[发明专利]一种船舶机舱集控室二源型空调器的结构及其控制方法

说明书

本发明属于船舶空调技术领域，公开了一种船舶机舱集控室二源型空调器的结构及其控制方法，二源是指提供空调器冷源的动力源分别为电力和蒸汽；电力驱动的压缩式制冷系统包括制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；蒸汽驱动喷射式制冷循环附属的冷媒水系统主要包括表冷器、冷媒水泵及冷媒水管道；控制单元包括控制面板、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，可实现“压缩式制冷”与“喷射式制冷”两种制冷模式的切换。本发明利用船舶主机余热驱动喷射式制冷循环获取低温的冷媒水，当集控室空调器工作在喷射式制冷模式时，可减少现有纯电力空调器的运行能耗，降低集控室空调器的运行噪声，改善集控室值班人员的工作环境，提高了设备的可靠性。

技术领域

本发明属于船舶空调技术领域，尤其涉及一种船舶机舱集控室二源型空调器的结构及其控制方法。

背景技术

机舱集控室是船舶机电设备的控制枢纽，其内部安装有主配电板、车钟、主辅机控制面板及故障报警装置等重要设备，为了保证这些电气设备能够在高温高湿的海洋环境下可靠运行，同时给机舱工作人员提供一个相对舒适的值班环境，机舱集控室一般都安装有独立式空调装置，确保集控室的空气温湿度处于合理范围之内。

现有船舶的机舱动力系统，约有50％的主机余热被排放到外界环境中，造成了能源浪费与环境污染。国际海事组织自2013年起将EEDI(新船能效设计指数)纳入新造船舶强制性要求，2020年EEDI将进入第二阶段要求，新造船舶温室气体排放量必须降低20％。设计一种利用主机余热驱动的小型蒸汽喷射式制冷系统，为机舱集控室的空调器提供制冷用冷源，可以提高主机余热利用率，减少化石能源消耗，降低温室气体排放量。

现有技术中，由于集控室外部是高温高湿的环境，而且机舱冷却水布管比较方便，因此集控室空调器一般设计为水冷独立式空调器。机舱环境温度由于动力设备运行在船舶营运期间基本处于高温状态，导致集控室空调器在制冷工况下长时间运行，存在着运动部件维护保养不便、易振动以及噪声较大等缺点。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)机舱集控室的特殊位置使集控室空调器长时间工作，导致电能消耗较大。

(2)制冷压缩机工作时产生的振动与噪声，导致值班人员的舒适性降低。

(3)制冷压缩机长时间工作，导致集控室空调器使用寿命变短，可靠性降低。

解决以上问题及缺陷的难度为：新设计的二源型空调器，需要配置一套冷媒水系统，可充分利用船舶现有设备(锅炉、大气冷凝器及压力水柜等)设计一套小型开环蒸汽喷射式制冷系统以降低系统能耗。

解决以上问题及缺陷的意义为：新设计的二源型空调器，可减少现有纯电力空调器的运行能耗，降低集控室空调器的运行噪声，改善集控室值班人员的工作环境，提高了设备的可靠性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种船舶机舱集控室二源型空调器的结构及其控制方法，具体涉及一种船舶机舱集控室二源型空调器。本发明提供一种可利用船舶主机余热驱动的喷射式制冷系统，作为集控室空调器的第二种冷源，与原有的蒸气压缩式制冷系统组成一种新型的二源型空调装置。

本发明是这样实现的，一种船舶机舱集控室二源型空调器，包括循环风系统、蒸气压缩式制冷系统、冷媒水系统和控制单元；

所述循环风系统包括回风口、风机、风道及出风口，回风口处设置有风机，集控室的空气通过风机做功驱动，流经蒸发器或表冷器达到降温除湿的效果；

所述蒸气压缩式制冷系统包括制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述蒸发器设置在风道中，使用蒸气压缩式制冷系统时，制冷管道中的制冷剂在蒸发器中汽化吸热，使流经蒸发器的空气得以降温除湿；