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以深圳某超高层办公楼为例探讨冷凝水回用的经济性

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李会会

[导读] 摘要：以深圳某超高层办公楼项目冷凝水回用设计为例，从绿色建筑、系统安全性、初投资及后期运营等方面分析冷凝水回收的利弊以及经济价值，结合本项目实际情况，确认项目不采用冷凝水回用技术。

        华润（深圳）有限公司
        摘要：以深圳某超高层办公楼项目冷凝水回用设计为例，从绿色建筑、系统安全性、初投资及后期运营等方面分析冷凝水回收的利弊以及经济价值，结合本项目实际情况，确认项目不采用冷凝水回用技术。
        关键词：冷凝水回用     经济比较   运营维护
        1、引言
        随着国家节能减排政策的逐步贯彻和人们节能减排意识的提高，空调冷凝水利用研究和应用越来越受到人们的关注和重视，针对处理工艺、水质保证等均取得了一定的成果，但是对于空调冷凝水回收技术的经济性研究较少。本文以深圳某超高层办公楼为例论述空调冷凝水回用技术的经济性。
        2、项目概况
        项目位于深圳福田区，定位区域地标性建筑和国际化一流办公楼。地面高度 356m，超高层共计66层，1-3层为挑高大堂，4-5层为部分办公，6-20层为办公一区，22-30层为办公二区，33-47层为办公三区，48-63层为办公四区，10 层、21 层、31层、32层、43层、54层、64层为避难层和设备层，65层、66层为屋顶花园。
        3、冷凝水回用系统
        3.1 系统概述
        地块内设置一套冷凝水回收系统，回收塔楼空调机组、风机盘管以及新风机组的冷凝水，经处理后回用至冷却塔补水。本项目办公区和大堂空调机组、挑空区和厕所的风机盘管以及各层的新风机组，可以收集作为原水。
        3.2 冷凝水水质
        以某高校空调冷凝水水样为代表，进行常规水质指标检测和有机物分析鉴定，结果表明空调冷凝水总体具有较低的电导率、低的浊度、低的色度和高含量氨氮，存在一定有机物污染和金属污染，并且冷凝水中存在亚硝酸盐浓度高于硝酸盐浓度现象。冷凝水中的有机物绝大部分是分子量1000的水溶性低芳香性液相小分子，高芳香性有机物主要存在于中大分子量组分，冷凝水中氮元素主要以氨氮和有机氮为主。冷凝水水质污染原因不同，采用受体模型的主元分析法对冷凝水污染物进行来源解析，结果解析出四个主成分，第一主成分中F~-、Cl~-、NO_2~-具有很高的荷载，贡献率为34.541%；第二主成分中NO_3~-、SO_4~（2-）、OC具有很高的荷载，贡献率为22.447%；第三主成分中Na、K具有很高的荷载，贡献率为16.538%；第四主成分中Mn具有很高的荷载，贡献率为10.962%。
        3.3 冷凝水处理工艺
        冷却水补水水质是有要求的，补水水质要求是经过处理后的软水。如果补进去的水没有经过处理，空调冷却系统管道内壁就要结垢，时间长了管道就会变小，管道小的甚至堵塞，影响导热、影响空调制冷效果。因此需要对冷凝水进行处理，常用的处理工艺为过滤加消毒工艺。
        3.4 容量计算
        3.4.1 冷却塔全年补水量
        本项目空调系统采用冰蓄冷系统，分为空调工况（单位冷负荷补水量0.0031m³/h）和蓄冰工况（单位冷负荷补水量0.0032m³/h）。结合暖通专业提供冷负荷数据（全年空调工况制冷负荷12797747 kwh、全年蓄冷工况制冷负荷10911106 kwh）及各工况的补水量，计算得到项目全年冷却水补水量为73917m³。具体详见表1。
        表1 项目全年冷却塔补水量

        3.4.1 冷凝水全年收集量
        根据GB50736《民用建筑供热通风与空气调节设计规范》8.5.23条文说明第6条：1KW冷负荷每小时约产生0.4~0.8kg的冷凝水。本项目中取0.6kg，项目冷负荷为 23708854kW，回用过程中的损耗率取0.3，则冷凝水全年收集量Q=23708854*0.6*（1-0.3）=9958m³。全年冷凝水总可收集量约占全年冷却塔补水量的 13.4%。
        4 方案比选
        由于项目已经设置了雨水回用系统等绿建措施，冷凝水回用系统设置与否对绿建不会产生影响，故后面对选过程中没有针对绿建进行分析。针对项目情况，设置了两个方案的对比分析（方案一不设置冷凝水回用系统，方案二设置冷凝水回用系统），具体详见表2.
        表 2 冷凝水回收系统方案比选

        5、结论
        空调冷凝水作为一种能资源加以利用可以很好的起到节能减排的作用，且技术上可行，并取得了一定的成果。但冷凝水回用系统的经济性需要综合考虑节水、初投资及后期运营维护等方面，结合文中表述：当回用水占总补水量的13.4%的时候，回用系统的投资回收期过长，相对于不作冷凝水回用系统，其经济性较差。只有当冷凝水回用量占总补水量的较大比重时候，才可以满足经济性要求。
        综上所述，由于本项目冷凝水回用水占总补水量的比重较小，投资回收期过长，因此建议可采用方案一，即不设置冷凝水回用系统。