家用空调冷凝水回淋利用探讨与效果分析
- 格式:doc
- 大小:26.00 KB
- 文档页数:3
空调冷凝水回收利用计算方法及节能分析摘要:提出采用公式法计算冷凝水理论产生量,并通过实验得出理论产生平均值与冷凝水的实际产生平均值的相对误差,验证了公式法计算冷凝水理论产生量的快速可靠性。
分析了家用空调器在运行时冷凝水的产生量和水温冷却冷凝器后空调器的节能效果变化。
关键词:冷凝水;产生量;公式法;节能效果前言随着我国经济快速发展和城镇化建设的不断推进,小高层和高层建筑的不断涌现,家用空调利用数量急剧增加,大多数家用空调所产生的冷凝水采用随意排放方式,既造成环境污染和生活不便,也浪费了冷凝水产生的冷量和水量。
由空气调节原理可知,当空气流过空调蒸发器时,其表面温度低于空气露点温度,就会产生冷凝水。
目前,有研究者对冷凝水回收再利用提出了多种方法,然而对冷凝水理论产生量的计算,大部分的计算方法均通过假定或者设计的状态参数并采用查焓湿图,增加了数据处理的人为误差可能性。
本文对某一台家用空调器进行实验研究,通过所测得的运行状态参数采用公式法计算冷凝水理论产生量,并测得家用空调器运行时冷凝水实际产生量,验证公式法计算冷凝水理论产生量的可靠性,且通过测得的实际冷凝水产生量的水量和冷量分析其可回收利用的价值。
1.冷凝水产生量计算方法1.1 查焓湿图法在对冷凝水理论产生量的计算研究中,很多研究者均采用通过温湿度查焓湿图得到其状态参数下空气的含湿量,其室空气状态参数按空调房室设计标准选取,而室外状态参数按当地室外空气设计参数选取,通过室(回风)和室外(新风)温湿度查焓湿图得到回风和新风状态点下空气的含湿量,将新风与回风按比例混合确定回风状态点,根据机器的送风状态点,进而计算出空调器冷凝水理论产生量。
而在查焓湿图过程中增加了人为误差,且用设计状态参数最终得到的冷凝水理论产生量与空调器在实际运行中所产生的冷凝水量有很大的误差,因为空调器在实际运行中,新风、回风等各点状态参数是变化的,则冷凝水理论产生量也在变化。
当有多组各状态点参数通过查焓湿图方法计算冷凝水理论产生量时,将耗费计算人员大量的时间。
空调冷凝水利用技术对比分析1、采用超声物化器将冷凝水雾化随风机鼓风吹洒在散热器表面,其突出缺陷是极易损坏,造价高(单台造价超过800元),难于实用化。
2、采用微型离心式水泵将冷凝水加压雾化喷洒在散热器表面其突出缺陷是,水泵高速运行,在冷凝水断断续续的情况下,水泵极易损坏,难于实用化。
3、采用将冷凝水收集后自流式在散热器上流淌水流随机淌,滴水问题没有克服。
4、增加一个浸水式蒸发器附加一个蒸发式冷凝器,这种方式使空调系统复杂化,故障率增加,损失空调整机的质量可靠性。
5、采用风机风叶甩出冷凝水这种结构仅实用窗式空调机,而现有的家用空调产品中,95%都是分体式空调机。
6、将冷凝水集中当中水使用如冲洗浇灌等,这种方式不能起到节能效果。
7、透膜加湿器,许多层水片层,它们由疏水性的聚四氟乙烯微孔膜包围着,形成一层层的膜袋。
水片层之间垫有波纹板,形成空气通路,当空气流过水片层之间,由于透湿膜水一侧的水蒸汽压力大于空气侧的水蒸汽分压力,水蒸汽就在其压力差的作用下从水侧通过透湿膜的膜孔进入空气侧[陈楠,房间空调器冷凝水的利用与节能《暖通空调》2003 年第33 卷第2 期] 这种方式会增加空调冷凝风机的风阻力,降低整机换热系数。
8、空调器中增设一个小水槽,先使冷凝水汇流到水槽中,然后利用微泵抽送冷凝水到雾化器中,雾化器把雾化后的水气送进室内,完成对室内的加湿,雾化器要设置在送风道处,冷凝水流向的转换是通过二通电磁阀来完成的[李勇,(华南理工大学机械工程学院) 家用空调器无滴水可调湿技术研究《仪表技术与传感器》2005 年第10期]这种方式的缺陷是,需要一套庞杂传感器保护系统,其总体造价使家用空调的成本中无法消化。
9、加微型水泵和0.5mm×64 孔铜管淋水结合的方案效果最为明显,可以提高能效比EER 达8.38%,制冷量提高1.58%,空调功率降低达6.29%。
[张桃,小型分体式空调冷凝水利用与节能实验探索与研究,制冷与空调,2006,2]这种方式的缺陷是,无法可靠运行。
空调冷凝水再利用方案一、探究主题:空调冷凝水再利用方案二、活动内容:统计家中空调冷凝水每日平均产生量、罗列你能想到的冷凝水再利用方式(至少3种)并详细描述如何实现再利用的步骤三、探究成果(一)统计家中空调冷凝水每日平均产生量≈4kg1匹的空调在常温制冷或除湿时,每2小时可排出1公斤冷凝水;一台2匹的空调,平均每小时可回收3公斤左右冷凝水。
一台空调如果按每天平均运转8小时计算,一天就能回收冷凝水20多公斤。
(二)冷凝水再利用方式(至少3种)1.可用冷凝水来浇花2.可用冷凝水来拖地3.可用冷凝水来洗厕所4.可用冷凝水来洗地板PS:千万不要饮用冷凝水,虽然空调冷凝水的PH值为中性软水,但是据有关环保专家测试表明,水碰到空调冷凝器形成冷凝水,温度非常适合一些细菌的生存,特别是中央空调,空调水中可能有军团菌(一种寄生在中央空调的冷却水塔和管道系统中的致病菌)。
军团菌通过空调可形成带气溶胶微粒污染室内空气,人吸入后便可能发生感染,诱发肺炎等呼吸道疾病,其中肺炎型的军团菌死亡率较高。
特别提醒:空调最脏的地方其实是一般的家庭在空调使用前只会清洗滤网,但专家指出,其实的罪魁祸首是空调散热片。
散热片位于后边,是空调的主要部件之一,由于长期处于潮湿环境当中,成为细菌的“孵化基地”。
专业机构曾在、南京等地进行家用空调入户调研发现,88%的空调散热片细菌总数超标,检出细菌平均数值超过标准近40倍,最严重的超标近。
用回收的冷凝水洗地板(1)回收空调冷凝水,将冷凝水水管引入家中的水桶内。
(2)当水桶中的冷凝水至八成满时,可将水管移至另一个水桶。
(3)将装有八成满冷凝水的水桶内放入拖把,即可拖地了,跟用自来水拖地的道理是一样的,并且节约水资源,是一项值得提倡的行为。
关于中央空调冷凝水的处理及节能降耗的措施分析◎徐柳随着医院的不断发展,我院对空调设备的使用要求也在不断提高。
长期以来,空调的能耗是我院日常生产过程中的重大支出之一。
合理使用和有效的节能改造,不仅能降低空调能耗,而且对空调系统的安全运行以及病房居住环境都大有好处。
一、关于空调冷凝水的介绍及处理办法对于空调冷凝水很多人并不陌生,无论是家用还是商用空调,夏季使用空调制冷时都会出现出风口冷凝水滴水现象。
为什么空调在制冷时会产生冷凝水?1.空调制冷产生冷凝水的原因。
炎热的夏天室内湿度大时,空气露点温度较高,当空气温度低于露点温度,空调出风口百叶将结霜,冷凝,这是一个正常现象。
就如同夏天从冰箱拿出矿泉水瓶表面露珠一样。
所有空调出风口结露不是质量问题,相反,它说明空调制冷效果很好。
2.室内空调冷凝水的解决办法。
空调出风口产生冷凝水是由于空气湿度过大引起,可通过调节室内空气湿度,关闭使用房间的门窗,不要让室外热湿空气进入房间,由于空调本身具有除湿能力,随着空调的运行,室内空气湿度会逐渐降低冷凝;设置调节空调房间温度、湿度,一般空气湿度大时,设置为26至28度,运行一段时间可适当降低温度;加大空调出风量。
3.中央空调冷凝水的利用。
高层建筑物的中央空调制冷量大,由于医院的特殊性,病房末端的新风机和风机盘管数量较多,故产生的冷凝水也多,现在的设计大多是将末端制冷设备产生的冷凝水采用专门的冷凝水管道直接排到地漏,其实也都是一种水资源的浪费和能源浪费。
经测算,空调冷凝水无硬度,不含杂质,水质纯净,所含细菌较少,是纯净的水资源;冷凝水中含有的铁锈,比冷却循环水要少的多,进入冷却塔中,随冷却水一起进行水质处理。
所以经过处理后的冷凝水利用与冷却塔是安全的,而且不会增加费用。
同时冷凝水本身温度较低,若水管保温工作做的好的话,不超过18℃,因此若将中央空调末端装制冷设备的冷凝水回收再利用,不仅能节约水资源,同时降低了主机的能耗。
二、结合实际,使用过程中存在的问题在日常工作中,严格按照中央空调设备使用说明开启、关闭设备;根据环境温度的变化,灵活调整主机温度。
空调冷凝水回收利用技术探讨摘要:改革开放以来,人们的生活水平有了极大的提高,在物质生活日益丰富之后,人们对于生活品质有了更高的追求。
空调是我们近代非常伟大的一项发明,利用空调技术我们可以在夏天有效的控制室内的气温,为我们的生活提供更加舒适的条件。
空调在运行的过程中,空气中的水蒸气在进入空调系统后会变为液态水,而这部分液态水就是我们俗称的空调冷凝水,空调冷凝水在产生后一般都会从空调系统中排出室外,造成了一定的资源浪费现象,本文探析了空调冷凝水的回收利用技术。
关键词:空调冷凝水;回收利用;处理技术1.空调冷凝水的特点分析1.1冷凝水的形成分析冷凝水,顾名思义就是有水蒸气遇冷凝结形成的水,在我们夏天使用空调后,我们室内的水蒸气在碰到我们的空调的冷气后,就会冷凝形成冷凝水,分析我们的空调冷凝水的形成,主要是我们的水蒸气在碰到我们空调上的空调蒸发器后,空调蒸发器表明的温度较低,热的水蒸气在碰到后会很快达到露点温度,从而凝结形成水珠,这种形成的冷凝水也可以称作蒸馏水。
根据我们空调常用的焓湿图我们可以对我们空调运行过程中产生的冷凝水的形成进行详细的分析,焓湿图一般会包含我们空气中水蒸气含量、干空气、湿空气组成,根据焓湿图我们可以分析到我们的空气处理的过程,在空调运行的过程中,会不断有干空气和湿空气混合在我们的空调蒸发器上,空气中的水蒸气在碰到冷的蒸发器会很快凝结形成蒸馏水,然后已经变冷的空气会吹进室内,而冷凝水就会由空调排除室外。
从我们的分析我们可以知道,我们空调只要在运行的过程中,就必定后产生冷凝水,而冷凝水本身是由我们运行的空调产生的低温凝结而成,属于利用了我们的能源,这种长期的之家排除相当于很大一部分资源的浪费,因此我们有必要去回收利用这部分冷凝水。
1.2冷凝水的收集分析我们对冷凝水进行收集,首先要确定我们冷凝水的具体产水量。
假设我们一台12000W的空调机,现在让我们的空调机全面的运行,对我们的房间进行制冷工作,控制室内温度设定在26℃,在我们运行的过程中,要具体计算产水量就要对我们空气湿度进行测定,利用我们的空气湿度测试仪测试空气干球温度与湿球温度进行测试,在本次计算中我们按照深圳地区的平均干湿度33.5与27.7计算,对空调的蒸发器问题要进行测试,明确我们的露点问题,并结合焓湿图进行计算,最终可以得到我们的产水量为9.29kg/时,因此我们的一台空调机预计一年的产能水量能够达到10t以上,是一个非常巨大的产水量,因此进行收集利用是非常有必要的。
空调冷凝水的回收利用与应用摘要:空调是近代经济与科技发展的产物,它可以对室内温度的问题进行有效的调节,同时还有去潮除湿等作用,给用户的生活带来了极大的便利。
但是调器在使用的过程中,会排放大量的冷凝水,如果不加以利用,会造成资源的浪费。
本文主要围绕空调器冷凝水的回收利用进行简要的探究。
关键词:空调冷凝水;回收利用;节能随着我国可持续发展战略理念的逐渐深入,节能减排在建筑工程应用中的能源意识也逐渐的增强。
合理回收利用空调冷凝水,可以有效改善建筑行业的低效率、高污染、高消耗、高投入的现象,提高建筑行业的资源利用率,提升建筑行业的经济效益、社会效益和环境效益,逐渐满足建筑行业高效、环保、节能的市场需求,推动建筑行业健康发展。
1空调冷凝水概述空调冷凝水,是空调室内机换热器的表面温度低,空气中的水蒸气凝结而成的水。
据测算,一匹空调在常温制冷或除湿工作时,每两小时可排出冷凝水1L,一台额定输入功率近2kW的空调每小时可回收冷凝水2~4公斤,夏天一天开10小时空调,则是20~40公斤。
回收的水量跟当天的空气湿度、室内外的温差有关,湿度、温差越大,回收的水量就越多,特别是在湿度大的华南地区,空调制冷除湿的过程中会产生大量的冷凝水。
通过前人的总结,以下数据和计算方法,计算空调的冷凝水量:W=ρVΔd=ρV(d0–d1)式中W----冷凝水量,kg/h;09ρ----空气密度,kg/m3,取1.2;V----循环风量,m3/h;Δd---湿度差;冷凝水的再利用,如今越来越受到社会的重视。
而且冷凝水的温度较低,杂质也少,这部分冷凝水还具有较高的利用价值。
合理利用这些通过能源转换获得的冷凝水是暖通空调行业的一项具有十分重要意义的任务,在实际工程使用中,这将产生很好的经济效益和社会效益。
2空调冷凝水的回收利用在大多数情况下,空调冷凝水对使用空调的用户来说是一个负担,无多大的利用价值可言,一般情况下都是直接排出室外、排水沟或污水井,很少回收利用。
家用空调冷凝水回淋利用探讨与效果分析
本文分析了家用空调冷凝水对室外机冷凝器冷却的节能效果,并通过制作的回淋装置的实际效果来验证理论分析,证实了该装置节能效果显著,并节省费用,且具有很好的经济与社会环境效益。
标签家用空调;冷凝水;回淋装置;效益
1 引言
随着时代的发展,人们生活水平的不断提高,以及国家对家电销售的相应补贴政策的出台,家用空调的销售与使用增长迅速。
空调在使用过程中产生的冷凝水大多是直接排放,部分楼房因设施不全甚至采用无序排放,不但污染建筑外墙、给行人带来不便也影响了邻里关系,同时也浪费了能量与资源。
根据空调运行相关理论知识,空调冷凝器的工作温度降低会有利于提高其整体运行效率,因此,是否可以通过某种装置把冷凝水收集起来用于室外机的冷凝器以降低其工作温度,从而提高空调器的能效比,这样既解决了冷凝水的排放问题,也节约能源、节约费用。
本文将对此进行分析与实验实践。
2 可行性分析
2.1 家用空调器冷凝水的产生量和多个因素有关系,参照文献[1] ,冷凝水水的产生量约为0.3~0.95Kg/KW,因冷凝水的汽化潜热较大(按2406KJ/Kg计),因此其汽化潜热总量是可观的,对降低冷凝器的温度效果也将很明显,这样节能效果也将不错,理论分析可行。
2.2 国家对节能减排的提倡与鼓励措施越来越有力,对浪费能源的行为限制越来越多,目前全国大范围实行阶梯电价政策就是有力的证明,因此节能取得的经济效益将会更明显,民众也将更容易接受,普遍推广也将具备可行性。
3冷凝水对空调室外机冷凝器进行冷却的理论分析
由于空调冷凝水的产生量受诸多因素影响,这里不进行具体计算,只以笔者家用空调的实测值的平均值作为基础进行分析,根据天气不同每晚产生的冷凝水量为3~7.0Kg之间(空调型号为KF-23GW/Y-G,制冷量为2300W,标准工况输入功率815W,使用时长约8小时,室内设定温度为27°C,人员为:2个大人1个小孩),在室外机运行过程中取中位值约0.6Kg/H,这部分冷凝水冷却冷凝器的过程中全部汽化,汽化带走的热量=600*2406/3600=401W(汽化潜热取2406J/g),假设该部分热量的80%来自冷凝器,那么可以近似理解为排出的冷凝水的80%的冷量又回到了空调的制冷循环管系统内,即节能效率可近似计算为
401*0.8/2300=13.95%。
普通空调运行时:空气中的水蒸气的循环过程是:水蒸气--液态水--排出,即水参与了空调热循环过程,但带走了大量的能量。
通过冷凝水的回淋,空气中的水蒸气的循环过程是:水蒸气--液态水--水蒸气,即水虽然参与了空调热循环过程,却带走能量极少(按20%估算);这样,利用冷凝水回淋到室外机冷凝器汽化,避免大部分能量的损失,提高了空调器的效率。
4冷凝水回淋装置的选择与比对
4.1 首先想到采用简单可行的装置:利用一般家用空调室外机低于室内机的特点,把冷凝水引到室外机的顶部,然后利用均水管直接流入室外机散热翅片,并在室外机壳体内冷凝器下部增设蓄水带(条状海绵制作)接纳上部流下的冷凝水,以使冷凝水继续蒸发(在空调使用通常环境下,冷凝器能蒸发的水量要大大多于产生的冷凝水量[1])。
笔者亲自制作相应装置进行实验,结果是:在一小段时间内没有冷凝水流出,但是超过1小时后,同样有冷凝水从室外机流出,没有充分利用冷凝水,同时也没有解决冷凝水散排现象,效果不佳。
4.2 为解决第一种方案的不足,笔者制作了如下图1所示空调冷凝水回淋装置,具体说明:均水管采用取材容易的塑料水管(Φ20),喷水小孔尽量小而密集(针孔大小、间距10mm),小水泵的扬程、流量足够且能空吸运行,因为考虑冷凝水量不够时水泵会出现空转,接水盘采用包装铁盒临时使用,软管配套即可。
为实现冷凝水回淋装置的自动运行,在室外机风扇前方制作简易风动开关,即在室外机运行时水泵才启动。
此装置的缺点是冷凝水量不足时会出现空吸现象,优点是空调所产生的冷凝水能全部利用,且装置容易制作,成本低廉,容易推广。
4.3 另有一种方案是可以解决第二种装置的不足,那就是在其基础上设置水位控制器并增加自来水补水装置,其能有效解决冷凝水量不够的问题,但是其装置比较复杂,必须改造用户家中供水管,涉及面太宽,投入成本高,基本很难推广,那么也就失去其相应意义了。
在此不做考虑。
5冷凝水回淋装置的实际效果
笔者家中安装的如图1所示的冷凝水回淋装置,使用过程中为避免间断水流,初始运行时在接水盘里倒入约3L水,然后进行跟踪记录,运行过程中采用电能监控计量插座对空调器的输入功率进行即时监控。
测得普通运行时输入功率为760 W—820W,使用冷凝水回流装置时的输入功率为700W—740W之间,减少了60-80W,减少输入功率百分比约为:(70-5)/780=8.3%(其中5W为小水泵功率)。
由于使用过程中添加了自来水,一个晚上基本消耗完,其中冷凝水实际占总蒸发水量约为8*0.6/(8*0.6+3)=61.54%,则冷凝水实际减少输入功率约为:8.3%*61.54%=5.11%。
冷凝器温度降低减少输入功率的同时,系统的制冷量也相应增加,由于实验
装置的限制,笔者无法测试其制冷量的增加值,根据参考文献:[2] 可知利用冷凝水回淋可使系统制冷量提高约5% ,本文保守取值4.5%。
综合两项数据,减少输入功率百分比约为1-[1/(1+4.5%)*(1-5.11%)]=9.2%。
6经济与社会环境效益评价
6.1 经济评价按照第二套冷凝水回淋装置进行制作安装成本为:水泵及电源共计36元;均水管及小水管共计7元,辅材3元,不计人工共花费46元。
年节省电量约为:0.8*8*180*9.2%=105.98KWH(年空调使用按180天计,每天运行时长按8小时计),按现行深圳电费价格二档计算,年节省费用106*0.77=81.62元,按三档计算则年节省费用106*1.02=108.12元,小一匹的家用分体空调在其寿命期内共节省费用为652.96元或864.96元(空调使用寿命按8年计,并假设电费政策及价格不调整)。
可见其经济效果明显。
6.2 社会环境效益中国目前在使用的家用空调保守估计在1.5亿台,考虑北方地区的空调季节偏短,年可节省的电量约为100亿KWH,将更有利于国家电网的运行,夏季高峰期可以减少拉闸限电时间,同时大量也减少了发电过程碳及其他有害气体的排放,为保护环境做出有利贡献,社会环境效益很好!
7结论
本文对家用空调冷凝水的回淋利用的节能效果做了理论分析,并制作相应回淋装置对理论分析进行验证,证实了有效利用好空调冷凝水对冷凝器的回淋能有效提高空调整体效率,节约能源、节省费用,具有很好的经济与社会环境效益。
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低温与超导第39卷第5期
[2]徐博,陈江平冷凝水冷却冷凝器节能效果的理论分析与实验
周聘钊,男,工作单位:深圳市鹏城建筑集团有限公司,学历:大学本科,所学专业:建筑环境与设备工程1981年5月生。