船舶中央空调系统能耗分析及节能措施.pdf

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1、SHANGHAISHIPBUILDING上海造船2011年第1期(总第85期)l船舶动力装置{船舶中央空调系统能耗分析及节能措施张建华，阚安康，韩厚德(上海海事大学商船学院，上海200135)摘要：在仿真试验的基础上，对船舶中央空调系统的能耗进行了分析。结果表明，制冷压缩机，空调箱及循环水象是耗能的主要设备，通过节能改造和运行管理，可以达到节能的目的。关键词：船舶中央空调系统；能耗分析：节能技术中图分类号：U664．86文献标识码：A文章编号：1005．9962(2011)01．0059-03Abstract：Thispaperanalyzesth

2、eenergyconsumptionofmarRlecenta-alairconditioningsvstembasedOilsimulations．nleresultsmdicatethatrefrigerationcompressor,theairhancUmgboxandthewatercirculatingpumparethemajorenergyconsumers；andthroughenergyconservationadaptionandoperationmanagement,energyconservationCallbeachie

3、ved．Keywords：ma—necentralairconditioningsystem；energyconsumptionanalysis；energyconservationtechnology0前言船舶空调不仅为船员、旅客的1=作和生活创造适宜的人工气候，还为船舶其它器械设备正常运行提供必备的环境⋯。远洋船舶的空调设备是船舶的主要设备之一，其用电量占全船电网容量的20％以上。伴随着船舶大型化和高智能化，及时掌握船舶空调运行状态，预测诊断潜在的故障，是船舶安全运行的重要保障和提高船舶经济性能的必要冈素。如何实现船舶空调的安全运行和节能，已经

4、成为航运界关注的重要课题12j。船舶中央空调仿真系统，不仅可以作为轮机员培训和学习的教学工具，还可为科研人员进行故障诊断、安全运营及节能技术提供重要的科学依据。1船舶空调的设计参数根据空调系统的作用分类，船舶空调主要是用以维持良好的舱内空气质量，为在船人员提供舒适的热环境，属于舒适性空调。热环境包括空气温度，空气湿度，流动速度及舱室壁面温度等。空气的清新程度，人体的衣着，舱室墙体内表面及器械家具表面的温度等凶素，都会影响人体的热感觉。为了保证舱室内的空气质量，船舶空调系统还要保证一定的新风量。船舶空调装置应在规定的室外工况参数下，使舱内空气满足表l

5、中的要求。表1船舶空调舱室内设计参数2船舶空调试验系统设计船舶中央空调系统一般都是将空气集中处理基金项目：上海市重点学科(轮机工程)J50603。第一作者简介：张建华，男，工程师，轮机长，1965年生。1990年毕业于武汉理工大学船舶轮机系，轮机管理专业。卜海海事大学辅机实验室教师，主要从事船舶空调及冷藏运输的研究。收稿日期：2010—08—16后，再由风机和管道输送到各个部位。为了研究船舶空调系统运行状况及节能技术，专门建立了船舶空调仿真实验室，其仿真系统见图l。该系统完全按照船舶设计标准建造，主要设备包括制冷常规机组(主机采用往复式制冷压缩机)

6、、空调箱和循环水泵等。冷却塔模拟相应海况，教室模拟船舱室。该系统可以真实再现船舶空调夏季制冷工况，或者作为水源热泵研究船舶中央空调运行上海造船2011年第1期的能效情况，还可以对各部件运行参数进行监控和能耗分析。同时机组运行数据还可以实时保存，咀便仿真时再现主机运行参数供科研人员分析研究之用：该系统还可以人为设置故障．，斛R据故障现象来分析实船空调故障原因，完善船舶中央空调故障数据库，也可毗用于船员的学习和实操培训。冒圈1远洋船舶中央空请仿真系统3船舶中央空调能耗分析及节能措施经过系统在设计航线海况下模拟运行一段时间的数据统计分析，系统的耗能设备主

7、要是压缩机，空调箱、循环水泵和冷却塔，冷却塔在该系统中用于模拟海况，其运行耗能不计入该系统的总耗鸵。3．1制冷压缩机制冷压缩机是主要的耗能设备．其耗电量占整个空调系统耗电量的43％。对于无限航区的船舶空调设备的压缩机”J，其额定制冷量往往比实际的峰值热负荷高出20e／旷30％，而空调全年运行在峰值负载的几率相当低．90％以上的时问是运行在压缩机额定负荷的70％2}右，因此压缩机大部分时间是在部分负荷下运行的。船舶空调系统一般采用2台往复式制冷压缩机并联供冷的方式，2台压缩机的容量足毗满足船舶熟负荷蜂值的需求，大部分情况下l台压缩机工作就可以满足船舶

8、供冷。当舱内选到设计温度时，提高冷冻水的出水温度有助于节能，为了达到节能的目的．在运行管理时．可咀先同时启动2组压缩机，让