如何估算家用空调的冷凝水量

来源： 暖通南社

1 空气的凝水现象

细心的朋友肯定注意到，在冬天发现早上起来时窗玻璃总是湿漉漉的。这是由于室内温暖潮湿的空气与较冷的窗玻璃（即外部温度比内部温度低得多）接触时水蒸气受冷出现了凝水现象。如果我们安装双层玻璃，这种状况可以大大缓解。而优美的山间雾气产生也是同样的原理。可见在自然界中空气发生凝水现象是普遍存在的。

         

我们生活中也经常遇到这种凝水现象，甚至常常受到凝水问题的困扰。比如我们常常注意到家用空调在夏季经常会排出大量的冷凝水。和大自然露水、云雾一样的道理。由于空气中总是存在着水蒸气，特别在春季、夏季湿度大、气温高的季节里，当空气被冷却后其中的不可见水蒸气会凝结成水出现。

         

图 3 空调冷凝水现象

图3是空调排放冷凝水的实拍图片，经常引起他人的不便，甚至发生严重的邻里纠纷。所以正确的安装空调并规划好冷凝水排放管路非常重要，而且大量的冷凝水积聚在室内也会导致地板受潮损坏。若空调安装不好，冷凝水无法及时排出也会造成设备损害。而冬季由于空气干燥，经过空调升温后反而更加干燥，所以冬天我们往往要加湿，也从未看到冬天空调出现冷凝水的现象。

2 家用空调冷凝水估算

那我们该如何预测空调运行过程中产生冷凝水的量呢？从而采取有效措施防止冷凝水到处横流呢？通常空调制冷时，室内机的进风口温度减去出风口温度差一般8-10℃，如果房间温度预期控制在 25℃，那么室内机空调出风口温度就是 17℃。我们可以基于这个前提条件估算空调平衡状态的凝水量就具有代表意义。通常空调房间温度25℃，湿度60%，从表 1看把室内空气制冷到17℃并不会产生冷凝水。

         

2.1 图表法

图7是空气在各压力下的饱和蒸汽含水量图标。请注意左侧是大气（初始环境条件）在对应的湿度下的含水量，右侧是空气在各种压力下的饱和蒸汽含水量。通过两种情形下空气含水量的差值我们就可以确定有多少水蒸气会以凝水形态出现。注意右侧的曲线的标示的压力是表压。而家用空调系统的空气压力是等于大气压的，我们直接使用图 7曲线来估算。如果以图 4和图 5凌晨1AM 时的数据可知室外温度26℃，湿度 85%，那么将有 18-12=6 [gwater /kg air]的水蒸气成为冷凝水。一个小时内从门窗渗入空气量 32.5m ³ ，质量约为 38kg空气，那么冷凝水量为 6*38=228g/h。可以想象，如果为了得到 24 小时的凝水量，利用图表我们需要查表24次，显然是非常费时费力，而且人为读数误差比较大。

         

图 7 大气压和加压空气的饱和水蒸气含量

2.2 直接计算法

下面直接用我开发的Excel计算软件直接进行计算，具体填入数据按表 1，室外温度、湿度直接来自于图 4 和图 5。这免除了作图查表的繁琐过程，只需花几分钟填入温度、大气压、相对湿度等即可直接得出空调每个时段的凝水量。为了便于理解，表 3 也可转化为图 8。

表3：2018-6-19上海 24小时空气凝水量 [房间面积25m ² ]

         

         

图 8 空调凝水量估算结果(2018-6-19 上海)

从上图可以看出在下午3 点左右凝水量达到峰值，这是由于当天下午下了阵雨，空气湿度大幅增加到96%，气温略有下降，因而空调凝水量大量出现。从上图可以看出，直接计算1AM 时的凝水量为222g，而图表法得出的是228g，相对误差非常小，直接计算法和图表高度一致。图表法最大的缺点是人为读数误差很大，每个人都可能得出不一样的结果，可能导致最终的结果千差万别，我们有必要采用更准确的计算法来解决实际问题，避免造成不良的后果。而且我们把 24 小时的凝水量加起来发现大概总共有4.8公斤，这个大概可以接满一个脸盆的水，相信有经验的朋友有过这样的经历。

空气凝水的计算原理涉及到比较复杂的湿空气气知识，这里我就不赘述期详细公式。计算上面的计算实例也算是抛砖引玉，方便大家灵活应用该Excel计算软件，该计算软件可以直接计算压缩空气的凝水，适用广泛。最终的计算结果也间接说明该计算模板是准确度还是很高的，大家可以放心使用。