船舶中央空调节能技术探讨.doc

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1、船舶辅机船舶中央空调节能技术探讨梅国梁I,张珍2（1.上海海事大学，上海200135;2.上海海立特种制冷设备有限公司，上海201906）摘要：着重介绍了H前船舶屮央空调系统采用的3种主要节能措施，改变系统的新风和冋风汇合，以及采用风机变频和压缩机变频技术。实船应用表明，这些措施都能取得较好的节能效果。关键词：船舶中央空调；新风；回风；风机；压缩机；变频中图分类号：U664.86文献标识码：B文章编号：1005-9962(2009)01-0043-02Abstract:Threemainenergysavingmeasurescurrentlyempl

2、oyedinshipcentralairconditioningsystem,freshairchanging,returnmixingandfrequencyconversiontechniqueintansandcompressors,areintroduced・Theirapplicationonboarddemonstratessatisfyingenergysavingperfonnance.Keywords:marinecentralairconditioning;freshair;returnair;fan;compressor;freq

3、uencyconversion中央空调是现代船舶必须具备的条件之一，对于保证船上人员的止常工作和休息十分重要。但是，船舶空调系统的耗电量很大，约占船舶总电量的20%,所以对于原本就紧张的船上用电来说，空调系统能否节能就显得尤为重要。船舶中央空调系统是按照船舶航行中的瑕大冷负荷或最大热负荷选定的，而实际上绝大部分时间里空调系统是在部分负荷下运行的。这种“大马拉小车”的状况，加之缺乏控制与节能技术手段，导致了船舶屮央空调系统普遍存在着巨大的能源浪费。应该说，船舶中央空调系统的节能空间是很大的。针对上述情况，本文着重介绍了目前船舶空调系统采用的3种主要节能方

4、法：新风和冋风汇合改造、同机变频技术和压缩机变频技术。1船舶空调系统的主要节能方法1.1改变系统的新风和回风汇合船舶空调系统的制冷剂广泛采用的是R22,制冷系统多是全新风系统，能量散失严重。为改善这种状况，可对于整个系统进行新风和冋风汇合改造。改造后的系统如图1所示。1.2空调风机变频传统的船舶空调风机一般采用恒转速运行方法，但空调负荷变化后，风机出口节流、间隙运行第一作者简介：梅国梁，男，讲师。1955年生，上海海事大学轮机系硕士研究生毕业。主要从事船船制冷空调研究。等调节方法会对船舶电网产生冲击，造成空调舱室室温波动大。风机的能耗与转速的三次方成

5、正比，I大］而根据空调负荷的变化，通过变频器调节风机转速不仅能改变空调送风量，提高空调精度，且能降低风机轴功率及机械损耗。因此，研究风机风量调节方式是船船空调节能的重要途径。过滤器冷却盘管回热器图1新风和冋风改适系统图风机变频调节就是通过改变空调风机驱动电机的输人电源频率，改变风机的转速，使得空调装置的制冷量与系统负荷相一致，维持空调舱室温度在设定值内°图2为风机变频调速系统图°该系统的特点是选用双脉冲PID温度调节器，温度调节器利用热敏电阻T］感受到的空调舱室冋风温度作为输入信号，以热敏电阻T?测到的室外环境温度，即新风进行补偿修止，并根据舱室设定温

6、度、采集到的环境温度和室温等数值按一•定控制规律输出相应的频率信号和电压信号至变频器，然后变频器产生所要求的电压和频率的电源提供给空调风机电机，使电机转速相应改变，向空调舱室输送所需要的风量。变频器同时将相应的电压给制冷压缩机电机，改变压缩机转速，使制冷机产生的制冷景与风机的送风量相匹配。次空调风机变频肖能情况见农I。1—压缩机2——冷凝器3——膨胀阀4——蒸发冷凝器5——加热器6——加湿器7——空调风机8——空调舱室9——压力传感器10——PID温度调节器11——变频器MC——压缩机电机，MF——风机电机，B、T2——冋风和新风热敢电阴图2船舶空调风

7、机变频调速原理图以"育锋”号为例，该船空调系统采用一次再循环系统，冋风口设在中层走廓左舷三管轮房间旁。正常航行时，一般采用30%的新风比。桀个航次中，除红海航区航行时空调负荷较大（下午3时超过设计工况20%）,具余航日空调负荷均在额定负荷80%以下。'‘育锋”号1998年8月1日从丹麦返航上海沿途外界气温实测记录如图3所示。该航45352515图3丹麦到上海外界气温实测图该航次空调机组共运行40d,空调风机额定功率为15kW,与不采収变频时空调风机的耗电量相比，风机变频调运节能率：5=x100%=58.8%24x40x151.3空调压缩机变频船舶空调系

8、统是按设定的舱内外气候条件和海况设计的。实际上，随着航区、外界气温、海水温度、船舶航速及太阳耦