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摘要：隨着温室效应的日益加重，每年夏季，我国消耗大量能源用于制冷，当前空调使用的耗电量占建筑能耗的50%。所以降低建筑中的空调能耗将有效缓解建筑耗能的增长，促进国家的节能减排和低碳发展。相比于传统的蒸汽压缩式制冷，太阳能制冷能有效缓解空调的能耗。本文对回收空调制冷设备凝结水的节能进行分析，以供参考。
关键词：回收空调;制冷设备;凝结水节能
引言
全球气候变化与能源日益紧缺的形势导致了节能环保与可持续发展成为世界上各国关注的重点。中国一方面在大力发展新能源产业，另一方面在不断促进技术革新提高现有产业的节能水平。在制冷空调领域，2020年7月正式实施了号称史上最严格的制冷空调能效限定国家标准（GB21455-2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》），一举淘汰了大批量低性能水平的制冷空调装置，这充分表明了国家以政策手段激励制冷空调行业实现技术创新、节能降碳的决心。
1概述
随着空调应用越来越普及，其能源消耗在社会总能源消耗中所占比例越来越大。据不完全统计，上海夏季空调峰值能耗约占全市总能耗的1/3。空调所消耗的电力或热能大部分来自火力发电厂或独立锅炉舍，燃烧过程中的排放是大气温室效应和污染的根源。因此，减少气候和制冷设备的能耗不仅关系到合理的能源使用，而且关系到地球的环境保护。表面空气冷却器通常用于综合空调、制冷和除湿设备、制冷机组和风机盘管。空气通过表面冷却器中的“制冷剂”冷却和除湿后，产生一定量的低温凝结水。如果不能直接抽取或回收这部分凝结水，那就是浪费能源。本文将分析凝析回收的节能效果，为凝析回收的设计计算提供理论依据，并指出提高节能效果的有效方法。
2冷凝热回收的恒温恒湿空调
在科技不断发展的今天，空调系统的使用对人们生活及产品质量影响越来越大，特别是在工艺性空调系统中，创造一个保证生产工艺精度要求、节能、舒适的微气候环境，是保证产品质量高精度、高纯度、高成品率以及工作者健康工作的前提，但是要满足空调精度要求，则会导致空调设备运行能耗随之增加。在传统的空调系统运行中，经常采用表面冷却器对混合空气进行降温除湿到露点温度后直接送入生产厂房，这种送风方式存在送风温差过大、送风温度过低、送风量过小，空调房间换气次数较少，空气品质较差，达不到生产工艺和人们的舒适性要求。而要加大空调房间的送风量、减少送风温差则需要对冷却去湿后的低温空气进行再热。目前绝大多数工艺性空调再热通常采用独立热源供热，这样不仅存在冷热抵消的现象，而且耗能较大，不利于节能环保;同时传统的工艺性空调对空气降温除湿后所产生的大量低温冷凝水直接排放，未有效利用;且对于为空调提供冷源的冷水机组冷凝器散热没有回收利用，而是直接通过冷却塔排放于大气中而白白浪费掉，从而降低了冷凝器的换热效率，增加了冷水机组的运行能耗为此本文提出基于冷凝热回收的恒温恒湿空调系统方案，此方案不仅可以节能减排，符合节约资源和保护环境的基本国策，还能有效降低空调系统的整体运行能耗，最大程度增加空调送风量，有效改善空调房间的空气品质。
3冷凝水回收利用系统
冷凝水回收利用系统主要由设置在空调处理箱中的表面冷却器1-1、接水盘1-2、冷凝水管1-3、预冷器1-4、水过滤器1-5、冷凝水泵1-6和电动三通阀1-7组成。其主要作用是将新回风空气经表冷器冷却去湿后所产生的冷凝水进行回收，并将对室外不果断的新风进行预冷处理，从而节约空调新风冷负荷。同时将对新风预冷后的冷凝水进一步回收用于补充空调冷源中的冷却水在冷却塔中喷淋所造成的损失。其工作过程为：将进入空调处理箱1-8的新回风混合空气经表面冷却器冷却去湿后所产生的冷凝水进行回收，由接水盘1-2进行收集，然后通过水过滤器1-5过滤，再经冷凝水管1-3进入新风预冷器1-4中，对室外来的新风先进行预冷处理;同时将对新风预冷后的冷凝水进一步回收用利用，使其在冷凝水泵1-6的动力作用下通过电动三通阀1-7并入冷却水回水管2-7中。
4设备控制系统
4.1空调的保养
空调系统和设备本身的良好运行状况是其安全、经济地运行以及较长的使用寿命：确保制冷质量和使用寿命期的基础是做好空调系统的维护，这是系统和设备良好工作条件的重要条件之一。维护工作是预防性、计划性和定期性工作。主要内容是根据维护系统并根据具体情况进行必要的更换润滑油，更换易损材料和零件，并进行清理清洁、拧紧、调整、小修和其他工作。忽略这些琐碎而复杂的维护工作通常是导致系统和设备性能异常以及频繁发生故障的主要原因之一。
4.2经济节能运行措施
维护空调系统的成本相对较高，主要成本之一是运行期间的能耗。为了降低空调运行期间的成本，除了进行复杂的管理工作外，主要重点是在确保空调系统安全正常运行，改善空调系统安全性的前提下，最大限度减少系统中的冷热损失，提高各种设备的效率，并减少电力和水的消耗。合理的润滑油和制冷剂消耗也能使系统经济运行并最大限度降低了运行成本。为此，有必要根据系统和设备的类型和特点，结合用户对空调和控制标准的要求，建筑物的形状和结构的特点，并结合当地的户外天气情况，制定可能的经济和节能的运营和管理措施。在系统运行期间，必须将整个空气系统的新风消耗量保持在设计或规定要求的最低值;在春季和秋季，应根据内部和外部条件，甚至所有条件，尽可能只使用新风系统，而不需要开启空调主机;当空调系统处于间歇运行状态时，应根据天气情况、内部负载和建筑物围护结构选择适当的启动和停止时间;对于带有一个冷却塔和多个风扇的矩形冷却塔，应根据外部天气条件确定要开启的风扇数量，另外在确保冷却水的回水温度与空调主机正常运行相一致的前提下，不应打开风扇或将风扇调到尽可能低的水平;要对冷却水系统进行及时的水质处理，最大限度降低空调主机冷凝器铜管内壁结垢的速度，确保热交换效率保持在较高的水平，减少电耗。
5回收凝结水的节能分析
5.1采用凝结水回收技术后制冷量的总增量ΔQ
由于冷却除湿过程中产生的冷凝水温度较低，如果回收到冷凝器出口，进一步吸收制冷剂释放的热量，从而进一步增加液体的过冷度，流经节流阀的制冷剂干燥度会降低，循环的单位制冷量必然增加。因为冷凝器的原始热源有其温度极限，所以冷凝器的出口状态为点3，温度为T3。
5.2采用凝结水回收技术的节能效果分析
（1）冷凝水除湿的热量主要受水潜蒸发热的影响。因此，冷凝水回收的关键技术是回收冷凝水蒸发相变的潜热。因此，应尽可能选择高效相变蓄热装置，以提高回收效率。（2）目前，我国整体空调、制冷除湿设备和制冷机组的冷凝水基本上是在不发生相变的情况下直接衍生出来的，这不仅浪费能源，而且给生活带来诸多不便，污染了人们的日常生活环境。因此，从气候和制冷设备中回收冷凝水不仅节约能源，而且有益于环境保护。
结束语
综上所述，采用外部辅助循环系统虽然可以有效确保制冷循环能效水平的提升，但是采用的辅助系统可能具有投资高、占用空间大、性能水平低等问题，而且这种方式依赖于两个系统间能量交换的配合情况，存在运行效果不稳定的可能。采用内部循环的方式既可以对制冷工质实现充分的过冷，系统运行效果又不受制于除环境外的其它外部影响，且投资成本、占用空间都相对较小，系统结构也更加简单。
参考文献
[1]徐震原，王如竹.空调制冷技术解读：现状及展望[J].科学通报，2020，65（24）：2555-2570.
[2]崔治国.基于数据挖掘技术的空调系统管控方法研究[D].中国建筑科学研究院，2018.
[3]李冠男.基于数据挖掘的制冷空调系统故障诊断与用能模式识别[D].华中科技大学，2017.
[4]王丽欣，常琳.高密度数据中心制冷空调系统设计[J].制冷技术，2017，35（01）：48-53.
[5]周立立.动车组空调制冷系统运行仿真与故障分析[D].西南交通大学，20147.
关键词：回收空调;制冷设备;凝结水节能
引言
全球气候变化与能源日益紧缺的形势导致了节能环保与可持续发展成为世界上各国关注的重点。中国一方面在大力发展新能源产业，另一方面在不断促进技术革新提高现有产业的节能水平。在制冷空调领域，2020年7月正式实施了号称史上最严格的制冷空调能效限定国家标准（GB21455-2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》），一举淘汰了大批量低性能水平的制冷空调装置，这充分表明了国家以政策手段激励制冷空调行业实现技术创新、节能降碳的决心。
1概述
随着空调应用越来越普及，其能源消耗在社会总能源消耗中所占比例越来越大。据不完全统计，上海夏季空调峰值能耗约占全市总能耗的1/3。空调所消耗的电力或热能大部分来自火力发电厂或独立锅炉舍，燃烧过程中的排放是大气温室效应和污染的根源。因此，减少气候和制冷设备的能耗不仅关系到合理的能源使用，而且关系到地球的环境保护。表面空气冷却器通常用于综合空调、制冷和除湿设备、制冷机组和风机盘管。空气通过表面冷却器中的“制冷剂”冷却和除湿后，产生一定量的低温凝结水。如果不能直接抽取或回收这部分凝结水，那就是浪费能源。本文将分析凝析回收的节能效果，为凝析回收的设计计算提供理论依据，并指出提高节能效果的有效方法。
2冷凝热回收的恒温恒湿空调
在科技不断发展的今天，空调系统的使用对人们生活及产品质量影响越来越大，特别是在工艺性空调系统中，创造一个保证生产工艺精度要求、节能、舒适的微气候环境，是保证产品质量高精度、高纯度、高成品率以及工作者健康工作的前提，但是要满足空调精度要求，则会导致空调设备运行能耗随之增加。在传统的空调系统运行中，经常采用表面冷却器对混合空气进行降温除湿到露点温度后直接送入生产厂房，这种送风方式存在送风温差过大、送风温度过低、送风量过小，空调房间换气次数较少，空气品质较差，达不到生产工艺和人们的舒适性要求。而要加大空调房间的送风量、减少送风温差则需要对冷却去湿后的低温空气进行再热。目前绝大多数工艺性空调再热通常采用独立热源供热，这样不仅存在冷热抵消的现象，而且耗能较大，不利于节能环保;同时传统的工艺性空调对空气降温除湿后所产生的大量低温冷凝水直接排放，未有效利用;且对于为空调提供冷源的冷水机组冷凝器散热没有回收利用，而是直接通过冷却塔排放于大气中而白白浪费掉，从而降低了冷凝器的换热效率，增加了冷水机组的运行能耗为此本文提出基于冷凝热回收的恒温恒湿空调系统方案，此方案不仅可以节能减排，符合节约资源和保护环境的基本国策，还能有效降低空调系统的整体运行能耗，最大程度增加空调送风量，有效改善空调房间的空气品质。
3冷凝水回收利用系统
冷凝水回收利用系统主要由设置在空调处理箱中的表面冷却器1-1、接水盘1-2、冷凝水管1-3、预冷器1-4、水过滤器1-5、冷凝水泵1-6和电动三通阀1-7组成。其主要作用是将新回风空气经表冷器冷却去湿后所产生的冷凝水进行回收，并将对室外不果断的新风进行预冷处理，从而节约空调新风冷负荷。同时将对新风预冷后的冷凝水进一步回收用于补充空调冷源中的冷却水在冷却塔中喷淋所造成的损失。其工作过程为：将进入空调处理箱1-8的新回风混合空气经表面冷却器冷却去湿后所产生的冷凝水进行回收，由接水盘1-2进行收集，然后通过水过滤器1-5过滤，再经冷凝水管1-3进入新风预冷器1-4中，对室外来的新风先进行预冷处理;同时将对新风预冷后的冷凝水进一步回收用利用，使其在冷凝水泵1-6的动力作用下通过电动三通阀1-7并入冷却水回水管2-7中。
4设备控制系统
4.1空调的保养
空调系统和设备本身的良好运行状况是其安全、经济地运行以及较长的使用寿命：确保制冷质量和使用寿命期的基础是做好空调系统的维护，这是系统和设备良好工作条件的重要条件之一。维护工作是预防性、计划性和定期性工作。主要内容是根据维护系统并根据具体情况进行必要的更换润滑油，更换易损材料和零件，并进行清理清洁、拧紧、调整、小修和其他工作。忽略这些琐碎而复杂的维护工作通常是导致系统和设备性能异常以及频繁发生故障的主要原因之一。
4.2经济节能运行措施
维护空调系统的成本相对较高，主要成本之一是运行期间的能耗。为了降低空调运行期间的成本，除了进行复杂的管理工作外，主要重点是在确保空调系统安全正常运行，改善空调系统安全性的前提下，最大限度减少系统中的冷热损失，提高各种设备的效率，并减少电力和水的消耗。合理的润滑油和制冷剂消耗也能使系统经济运行并最大限度降低了运行成本。为此，有必要根据系统和设备的类型和特点，结合用户对空调和控制标准的要求，建筑物的形状和结构的特点，并结合当地的户外天气情况，制定可能的经济和节能的运营和管理措施。在系统运行期间，必须将整个空气系统的新风消耗量保持在设计或规定要求的最低值;在春季和秋季，应根据内部和外部条件，甚至所有条件，尽可能只使用新风系统，而不需要开启空调主机;当空调系统处于间歇运行状态时，应根据天气情况、内部负载和建筑物围护结构选择适当的启动和停止时间;对于带有一个冷却塔和多个风扇的矩形冷却塔，应根据外部天气条件确定要开启的风扇数量，另外在确保冷却水的回水温度与空调主机正常运行相一致的前提下，不应打开风扇或将风扇调到尽可能低的水平;要对冷却水系统进行及时的水质处理，最大限度降低空调主机冷凝器铜管内壁结垢的速度，确保热交换效率保持在较高的水平，减少电耗。
5回收凝结水的节能分析
5.1采用凝结水回收技术后制冷量的总增量ΔQ
由于冷却除湿过程中产生的冷凝水温度较低，如果回收到冷凝器出口，进一步吸收制冷剂释放的热量，从而进一步增加液体的过冷度，流经节流阀的制冷剂干燥度会降低，循环的单位制冷量必然增加。因为冷凝器的原始热源有其温度极限，所以冷凝器的出口状态为点3，温度为T3。
5.2采用凝结水回收技术的节能效果分析
（1）冷凝水除湿的热量主要受水潜蒸发热的影响。因此，冷凝水回收的关键技术是回收冷凝水蒸发相变的潜热。因此，应尽可能选择高效相变蓄热装置，以提高回收效率。（2）目前，我国整体空调、制冷除湿设备和制冷机组的冷凝水基本上是在不发生相变的情况下直接衍生出来的，这不仅浪费能源，而且给生活带来诸多不便，污染了人们的日常生活环境。因此，从气候和制冷设备中回收冷凝水不仅节约能源，而且有益于环境保护。
结束语
综上所述，采用外部辅助循环系统虽然可以有效确保制冷循环能效水平的提升，但是采用的辅助系统可能具有投资高、占用空间大、性能水平低等问题，而且这种方式依赖于两个系统间能量交换的配合情况，存在运行效果不稳定的可能。采用内部循环的方式既可以对制冷工质实现充分的过冷，系统运行效果又不受制于除环境外的其它外部影响，且投资成本、占用空间都相对较小，系统结构也更加简单。
参考文献
[1]徐震原，王如竹.空调制冷技术解读：现状及展望[J].科学通报，2020，65（24）：2555-2570.
[2]崔治国.基于数据挖掘技术的空调系统管控方法研究[D].中国建筑科学研究院，2018.
[3]李冠男.基于数据挖掘的制冷空调系统故障诊断与用能模式识别[D].华中科技大学，2017.
[4]王丽欣，常琳.高密度数据中心制冷空调系统设计[J].制冷技术，2017，35（01）：48-53.
[5]周立立.动车组空调制冷系统运行仿真与故障分析[D].西南交通大学，20147.