对船舶空调系统节能的分析与研究

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1、浙江交通职业技术学院学报,第9卷第2期,2008年6月JournalofZhejiangInstituteofCommunicationsVol19No12,Jun12008船舶空调系统节能的分析与研究朱波,胡强生(浙江交通职业技术学院,杭州311112)摘要:通过对船舶空调系统能耗较大的现状分析,认为应该对现有船舶在运行过程中加强系统的维护管理,以实现节能增效;对新造船舶或改装的船舶,应采用压缩机、风机变频技术以及利用电子膨胀阀调节制冷量等实用、安全的新技术,以实现更大程度的节能。关键词:船舶空调;节能;技术中

2、图分类号:U664186文献标识码:A文章编号:1671-234X(2008)02-0038-03kWh=Q×H×T/η0前言式中:kWh为耗电量;Q为流体流量;H为流体循环所需的扬程;T为系统运行时间;η为效率。船舶空调装置是保证船舶安全航行和船员生活由上式可知,对于空调系统而言,H、T、η基舒适的重要设备。万吨级以上的远洋船舶空调系统本已定,所以只要改变式中的可变量Q,就可以降耗电功率约占船舶电网总容量的20%,是船舶主低流体机械耗电量kWh,也就是可以将定流量运行要的耗能装置。对于占世界贸易货物运量90%以

3、改为变流量运行,在部分负荷时根据热负载的变化上的海运业,由于对燃油的需求量很大,近几年同步减少流体机械的流量Q,节省电能消耗。来,随着国际石油价格的不断上涨,船舶营运成本也在不断升高。因此如何实现船舶运营的节能增2船舶中央空调系统的节能措施效,已成为航运界越来越关注的重要课题。作为占船舶耗能总量很大比例的船舶空调系统,如何提高根据以上分析可知,轮机员在日常操作和管理其制冷效率,实现能耗的降低已成为船舶节能的一中应重点注意以下几个部件,并采取合理措施:个重要研究方向。作者通过对节能技术和船舶空调211制冷压缩机系统

4、的长期跟踪研究,总结出船舶空调系统节能的制冷压缩机的耗电量约占整个中央空调系统的一些应用技术,供大家参考。45%左右。在设计选型时,其容量要比实际峰值热负载高出20%以上,且实际峰值热负载在全年运1船舶中央空调系统节能的基本原理行中出现的频率相当低,也就是全年平均热负载大约是峰值热负载的60%～70%,所以实际上压缩船舶中央空调系统主要由制冷压缩机、循环水机大部分时间都是在低负荷下运转。现有船舶大多泵、空调箱和热交换器等流体机械组合而成,流体采用两台活塞式制冷压缩机供冷的方式。由理论可机械耗电量的数学表达式为:知

5、,当环境温度一定时,冷冻水出口温度越高,系收稿日期:2008-03-07作者简介:朱波(1963-),男,浙江宁波人,高级讲师,E-mail:zhubo@mail1zsptt1zj1cn。第2期朱波,胡强生:船舶空调系统节能的分析与研究39统就能节省更多能量,而两台压缩机的配置是满足台水泵才能保证应有的水流量,达到较满意的制冷峰值热负荷要求的,故在实践中我们可以在操作上效果,增加了能耗。针对这种情况,管理者可以制作合理安排,以达到节能效果,即每次开机时,首定计划,经常性地净化水质和对管路内壁进行除先按峰值要求使两

6、台压缩机都投入运行,让冷冻水垢,以保证在空调系统峰值负荷时启动二台水泵,出口温度降至8℃以下,以达到良好的制冷效果。在低负荷时启动一台水泵即可维持供回水温差在正经过015～1小时后,关闭其中一台压缩机,留一常范围内,以达到节能目的。台压缩机来维持制冷量,这时冷冻水出口温度会有213空调箱所上升(约在9～12℃之间波动),但制冷效果还空调箱的能耗约占整个中央空调系统的30%是较好,这样可以节省一台压缩机的能耗。新造船左右,新风负荷占空调总负荷的20%～40%,空舶或改装船舶,则可以采用新型技术,以达节能目调箱的运行

7、时间又最长,所以这个环节的节能也极的。比如,可采用变频离心式压缩机,这样电动机具经济意义。的各种损耗会降低,也就是电动机的电流、电压和旧的船舶空调一般采用定速的组合式空调装转速会随着频率的降低一起同步降低,其功耗是以置,其风量是恒定的,该系统按船上各舱室热湿负冷媒流量降低的三次方比例降低,且运行参数的控荷最大时的总和确定的空调工况下的送风量。而在制精度更高。目前变频离心式压缩机的产品形式分实际使用过程中,各舱室热湿负荷的上下波动,忽为一体化整体式和外接式两种,其变频节能的控制冷忽热,舒适性不理想,特别是春、秋季节

8、,不开方法基本相同,节能效果也差不多,都可以实现年制冷时,还是空调工况下的这点送风量,新风量不均节能30%以上,在低负荷时节能可达70%左右。够,造成舱室的CO2浓度过高,舰员普遍感到闷热212循环水泵不适,因此要求在春、秋季节能提高空调装置送风循环水泵的耗电量约占整个中央空调系统的量,增补新鲜空气。为了提高空调装置的送风量,25%左右,因此水系统的节能同样具有重要意义。