導(dǎo)語(yǔ)：船舶空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：對(duì)船舶行業(yè)來(lái)說(shuō)，空調(diào)系統(tǒng)的能耗是重點(diǎn)支出部分。本文通過(guò)對(duì)當(dāng)前船舶空調(diào)系統(tǒng)的耗能情況進(jìn)行描述，對(duì)比不同的船舶空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況，對(duì)船舶空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行研究，為當(dāng)前船舶行業(yè)的節(jié)能發(fā)展提供參考意見(jiàn)，幫助其降低運(yùn)行成本。

關(guān)鍵詞：船舶行業(yè)；運(yùn)行成本；空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計(jì)

1研究背景

現(xiàn)有船舶通風(fēng)系統(tǒng)一般采用高流速設(shè)計(jì)，空調(diào)送風(fēng)末端裝置為單風(fēng)管布風(fēng)器的通風(fēng)格柵，無(wú)法對(duì)房間出風(fēng)溫度和出風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。如雙風(fēng)溫低噪音布風(fēng)器，采用冷暖風(fēng)管同時(shí)對(duì)布風(fēng)器供風(fēng)，由供風(fēng)量大小調(diào)節(jié)布風(fēng)器出風(fēng)溫度，該結(jié)構(gòu)雖然調(diào)節(jié)布風(fēng)器出風(fēng)溫度，但布置空調(diào)冷熱風(fēng)管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間安裝位置困難，組裝、使用成本過(guò)高，不適合船舶空調(diào)系統(tǒng)使用；另外，布風(fēng)器距離空調(diào)機(jī)組的遠(yuǎn)近直接影響進(jìn)入布風(fēng)器內(nèi)風(fēng)量的大小，無(wú)法對(duì)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)，浪費(fèi)能耗，使用舒適度低。因此，當(dāng)前船舶市場(chǎng)急需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，調(diào)節(jié)方便，能有效解決布風(fēng)器出風(fēng)溫度調(diào)節(jié)，以及各艙室布風(fēng)器出風(fēng)量可調(diào)的船用新型布風(fēng)器。

2研究意義

由于船舶行業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中普遍使用獨(dú)立電網(wǎng)，而且因其環(huán)境的復(fù)雜性，對(duì)于船舶運(yùn)行來(lái)說(shuō)，船舶電氣的能耗是相對(duì)較高的。空調(diào)系統(tǒng)作為船舶上的高耗能設(shè)備，如何在不影響其正常工作的情況下降低其能耗，在船舶電氣設(shè)備技術(shù)中的應(yīng)用中十分重要，因此，進(jìn)行基于節(jié)能理念的船舶船舶空調(diào)系統(tǒng)研究有著重要的意義。

3空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的要求

3.1功能性?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)不應(yīng)只關(guān)注節(jié)能而忽略了其在功能性上的應(yīng)用。在利用節(jié)能理念以及相應(yīng)技術(shù)對(duì)船舶空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造的過(guò)程中，對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的考慮必須加入功能性原則的因素，并進(jìn)行重點(diǎn)的掌控。所謂的功能性原則，就是要求設(shè)計(jì)者在對(duì)船舶空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造過(guò)程中，一定要重點(diǎn)結(jié)合相應(yīng)船舶空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際功能，在保障其運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低。3.2安全性。對(duì)船舶空調(diào)系統(tǒng)的改造不能只專(zhuān)注于功能，對(duì)于節(jié)能改造后船舶電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性也要進(jìn)行控制。由于地理環(huán)境因素的限制，船舶的航程通常較遠(yuǎn)，和內(nèi)陸的交流以及技術(shù)的共享相對(duì)來(lái)說(shuō)比較困難，遇到突發(fā)性的安全性問(wèn)題，將會(huì)引發(fā)及其嚴(yán)重的后果，甚至?xí)斐烧w的覆沒(méi)。而且由于海上濕度相對(duì)較大，類(lèi)似空調(diào)系統(tǒng)這類(lèi)電器設(shè)備更容易受到電化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致安全問(wèn)題，因此，在對(duì)船舶的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不能僅關(guān)注其節(jié)能效果，還要關(guān)注空調(diào)系統(tǒng)中可能存在的安全隱患，對(duì)其出現(xiàn)的故障原因及時(shí)分析并且制定相應(yīng)的對(duì)策，確保船舶的航行安全。3.3成本效益性。對(duì)船舶空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造不僅僅是關(guān)注其節(jié)能效果，還要考慮其成本效益。如果對(duì)船舶的空調(diào)系統(tǒng)改造需要花費(fèi)大量的成本，那么，當(dāng)節(jié)能的效果低于花費(fèi)的成本時(shí)，整個(gè)改造就失去了其最初的意義。因此，在進(jìn)行船舶空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮其安裝成本、改造成本以及具體使用成本，充分發(fā)揮其成本效益的效果。

4整體設(shè)計(jì)思路

4.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)。作為節(jié)能的新型空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器，可以由進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管分別聯(lián)通箱體組成，進(jìn)風(fēng)管可設(shè)置于箱體側(cè)板上，出風(fēng)管可設(shè)置于箱體的底板上。進(jìn)風(fēng)管管壁上可以均勻設(shè)置多個(gè)進(jìn)風(fēng)孔，并在進(jìn)風(fēng)管管壁外套帶一次調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)管，調(diào)節(jié)管管壁上均勻設(shè)置多個(gè)調(diào)節(jié)孔，調(diào)節(jié)管的調(diào)節(jié)孔與進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)孔對(duì)應(yīng)成閉合或部分聯(lián)通或完全接通狀態(tài)。進(jìn)風(fēng)管內(nèi)設(shè)接風(fēng)管壁內(nèi)密封配合的閥板，閥板可以連接二次調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，采用帶有一次、二次調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)共同調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)量，配合空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)加熱管控制其出風(fēng)溫度，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)出風(fēng)量大小和出風(fēng)溫度的平衡調(diào)節(jié)，達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、操作便捷的效果，不僅使用成本低，還能提高節(jié)能降耗的安全性，滿足船用空調(diào)的舒適度調(diào)節(jié)要求。（1）對(duì)布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)量大小實(shí)現(xiàn)一次調(diào)節(jié)船舶空調(diào)系統(tǒng)借助布風(fēng)器對(duì)各艙室統(tǒng)一供風(fēng)，由于各艙室距離空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)近不一，同步至各布風(fēng)器的風(fēng)量大小也不一致，需要對(duì)出風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器箱體進(jìn)風(fēng)時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)一次調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的手輪經(jīng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)調(diào)節(jié)管在進(jìn)風(fēng)管上移動(dòng)，使調(diào)節(jié)管的調(diào)節(jié)孔與進(jìn)風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)孔對(duì)應(yīng)成閉合或部分聯(lián)通或完全接通狀態(tài)，調(diào)節(jié)孔和進(jìn)風(fēng)孔的接通大小關(guān)系到對(duì)空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)量的大小，以此對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量大小實(shí)現(xiàn)一次調(diào)節(jié)；同時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)二次調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)齒輪、齒條傳動(dòng)連桿帶動(dòng)閥板在進(jìn)風(fēng)管內(nèi)移動(dòng)，呈現(xiàn)前后滑動(dòng)狀態(tài)，使閥板處于靜風(fēng)管管壁進(jìn)風(fēng)孔段不同位置，調(diào)節(jié)連通箱體的進(jìn)風(fēng)孔數(shù)量，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)量大小，由此對(duì)空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)量大小實(shí)現(xiàn)二次調(diào)節(jié)，利用一次、二次調(diào)節(jié)配合能有效控制空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)大小，從而調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的出風(fēng)量大小，確保各艙室送風(fēng)量平衡。具體設(shè)計(jì)：一次調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括手輪和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿，手輪經(jīng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿連接調(diào)節(jié)管；二次調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括旋鈕、齒輪、齒條和連桿，旋鈕設(shè)置于出風(fēng)管口，旋鈕經(jīng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接齒條一端，齒條另一端連接桿一段，連接桿另一端連接閥板。預(yù)計(jì)效果：兩個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的多級(jí)調(diào)控實(shí)現(xiàn)布風(fēng)器的送風(fēng)量平衡，有利于節(jié)能降耗，減少浪費(fèi)。（2）溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)在船舶空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器工作時(shí)，壓差傳感器探測(cè)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)信號(hào)，溫度傳感器探測(cè)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)溫度，船員根據(jù)需要設(shè)定房間溫度，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)溫度高于設(shè)定溫度，或房間溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，加熱通道內(nèi)的加熱管不工作；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)溫度低于設(shè)定溫度，或房間溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，加熱管開(kāi)啟工作，加熱到設(shè)定溫度時(shí)，加熱管關(guān)閉；空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器出風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)由進(jìn)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)和加熱管共同調(diào)節(jié)，避免冷熱風(fēng)管調(diào)節(jié)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)和安裝成本。具體設(shè)計(jì)：進(jìn)風(fēng)管關(guān)口設(shè)置溫度傳感器，進(jìn)風(fēng)管上設(shè)置壓差傳感器，箱體內(nèi)腔由折流板分隔成依次連通的進(jìn)風(fēng)腔、加熱通道和出風(fēng)腔，進(jìn)風(fēng)管經(jīng)進(jìn)風(fēng)孔和調(diào)節(jié)孔連通進(jìn)風(fēng)腔，加熱通道內(nèi)設(shè)有加熱管，溫度傳感器連接加熱管，出風(fēng)腔連通出風(fēng)管，出風(fēng)管上設(shè)置散流器，其中散流器為五面孔板結(jié)構(gòu)。預(yù)計(jì)效果：不同艙室對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的布風(fēng)器溫度要求不一致，由溫度傳感器探測(cè)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)溫度、室內(nèi)溫度和設(shè)定溫度三者共同決定箱體加熱管的啟閉，利用加熱通道內(nèi)加熱管對(duì)送風(fēng)高效加熱，實(shí)現(xiàn)布風(fēng)器出風(fēng)溫度的有效調(diào)節(jié)。（3）電源自動(dòng)復(fù)位根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，當(dāng)加熱管溫度大于70℃時(shí)，70℃溫控器自動(dòng)切斷加熱管電源復(fù)位，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，或加熱管溫度大于110℃時(shí)，110℃熔斷器將自動(dòng)切斷加熱管電源復(fù)位，不僅可以減少不必要的耗能，達(dá)到節(jié)能效果，還能進(jìn)一步確?？照{(diào)系統(tǒng)的使用安全。具體設(shè)計(jì)：加熱管上設(shè)置70℃的溫控器和110℃的熔斷器，其中箱體上還要設(shè)置玻璃棉。預(yù)計(jì)效果：利用70℃溫控器和110℃熔斷器的安全保護(hù)，預(yù)防布風(fēng)器由于溫度失控引發(fā)的安全隱患。4.2設(shè)計(jì)負(fù)荷確定。在節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅要考慮其功能及效果的實(shí)現(xiàn)，還要考慮其整體負(fù)荷情況。在傳統(tǒng)的船舶空調(diào)負(fù)荷計(jì)算中，通常選取估算法，但是，所得負(fù)荷值往往偏大。在實(shí)際過(guò)程中，相關(guān)設(shè)備的容量一般又按全負(fù)荷條件來(lái)選定，同時(shí)，還要加上固定的的裕量。這樣層層疊加下來(lái)，估算的設(shè)備容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出實(shí)際值。而在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，空調(diào)系統(tǒng)大多數(shù)時(shí)間都在部分負(fù)荷下進(jìn)行工作，這就造成了很大的能源浪費(fèi)。因此，設(shè)計(jì)負(fù)荷要依靠精確計(jì)算來(lái)確定，盡量不用估算法，在保證滿足運(yùn)行負(fù)荷要求的前提下，選取盡可能小的裕量，并選用可調(diào)節(jié)負(fù)荷的機(jī)型以滿足變工況需求，既能滿足船舶規(guī)范的要求，又達(dá)到節(jié)能的目的。

5結(jié)語(yǔ)

本次空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)研究，采用了帶有一次、二次調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)共同調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器進(jìn)風(fēng)量，配合布風(fēng)器內(nèi)加熱管控制布風(fēng)器出風(fēng)溫度，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器出風(fēng)量大小和出風(fēng)溫度的平衡調(diào)節(jié)，本設(shè)計(jì)方案所述船舶空調(diào)系統(tǒng)布風(fēng)器研究解構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，操作便捷，適應(yīng)成本低，節(jié)能降耗，安全性高，滿足了船舶行業(yè)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的舒適度調(diào)節(jié)要求及節(jié)能要求，具備極高的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉恩海,蔣園園,潘嘉信,劉詩(shī)琦.船舶空調(diào)系統(tǒng)方案節(jié)能設(shè)計(jì)研究[J].節(jié)能,2017,36(02):36-38+70+3.

[2]李崇,李亞文.船舶空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2016(08):77.

[3]沈雅鈞.船舶空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,34(05):465-469.

[4]張建華,闞安康,韓厚德.船舶中央空調(diào)系統(tǒng)能耗分析及節(jié)能措施[J].上海造船,2011(01):59-61.

[5]朱波,胡強(qiáng)生.船舶空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的分析與研究[J].浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(02):38-40.

作者:王雪紅 單位:江蘇兆勝空調(diào)有限公司