensate Water

Li Dongmei

Abstract： Home air conditioning condensate water， cooled condenser and recovery to explore in order to find effective use of condensate way to achieve home air conditioning energy saving effect.

Key words： household air-conditioning； condensate； energy； cooled condenser