开题报告轮机工程船舶空调节能技术研究一、选题的背景与意义船舶在不同的海域和季节航行，其环境温度和湿度变化频繁，变化幅度大。

为了保证船舶的安全航行和船员生活舒适，几乎所有的远洋船舶上都设有空调装置。

万吨级以上的远洋船舶空调系统耗电功率约占船舶电网总容量的20％，如果在其中融入节能技术，其经济效益是十分可观的。

然而，过去人们主要集中于船舶主动力装置节能方面的研究，这方面的研究已经比较成熟，因而船舶空调节能技术的改善成为船舶节能研究的一个新方向。

在如今看来，船舶空调节能技术的运用，具有如下意义：其一，船舶本身对燃油的需求量很大，随着近年来石油价格的不断上涨，船舶运营成本也在不断加大。

因为船舶空调能耗占船舶总能耗的比例相对较大，所以船舶空调节能技术能够有效地降低运输成本。

其二，世界各国对节能减排的要求越来越高，世界海事组织可能会在不远的将来对船舶节能效率作出限制措施，船舶空调节能技术的研究顺应了这一要求。

其三，当今的空调技术处于一个大变革时期，无氟变频空调在陆地上已初步得到应用，在船舶上的应用也是大势所趋，如果船舶空调能在这一变革过程中融入更多的节能技术，这对提升产品的创新程度和市场竞争力也是比较有益的。

二、研究的基本内容与目的：1.对目前已用船舶空调技术现状进行分析研究。

从而找到在节能方面可能存在的改进方法和技术。

2.对新造船舶空调和较高能耗的已用船舶空调如何进行技术改造。

针对目前船舶空调能耗普遍较高，能量利用率低的状况，在新造船舶空调与改装船舶空调过程中，融入变频技术、电子膨胀阀等技术，使之达到既经济，又节能的目的。

3.在理论分析与实践调研的基础上，对船舶空调的管理提出节能建议。

轮机员在轮机管理的过程中，如果能够及时采取一些船舶空调节能方面的管理措施，譬如：排放不凝性气体、清理积垢、调节膨胀阀等，这样会使船舶空调节能取得明显的效果。

三、研究的方法与技术路线：通过对空调技术，特别是船舶空调技术的学习和理解，大量查阅有关船舶空调节能技术的资料文献，参考相关数据，对此进行归纳总结，找出其中具有实用意义的内容，然后再从船舶空调运行技术运用的角度和空调管理技术的角度提出自己的见解，以达到节能的目的。

其中，运行技术方面包括变频风机和变频空压机在船舶空调上的运用、电子膨胀阀的运用。

空调管理技术方面包括系统中不凝性气体的实时排放、热交换器中积垢的清理和膨胀阀的合理调节。

四、研究的总体安排与进度：五、主要参考文献：[1] 朱波，胡强生 . 船舶空调系统节能的分析与研究[J] .浙江交通职业技术学院学报，2008(2)[2] 何昌伟. 船舶空调装置节能技术研究[J].暖通空调,2005（12）[3] 杨丰明. 船舶制冷系统运行中的节能措施[J].渔业机械，2001（9）[4] 林凌海. 船舶中央空调系统的节能措施.广东造船，2003（1）[5] 韩晓波. 船舶空调风机变频调节节能研究.机电设备，2005（1）[6] 韩厚德. 远洋船舶制冷节能技术与经济分析. 中国航海，1997（12）[7] 刘晓晨.船舶空调节能措施探讨.青岛远洋船员学院学报，2007（2）[8] 董国良. 变频组合式空调装置在船舶上的应用及发展前景.机电设备，2006（2）[9] 廖传善，叶振猷，卢紫珊. 空调设备与系统节能控制.北京：中国建筑工业出版社，1988[10] 〔英〕W.P.Jones著，谭天佑，梁凤珍译. 空气调节工程.北京：中国建筑工业出版社，1989[11] 刘超，李希贺，李世祥，林波.船舶制冷和空调系统的变频调速节能.大连海运学院学报，1994，20（3）[12] 梅国良，张珍.船舶中央空调节能技术探讨.上海造船2009，（1）[13] 王利. 浅析空调节能措施.资源节约与环保，2009，（5）[14]魏安，吕代臣. 远洋船舶空调装置冷却水节能分析.2009,38(4) [15]高广振，李太富，张彦南. 中央空调节能措施初探.能源与环境，2009（4）[16] 董云龙. 中央空调节能技术.山西建筑，2009，35（22）[17] Xiaofeng Niu,Fu Xiao,Gaoming Ge. Performance analysis of liquid desiccant based air conditioning system under variable fresh air ratios. Energy and buildings,2010(42)[18]Omar M.Al-Rabghi, Mohammed M.Akyurt. A survey of energy efficient foreffective air conditioning. Energy Conversion and Management,2004(45)[19] J.W.Wan, W.J.Zhang, W.M.Zhang. An energy-efficient air conditioningsystem with an exhaust fan integrated with a supply fan. Energy and buildings,2009(41)毕业论文文献综述轮机工程船舶空调节能技术研究目前，远洋船舶均设有集中式中央空调装置，万吨级以上的远洋船舶空调系统耗电功率约占船舶电网总容量的20％左右，是船舶上的主要耗能装置之一。

随着石油价格的不断攀升致使船舶运营成本不断加大，各大船运公司和造船企业都将面临如何对运营船舶和新造船舶进行节能增效的问题。

就船舶空调的运行状况和发展前景来看，在船舶空调节能上下功夫是一种可行的办法。

目前的研究认为，实现船舶空调节能包括以下几种措施：在新造的船舶空调中融入节能新技术；对运营中的船舶空调进行技术改造；改进运营中船舶空调的管理技术。

以下为目前一些对船舶空调节能技术的研究文献。

韩晓波.《船舶空调风机变频调节节能研究》该文针对不同海区和时刻，对空调动态热负荷的变化进行分析，进而对节能指标进行计算，得出了空调风机变频调节节能能力较高的结论。

远洋船舶在航行中跨越纬度大，环境温度和湿度变化频率大，因而空调负荷和空调风机所需送风量也将随之急剧变化。

传统的船舶空调系统设计以满足最大负荷为依据，采用恒转速、恒功率运行方式。

而空调系统约85％的时间以上是在部分负荷下运行，这导致有效能量的大量损失，空调压缩机变频调速可使空调制冷量和热负荷相匹配。

在压缩机变频调速后，若空调风机转速不进行调节，在压缩机转速升高时，会使蒸发压力降低，空调系统能效比下降。

而在纬度较高海域，房间温度偏低，风量偏大，导致空调风机背压升高，风机喘振，气流噪音增大。

因此，需要同时对风机风量进行变频调节才能达到理想的节能效果。

何昌伟.《船舶空调装置节能技术研究》该文提出了船舶空调节能的多种办法，包括：1.调节热力膨胀阀的开度。

船舶空调运行的环境复杂多变，冷负荷在大范围内不断变化。

虽然热力膨胀阀可以根据外界冷负荷的变化在一定范围内自动使制冷量与之相配，但这种调节很有限，当环境温度上升时，原先设定的膨胀阀弹簧预紧度往往不能保证制冷量相应增大，这会导致蒸发压力降低，制冷系数变小，能耗增加；反之亦然。

因此，轮机员在管理中应当根据负荷变化，合理调节弹簧预紧力，保持合适开度，提高经济性。

2.定期排放系统中的不凝性气体。

不凝性气体主要是空气，通常积聚在冷凝器和储液器中，会使压缩机耗功增加。

因此在管理中应定期从冷凝器和储液器上的放气阀将不凝性气体放掉。

3.定期放油，避免大量润滑油进入换热器系统中的润滑油一旦进入冷凝器和蒸发器中，就会在其表面形成一层油膜，产生相当大的热阻，降低传热系数。

所以应当定期检查滑油分离器的自动回油情况，以防滑油大量进入换热器中。

4.定期除垢研究表明，冷凝器积垢厚度达1.5mm时，耗电量平均就要增加9.8％。

可见，轮机管理中定期对冷凝器拆洗、除垢，也是一项重要的节能措施。

5.利用电子膨胀阀调节制冷剂流量热力膨胀阀调节滞后时间长，调节范围小，流量脉冲大，超出一定范围就不能正常工作。

电子膨胀阀能够克服这些缺点，能够使蒸发器出口过热度总是维持在3～6度（最佳过热度）范围。

林凌海.《船舶中央空调系统的节能措施》该文认为，船舶空调的主要由各个流体机械组合而成，要达到节能的目的，就需要研究流体机械的耗电关系。

鉴于关系式中其他参数基本已定，可变参数只有流体流量。

因此，要达到节能目的，就需要在各种工况下都能维持最佳流体流量。

在压缩机方面的研究表明，每次开机时，首先将两台机器同时按峰值投入运行，让冷冻水出口温度降至8℃以下，经过0.5～1小时后，关闭其中一台压缩机，这时冷冻水出口温度略有上升，但能维持较好的制冷效果，这样可以节省一台压缩机的能耗。

在循环水泵方面的研究表明，如果用变量水泵替代定量水泵，用一台单泵功率的变频器联控三台水泵，实现全流量范围内的节能运行，年均省电可达泵组总功率的50％。

该文还建议将空调箱设计成变风量系统，也可以获得不错的节能效果。

刘晓晨.《船舶空调节能措施探讨》该文提出的船舶空调节能措施除了采用变频技术和电子膨胀阀外，还提出采用半封闭螺杆式制冷压缩机也是一种较为理想的节能途径。

和传统的活塞式压缩机相比，螺杆式压缩机具有这些特点：无往复运动惯性力；工作平稳；没有气阀，因而可以采用高转速；单位制冷量尺寸小；在低压缩比时绝热效率高于活塞式；工作可靠等。

早期使用的螺杆式压缩机为开式喷油压缩机，存在噪音大的缺点，仅用于冷藏船，而今随着半封闭式螺杆压缩机技术的成熟，使该技术用于普通商船成为可能。

王利.《浅析空调节能措施》该文从不同角度分析了空调的节能方法。

首先从空调送风舱室的设置上，如果采用机器送露点送风的集中空调系统，那么由于各舱室不同的负荷造成某些空调房间在供冷时过冷过干燥，这就会造成不必要的能力浪费。

因此在设计空调送风房间时应当合理分区。

其次，该文认为应当降低水系统的隐形能耗，这是容易让人们忽略的问题，包括管路保温能力流失以及冷冻水流失等方面。

变频组合式空调在陆地上已经得到了广泛的应用，经验证基本上性能良好，随着科学技术的进步和对船舶节能要求的提高，船用空调产品的发展和更新换代以及变频技术的日趋成熟，以变频替代定时空调将成为大趋势，从而实现船舶空调领域的变风量替代定风量空调系统。

与此同时，其他的节能技术也会融入这样的技术变革中，使各种技术相互促进和融合。

参考文献：[1] 朱波，胡强生 . 船舶空调系统节能的分析与研究[J] .浙江交通职业技术学院学报，2008(2)[2] 何昌伟. 船舶空调装置节能技术研究[J].暖通空调,2005（12）[3] 杨丰明. 船舶制冷系统运行中的节能措施[J].渔业机械，2001（9）[4] 林凌海. 船舶中央空调系统的节能措施.广东造船，2003（1）[5] 韩晓波. 船舶空调风机变频调节节能研究.机电设备，2005（1）[6] 韩厚德. 远洋船舶制冷节能技术与经济分析. 中国航海，1997（12）[7] 刘晓晨.船舶空调节能措施探讨.青岛远洋船员学院学报，2007（2）[8] 董国良. 变频组合式空调装置在船舶上的应用及发展前景.机电设备，2006（2）[9] 廖传善，叶振猷，卢紫珊. 空调设备与系统节能控制.北京：中国建筑工业出版社，1988[10] 〔英〕W.P.Jones著，谭天佑，梁凤珍译. 空气调节工程.北京：中国建筑工业出版社，1989[11] 刘超，李希贺，李世祥，林波.船舶制冷和空调系统的变频调速节能.大连海运学院学报，1994，20（3）[12] 梅国良，张珍.船舶中央空调节能技术探讨.上海造船2009，（1）[13] 王利. 浅析空调节能措施.资源节约与环保，2009，（5）[14]魏安，吕代臣. 远洋船舶空调装置冷却水节能分析.2009,38(4) [15]高广振，李太富，张彦南. 中央空调节能措施初探.能源与环境，2009（4）[16] 董云龙. 中央空调节能技术.山西建筑，2009，35（22）[17] Xiaofeng Niu,Fu Xiao,Gaoming Ge. Performance analysis of liquid desiccant based air conditioning system under variable fresh air ratios. Energy and buildings,2010(42)[18]Omar M.Al-Rabghi, Mohammed M.Akyurt. A survey of energy efficient foreffective air conditioning. Energy Conversion and Management,2004(45)[19] J.W.Wan, W.J.Zhang, W.M.Zhang. An energy-efficient air conditioningsystem with an exhaust fan integrated with a supply fan. Energy and buildings,2009(41)本科毕业论文（20 届）船舶空调节能技术研究［摘要］：船舶空调系统的节能，是船舶节能的一个重要方向，关系到船舶运营成本的高低。