導語：船舶空調系統(tǒng)節(jié)能設計分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：對船舶行業(yè)來說，空調系統(tǒng)的能耗是重點支出部分。本文通過對當前船舶空調系統(tǒng)的耗能情況進行描述，對比不同的船舶空調系統(tǒng)設計情況，對船舶空調系統(tǒng)節(jié)能設計的要點進行研究，為當前船舶行業(yè)的節(jié)能發(fā)展提供參考意見，幫助其降低運行成本。

關鍵詞：船舶行業(yè)；運行成本；空調系統(tǒng)；節(jié)能設計

1研究背景

現(xiàn)有船舶通風系統(tǒng)一般采用高流速設計，空調送風末端裝置為單風管布風器的通風格柵，無法對房間出風溫度和出風量進行調節(jié)。如雙風溫低噪音布風器，采用冷暖風管同時對布風器供風，由供風量大小調節(jié)布風器出風溫度，該結構雖然調節(jié)布風器出風溫度，但布置空調冷熱風管結構復雜，空間安裝位置困難，組裝、使用成本過高，不適合船舶空調系統(tǒng)使用；另外，布風器距離空調機組的遠近直接影響進入布風器內風量的大小，無法對空調送風系統(tǒng)進行風量平衡調節(jié)，浪費能耗，使用舒適度低。因此，當前船舶市場急需一種結構簡單、緊湊，調節(jié)方便，能有效解決布風器出風溫度調節(jié)，以及各艙室布風器出風量可調的船用新型布風器。

2研究意義

由于船舶行業(yè)在運行過程中普遍使用獨立電網(wǎng)，而且因其環(huán)境的復雜性，對于船舶運行來說，船舶電氣的能耗是相對較高的?？照{系統(tǒng)作為船舶上的高耗能設備，如何在不影響其正常工作的情況下降低其能耗，在船舶電氣設備技術中的應用中十分重要，因此，進行基于節(jié)能理念的船舶船舶空調系統(tǒng)研究有著重要的意義。

3空調系統(tǒng)節(jié)能設計的要求

3.1功能性?？照{系統(tǒng)的節(jié)能設計不應只關注節(jié)能而忽略了其在功能性上的應用。在利用節(jié)能理念以及相應技術對船舶空調系統(tǒng)進行節(jié)能改造的過程中，對設計要點的考慮必須加入功能性原則的因素，并進行重點的掌控。所謂的功能性原則，就是要求設計者在對船舶空調系統(tǒng)的節(jié)能改造過程中，一定要重點結合相應船舶空調系統(tǒng)的實際功能，在保障其運行質量的同時，實現(xiàn)能源消耗的降低。3.2安全性。對船舶空調系統(tǒng)的改造不能只專注于功能，對于節(jié)能改造后船舶電氣設備運行的安全性也要進行控制。由于地理環(huán)境因素的限制，船舶的航程通常較遠，和內陸的交流以及技術的共享相對來說比較困難，遇到突發(fā)性的安全性問題，將會引發(fā)及其嚴重的后果，甚至會造成整體的覆沒。而且由于海上濕度相對較大，類似空調系統(tǒng)這類電器設備更容易受到電化學腐蝕，從而導致安全問題，因此，在對船舶的空調系統(tǒng)進行節(jié)能設計時，不能僅關注其節(jié)能效果，還要關注空調系統(tǒng)中可能存在的安全隱患，對其出現(xiàn)的故障原因及時分析并且制定相應的對策，確保船舶的航行安全。3.3成本效益性。對船舶空調系統(tǒng)的節(jié)能改造不僅僅是關注其節(jié)能效果，還要考慮其成本效益。如果對船舶的空調系統(tǒng)改造需要花費大量的成本，那么，當節(jié)能的效果低于花費的成本時，整個改造就失去了其最初的意義。因此，在進行船舶空調的節(jié)能設計時，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整體設計思路

4.1設計要點。作為節(jié)能的新型空調系統(tǒng)布風器，可以由進風管和出風管分別聯(lián)通箱體組成，進風管可設置于箱體側板上，出風管可設置于箱體的底板上。進風管管壁上可以均勻設置多個進風孔，并在進風管管壁外套帶一次調節(jié)機構的調節(jié)管，調節(jié)管管壁上均勻設置多個調節(jié)孔，調節(jié)管的調節(jié)孔與進風管的進風孔對應成閉合或部分聯(lián)通或完全接通狀態(tài)。進風管內設接風管壁內密封配合的閥板，閥板可以連接二次調節(jié)機構，采用帶有一次、二次調節(jié)機構共同調節(jié)空調系統(tǒng)進風量，配合空調系統(tǒng)內加熱管控制其出風溫度，實現(xiàn)空調系統(tǒng)出風量大小和出風溫度的平衡調節(jié)，達到結構簡單緊湊、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，滿足船用空調的舒適度調節(jié)要求。（1）對布風器進風量大小實現(xiàn)一次調節(jié)船舶空調系統(tǒng)借助布風器對各艙室統(tǒng)一供風，由于各艙室距離空調系統(tǒng)遠近不一，同步至各布風器的風量大小也不一致，需要對出風量進行調節(jié)，在空調系統(tǒng)布風器箱體進風時，可通過調節(jié)一次調節(jié)結構的手輪經(jīng)旋轉調節(jié)桿帶動調節(jié)管在進風管上移動，使調節(jié)管的調節(jié)孔與進風管的進風孔對應成閉合或部分聯(lián)通或完全接通狀態(tài)，調節(jié)孔和進風孔的接通大小關系到對空調系統(tǒng)布風器進風量的大小，以此對空調系統(tǒng)的進風量大小實現(xiàn)一次調節(jié)；同時，通過調節(jié)二次調節(jié)機構的旋轉經(jīng)齒輪、齒條傳動連桿帶動閥板在進風管內移動，呈現(xiàn)前后滑動狀態(tài)，使閥板處于靜風管管壁進風孔段不同位置，調節(jié)連通箱體的進風孔數(shù)量，對空調系統(tǒng)布風器進風量大小，由此對空調系統(tǒng)布風器進風量大小實現(xiàn)二次調節(jié)，利用一次、二次調節(jié)配合能有效控制空調系統(tǒng)的進風大小，從而調節(jié)空調系統(tǒng)的出風量大小，確保各艙室送風量平衡。具體設計：一次調節(jié)機構包括手輪和旋轉調節(jié)桿，手輪經(jīng)旋轉調節(jié)桿連接調節(jié)管；二次調節(jié)機構包括旋鈕、齒輪、齒條和連桿，旋鈕設置于出風管口，旋鈕經(jīng)齒輪轉動連接齒條一端，齒條另一端連接桿一段，連接桿另一端連接閥板。預計效果：兩個調節(jié)機構的多級調控實現(xiàn)布風器的送風量平衡，有利于節(jié)能降耗，減少浪費。（2）溫度自動調節(jié)在船舶空調系統(tǒng)布風器工作時，壓差傳感器探測進風管進風信號，溫度傳感器探測進風管進風溫度，船員根據(jù)需要設定房間溫度，當空調系統(tǒng)布風器進風溫度高于設定溫度，或房間溫度高于設定溫度時，加熱通道內的加熱管不工作；當空調系統(tǒng)布風器進風溫度低于設定溫度，或房間溫度低于設定溫度時，加熱管開啟工作，加熱到設定溫度時，加熱管關閉；空調系統(tǒng)布風器出風溫度的調節(jié)由進風管進風和加熱管共同調節(jié)，避免冷熱風管調節(jié)的復雜結構，降低生產(chǎn)和安裝成本。具體設計：進風管關口設置溫度傳感器，進風管上設置壓差傳感器，箱體內腔由折流板分隔成依次連通的進風腔、加熱通道和出風腔，進風管經(jīng)進風孔和調節(jié)孔連通進風腔，加熱通道內設有加熱管，溫度傳感器連接加熱管，出風腔連通出風管，出風管上設置散流器，其中散流器為五面孔板結構。預計效果：不同艙室對空調系統(tǒng)的布風器溫度要求不一致，由溫度傳感器探測進風管進風溫度、室內溫度和設定溫度三者共同決定箱體加熱管的啟閉，利用加熱通道內加熱管對送風高效加熱，實現(xiàn)布風器出風溫度的有效調節(jié)。（3）電源自動復位根據(jù)設計結果，當加熱管溫度大于70℃時，70℃溫控器自動切斷加熱管電源復位，當出現(xiàn)異常時，或加熱管溫度大于110℃時，110℃熔斷器將自動切斷加熱管電源復位，不僅可以減少不必要的耗能，達到節(jié)能效果，還能進一步確?？照{系統(tǒng)的使用安全。具體設計：加熱管上設置70℃的溫控器和110℃的熔斷器，其中箱體上還要設置玻璃棉。預計效果：利用70℃溫控器和110℃熔斷器的安全保護，預防布風器由于溫度失控引發(fā)的安全隱患。4.2設計負荷確定。在節(jié)能設計的過程中，不僅要考慮其功能及效果的實現(xiàn)，還要考慮其整體負荷情況。在傳統(tǒng)的船舶空調負荷計算中，通常選取估算法，但是，所得負荷值往往偏大。在實際過程中，相關設備的容量一般又按全負荷條件來選定，同時，還要加上固定的的裕量。這樣層層疊加下來，估算的設備容量遠遠超出實際值。而在實際運用過程中，空調系統(tǒng)大多數(shù)時間都在部分負荷下進行工作，這就造成了很大的能源浪費。因此，設計負荷要依靠精確計算來確定，盡量不用估算法，在保證滿足運行負荷要求的前提下，選取盡可能小的裕量，并選用可調節(jié)負荷的機型以滿足變工況需求，既能滿足船舶規(guī)范的要求，又達到節(jié)能的目的。

5結語

本次空調系統(tǒng)節(jié)能設計研究，采用了帶有一次、二次調節(jié)機構共同調節(jié)空調系統(tǒng)布風器進風量，配合布風器內加熱管控制布風器出風溫度，實現(xiàn)空調系統(tǒng)布風器出風量大小和出風溫度的平衡調節(jié)，本設計方案所述船舶空調系統(tǒng)布風器研究解構簡單、緊湊，操作便捷，適應成本低，節(jié)能降耗，安全性高，滿足了船舶行業(yè)對空調系統(tǒng)的舒適度調節(jié)要求及節(jié)能要求，具備極高的實用價值。

參考文獻：

[1]劉恩海,蔣園園,潘嘉信,劉詩琦.船舶空調系統(tǒng)方案節(jié)能設計研究[J].節(jié)能,2017,36(02):36-38+70+3.

[2]李崇,李亞文.船舶空調系統(tǒng)的節(jié)能設計[J].工程建設與設計,2016(08):77.

[3]沈雅鈞.船舶空調系統(tǒng)的節(jié)能設計[J].浙江海洋學院學報(自然科學版),2015,34(05):465-469.

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

[5]朱波,胡強生.船舶空調系統(tǒng)節(jié)能的分析與研究[J].浙江交通職業(yè)技術學院學報,2008(02):38-40.

作者:王雪紅 單位:江蘇兆勝空調有限公司