基于空调冷凝水回收利用的建筑外表多孔质蒸发与植被绿化降温技术研究

Based on the urgent need of reducing air conditioning energy consumption in the south of China, this project presents the passive cooling technique of porous evaporation and plants greening on building exterior surface with air conditioner’s condensate water recycling. This passive technique can not only solve the shortage of water in traditional evaporative cooling and plants greening, but also avoid the waste of water resources, achieving the purpose of energy conservation and water saving. The main research contents are: (1) developing a simple real-time control technology to provide the condensate water for porous evaporation and plants greening; (2) investigating the cooling capacity and energy saving of porous evaporation on building exterior surface with air conditioner’s condensate water recycling; (3) investigating the cooling capacity and energy saving of plants greening on building exterior surface with air conditioner’s condensate water recycling; (4) study on the passive cooling mechanism and thermal performance evaluation of porous evaporation and plants greening on building exterior surface. The researches of this project can provide a scientific basis for energy efficiency design of porous evaporation and plants greening on building exterior surface , and make the technique of porous evaporation and plants greening be widely used in buildings. It is also expected to establish new theory and method of thermal protection design for building and realize the quantitative evaluation of thermal performance for porous evaporation and plants greening.

基于我国南方空调降耗的迫切需要，本项目提出回收空调冷凝水进行建筑外表多孔质蒸发与植被绿化降温技术研究，既解决传统蒸发降温与绿化降温的缺水问题，又避免水资源白白浪费，达到节能与节水之目的。主要研究内容有：（1）多孔质蒸发与植被绿化用水量实时控制技术研发；（2）利用冷凝水进行建筑外表多孔质蒸发的降温节能效果实测研究；（3）利用冷凝水进行建筑外表植被绿化的降温节能效果实测研究（4）建筑外表多孔质蒸发与植被绿化降温机理与热工性能评价研究。项目研究可为多孔质蒸发与植被绿化降温技术的节能设计提供科学依据，使多孔质蒸发与植被绿化降温技术在建筑中得到切实应用和推广，可望建立新的建筑隔热设计理论和方法，实现多孔质蒸发与植被绿化降温技术热工性能定量化评判。

我国南方湿热地区夏季空调制冷能耗巨大，同时产生大量空调冷凝水。本项目提出回收空调冷凝水用于建筑外表多孔质蒸发和植被绿化降温，既起到节能的作用又起到节水作用，对于南方湿热地区节约能源和水资源都具有重要意义。.项目主要研究内容和重要成果体现在以下五个方面：（1）研发了空调冷凝水自动检测与记录装置，现场实测了典型高校教室和住宅不同户型空调冷凝水产生量，提出了相应的空调冷凝水产量预估模型。（2）研究了多孔质蒸发与植被绿化用水量控制技术，提出了基于干球温差控制的自动补水系统和基于虹吸原理的离体式水位监测装置，申请获批了相应的实用新型专利。（3）分析了多种多孔质材料和植被绿化类型性能，测试了它们对太阳辐射的反射率和水分蒸发量，发现白色泡沫玻璃、银叶菊、铝片具有良好的太阳辐射反射性能，用于建筑外表可降低太阳辐射吸收，从而降低蒸发用水量；涤纶具有良好的毛细吸水性能，可用于仿真叶片的水分输送；由于佛甲草具有抗寒耐旱、基质层要求不高、便于维护管理的特点，是一种适合用于建筑外表植被绿化的植物。（4）在夏季分别测试了多孔吸湿陶粒、多孔酚醛-水泥复合试块、白色泡沫玻璃、盘装佛甲草用于集装箱屋面的温节能功效, 同时评估了回收利用空调冷凝水的节水效果.结论表明,集装箱房间空调冷凝水用于建筑外表蒸发降温可以起到一定的节能节水功效，而教室空调冷水用于窗台种植槽绿化浇灌的节水效果非常显著。（5）研究了建筑外表多孔质蒸发和植被绿化降温机理，类比于太阳反射涂料的降温机制,提出了用附加热阻百分率和附加热惰性指标来评价多孔质蒸发和植被绿化的热工性能，并导出了相应的计算公式，有助于相关标准和规范的完善。.项目研究组织学术交流共35人次，发表期刊论文15篇，学术会议论文5篇，获得4项专利和1项论文优秀奖，培养2位教师从初级职称晋升到中级职称，已培养6位硕士研究生毕业，预计再培养3位硕士生毕业。