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冷凝水
编辑:浩

冷凝水(英文名:Condensed H₂O),又称为凝结水,是指在一定的温度和压力条件下,由气态物质转变为液态物质所形成的水,是一种常见的物理“结露”现象。例如,在夏季,从冰箱取出的冰饮罐表面迅速凝结的水珠就是典型的冷凝水现象。

露点是指空气在不改变水蒸气含量或气压的情况下冷却至饱和的温度,湿空气的露点温度是判断是否形成结露的重要依据。当温度降至露点温度以下时,会产生冷凝水。因此,如果空气温度低于室内露点温度,则容易结露。风口冷凝是由于风口表面温度低于室内空气的露点温度引起的。在相同温度下,相对湿度越高,蒸气压越大,露点温度越高,越容易结露。同样,当相对湿度相同时,温度越高,露点温度越高,很容易沾上露水。自然界中,冷凝水通常以‌雾、露水和云‌的形式存在。冷凝水一般含有部分杂质‌,包括矿物质、盐类及其他污染物。冷凝水与蒸馏水相比通常具有更高的pH值‌。

鉴于饮用‌未经处理的冷凝水‌可能存在的风险,通常最好将其用于除饮用以外的用途,例如‌浇灌植物‌、清洁‌、冲厕‌、药用等。在药用方面,其味甘、性平、无毒,具有润肺杀虫脒的功能,可用于治疗猪疥螨病虫癞、劳瘵、色素脱失、止头痛等。

公元前3世纪波斯人建造“风塔”,利用空气流动促使水蒸发降温,形成早期冷凝水管理实践,其原理与现代冷却塔相似。《唐六典》记载的含凉殿通过精密筒车驱动冷水循环制冷,其防堵塞排水技术远超同期水平。1765年瓦特改良蒸汽机后,开放式冷却水池成为处理蒸汽冷凝水的初级方案。全球第一台冷凝锅炉于1979年在荷兰由理查德·维特开发,1982年用于天然气,1984年用于石油。自1990年以来,全气体冷凝锅炉技术一直是最先进的技术。

词源定义

‌冷凝水(Condensed H₂O),又称为凝结水,是指在一定的温度和压力条件下,由气态物质转变为液态物质所形成的水,是一种常见的物理“结露”现象。例如,在夏季,从冰箱取出的冰饮罐表面迅速凝结的水珠就是典型的冷凝水现象。理论上,该过程应使杂质留下,从而产生相对纯净的水。然而,‌实际情况往往更为复杂‌。

露点是指空气在不改变水蒸气含量或气压的情况下冷却至饱和的温度。湿空气的露点温度是判断是否形成结露的重要依据。当温度降至露点温度以下时,会产生冷凝水。因此,如果空气温度低于室内露点温度,则容易结露。风口冷凝是由于风口表面温度低于室内空的露点温度引起的。在相同温度下,相对湿度越高,蒸气压越大,露点温度越高,越容易结露。同样,当相对湿度相同时,温度越高,露点温度越高。很容易沾上露水。

历史沿革

公元前3世纪波斯人建造“风塔”,利用空气流动促使水蒸发降温,形成早期冷凝水管理实践,其原理与现代冷却塔相似。《唐六典》记载的含凉殿通过精密筒车驱动冷水循环制冷,其防堵塞排水技术远超同期水平。

1765年瓦特改良蒸汽机后,开放式冷却水池成为处理蒸汽冷凝水的初级方案。1892年荷兰工程师弗雷德里克·范伊特森设计首个机械通风冷却塔,强制对流显著提升冷凝效率。1930年代石棉水泥板替代木质填料,1940年代玻璃钢壳体技术引入,解决腐蚀问题并实现结构轻量化。

全球第一台冷凝锅炉于1979年在荷兰由理查德·维特开发,1982年用于天然气,1984年用于石油。自1990年以来,全气体冷凝锅炉技术一直是最先进的技术。2005年,西门子股份公司推出首个集成物联网的冷却塔控制系统,通过实时温湿度监测动态调节风机转速,节能30%以上。

特点

冷凝水是‌被冷却至露点‌的水,这导致液体水滴在表面形成。该过程是‌蒸发的逆过程‌(蒸发指液态水转变为气态)。自然界中,冷凝水通常以‌雾、露水和云‌的形式存在。冷凝水一般含有部分杂质‌,包括矿物质、盐类及其他污染物。冷凝水含有微量矿物成分‌(这些成分在冷凝过程中未被去除);冷凝水与蒸馏水相比通常具有更高的pH值‌(因液体中仍存在微量矿物质)。

分类

‌自然冷凝水

‌自然冷凝水是由气态水蒸气遇冷液化形成,如自然界中的‌雾、露、云‌,以及物体表面结露(如冰饮罐表面水珠)。

工业冷凝水‌

工业冷凝水是指在工业生产过程中,通过冷却、加热或蒸汽使用后产生的冷凝液。这些冷凝水通常含有热量以及可能的污染物,如油类、化学物质、重金属和悬浮物等。随着环保法规的日益严格和对能源效率的重视,有效地处理和回收利用工业冷凝水不仅有助于减少环境污染,还能实现资源节约和成本降低。

工业冷凝水主要来源于以下几个方面:

(1)蒸汽系统:用于加热、干燥、发电等过程中的蒸汽冷凝形成。

(2)制冷设备:空调、冷冻机等制冷装置运行时产生的冷凝水。

(3)热交换器:各种类型的热交换器中,冷却介质吸收热量后形成的冷凝水。

工业冷凝水的特点取决于其来源和所接触的材料。一般而言,它具有以下几项特征:

(1)温度较高:由于是热交换后的产物,冷凝水往往保持较高的温度。

(2)含盐量低:如果原水经过软化处理,那么冷凝水中钙镁离子含量较低。

(3)可能含有污染物:根据工艺的不同,冷凝水中可能会夹带油污、化学添加剂、金属离子等杂质。

(4)pH值变化:某些情况下,冷凝水的pH值可能偏离中性,特别是当涉及到酸碱反应时。

应用

鉴于饮用‌未经处理的冷凝水‌可能存在的风险,通常最好将其用于除饮用以外的用途。

‌浇灌植物‌

冷凝水‌极适合浇灌植物‌,因为它一般不含氯和大量矿物质——这些物质有时对植物有害。

‌清洁‌

冷凝水可用于清洁‌非食品表面‌。

‌冲厕‌

在某些地区,冷凝水被用于‌冲厕‌,以节约饮用水。

药用

露水味甘、性平、无毒,具有润肺杀虫脒的功能,可用于治疗猪疥螨病虫癞、劳瘵、色素脱失、止头痛等。

相关研究

资源短缺已成为全球性话题。空调冷凝水,作为非传统水资源,往往被直接排放至室外或下水道,造成了水资源的浪费。‌若能有效回收利用,将其用于日常灌溉,如窗台、阳台的绿化植物,将对节约水资源产生重大意义‌。

建筑立体绿化是一个综合性概念,它主要涵盖建筑的‌屋面、内外墙面、阳台、窗台、露台及附属构筑物‌的绿化。这一方式通过植物覆盖结构表面,向空间发展,旨在‌缓解城市热岛效应并增加城市绿化率‌。其中阳台、窗台绿化‌作用尤为突出,不仅能美化环境,还能‌实现空调冷凝水的回收处理‌,具有环保效益。

其他相关概念

蒸馏水(Distilled H₂O)是用蒸馏方法制备的纯水。自然界中的水不纯,常含有钙、铁、镁等盐类和有机化合物、微生物、溶解气体(如二氧化碳)等。用蒸馏的方法可以除去这些杂质。蒸馏时,不挥发的组分残留在容器中,而挥发的组分进入蒸馏水的初始馏分中。通常在制备蒸馏水时只收集中间的60%,排去初始馏分和在蒸馏器中残留部分各20%。但其中仍含有少量杂质。25℃时的电阻率在1×105欧·厘米左右。在某些科学实验和生产中,有时需要比一次蒸馏水纯度更高的水,通常在一次蒸馏水中加入少量高锰酸钾氢氧化钡再进行蒸馏,除去水中的极微量的有机杂质和将二氧化碳等挥发性物质转变为难挥发物。这种水的电阻率达1×105~1×106欧·厘米,需用石英聚乙烯塑料容器来储存。蒸馏水广泛应用于医药及化学实验室和化学工业中。

文化

古人认为露水有花草的清香,也比寻常水干净,所以会择露水泡茶,清朝爱新觉罗·弘历也曾作诗:“平湖几里风香荷,荷花叶上露珠多。瓶罍收取供煮茗,山庄韵事真无过。”可见古人素来有收集露水泡茶的爱好。

据《汉书·郊祀志》记载,刘彻于建章宫中修建高达20丈的承露盘采集天地之甘露,再和玉屑饮之。露水解决了水的安全、清洁的问题,添加玉屑解决了补充微量元素的问题,将安全的水变成了健康的水。只是汉武帝的健康“饮水机”耗资极其巨大,非鼎盛期的帝王不能享用。而且玉屑虽然经过了研磨,但是毕竟颗粒很大,因而补充微量元素的作用应该也是非常有限的。

胶东半岛一带,端午节期间,有一个有趣的活动,便是“拉露水”。端午节这一天,家家户户起大早,在太阳出来之前,孩子带着小毛巾到春草茂盛的地方,用毛巾拉草叶上的露水擦脸,尤其是眼睛和耳朵要擦得很仔细,据说可以耳聪目明,一年不害眼病。大人则牵着牲口,到沟边夼旁,一边拉露水洗脸,一边看牲口啃嫩草。民间认为,大人用露水擦脸和胳膊,一年身体好;牲口吃了端午草,可以不得杂病。在海阳市莱阳市一带,端午清晨,乡间的老太太都要穿上新衣,趁着太阳未出之时上山“拉露水”。有的人还将拉了露水的毛巾带回家给在家里的老人擦,据说不长疮。

 乳山的拉露水习俗更有情趣。端午的头一天,大姑娘、小媳妇要做的顶要紧的一件事是采集月季花,再去山里、河边采摘来艾蒿心、桃树心、柳条皮、腊条皮等。回家将这些都洗净,用清水浸泡在一个大盆中,一满盆姹紫嫣红煞是好看,露天置放于院中干净空阔之处,经过一夜的雨露滋润,第二天清早起来,捞出花草,那水的颜色是极淡极纯的浅蓝,芳香袭人、清香四溢。

合家人便从这大盆中倒水洗脸、洗胳膊,那是一种神清气爽、余香袅袅的美妙感觉。这种习俗现在已少有人做,其本意还是与驱五毒有关,所用原料大都有消炎止痒的药用价值,可防蚊虫叮咬,是真正意义上的“花露水”。这其中体现了乡野百姓对自然的尊重与认识,其实这种习俗历史非常悠久,早在周代,就“五月五日,蓄兰为沐”了,屈原的《楚辞集解》中也有“浴兰兮沐芳华”的诗句。如此说来,这种习俗距今至少有四五千年的历史了。

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冷凝.中国大百科全书.2025-07-04

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