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船舶空调系统介绍
舒适性指标
生理学研究表明当人处于热舒适条件下，其思维、观察能力和操 作技能等都处于最佳状态。 因此，研究热舒适性的目的已远远超 出满足人体舒适的范畴，具有重要意义。
ASHRAE中把热舒适环境定义为：
人在心理状态上感到满意的热环境
评价指标。
有效温度(ET)、新有效温度(ET*)、标准有效温度(SET)、热应力 指标(H.S.I)、预测平均评价(PMV)等，
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船舶空调冷藏的制冷剂
臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前世界所面临的主要 环境问题。
制冷空调行业广泛采用的CFC 与HCFC 类制冷剂对臭氧 层有破坏作用以及产生温室效应,使全世界这一行业面临 严重挑战。
对于船舶空调制冷行业来说，随着全球各个国家以及船 东对环境保护的日益重视，各个船级社对船舶制冷空调 行业制冷剂的使用限制也提出了相应的要求，并对满足 要求的船舶赋予相应的环保船级符号。
Ag----玻璃窗及其100mm外缘一圈表面积如上图，㎡
to----舱外设计空气温度，℃
tn----舱内设计空气温度，℃
Gs----玻璃窗太阳辐射透热量率，W/㎡

单层普通玻璃为350 W/㎡

单层普通玻璃内有淡色遮阳设施为240W/㎡

双层普通玻璃为300 W/㎡

双层普通玻璃内有淡色遮阳设施为210 W/㎡
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船舶空调系统介绍 集中式单风管系统
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船舶空调系统介绍
集中式双风管系统
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船舶空调系统介绍
空调系统的设计流程
首先，船舶空调系统需要满足相关船级社的建造规 范和SOLAS、IS0标准。 同时，船东在建造规格书中，会对整个空调系统的 设计、设备的选择做出原则性的规定。 通常对下列区域设置空调： 驾驶室、居住舱室、会议室、办公室、娱乐室、医 务室、餐厅、厨房、洗衣烘衣室、更衣室、货控 室、集控室、变频机室等等。
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船舶空调系统介绍
焓湿图[Enthalpy-Humidity diagram]
等湿度线
等温线 等相对湿度线 100%(饱和空气)
等焓线
d (g/kg干空气)
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船舶空调系统介绍
空气调节按目的可分为舒适性空调和工艺性空 调。
常规运输船上的空调基本是为舒适性服务的 为了保证船员的居住环境和生活质量，对生活 处所的环境控制是必须的。
有时为了满足挂旗国的法规要求，需要采用间 接式系统。
冬季采暖大都采用蒸汽直接加热方式，
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船舶空调系统介绍
对于一些配置要求较高的船舶，为了保证舱室内的舒适 性，有采用双风管空调系统或单风管末端再加热系统（电 加热），每个舱室的室温能够独立调节。
此外，新风量的能耗占据了整个空调系统能源消耗的很大 比例，在某些船舶（如人员较多的客船、工程船等）的空 调系统中，可以采用全热或显热回收装置来回收排风的热 量/冷量。
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船舶空调负荷计算
舱内设备发热量
舱室内发热设备（如无线电通讯设备、电冰箱等） 的散发热量q，按他们的功率计算； 无线电通讯设备每小时发热量，如无明确说明时， 按2500W计算； 电冰箱每小时发热量按每立升贮藏容积0.3W； 收音机、电视机等断续性使用的电器设备以及热水 瓶等不计入。
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船舶空调负荷计算
生活处所的环境条件包括： 室内气候、照明、振动、噪音和居住舒适性。
其中室内气候是指温度、湿度、风速、空气质 量等，由HVAC 系统负责提供和控制。
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船舶空调系统介绍
工艺性空调是为保证生产所需要的环境要求 而设置的。
常规运输船上用得很少 如现代电力推进船对推进系统的电力设备
舱所配置的空调系统都属于工艺性空调
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船舶空调负荷计算
舱室送风量及系统总风量 舱室送风量：
按夏季舱内负荷计算之风量 按冬季舱内负荷计算之风量 按新鲜空气量计算之风量 按换气次数计算之风量 取上述计算值之最大者
系统总风量=各舱室送风量之和
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船舶空调负荷计算
系统总负荷
计算公式如下
Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5
式中 Q 空调总热负荷单位为瓦W; Q1 空调得热量单位为瓦W; Q2 风机热量单位为瓦W; Q3 送风管空气温升热量单位为瓦W; Q4 回风管温升热量单位为瓦W; Q5 新鲜空气热量单位为瓦W
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船舶空调冷藏的制冷剂
R22 有优良的物理、化学性能、良好的热力 性能、良好的使用安全性、经济性、与矿物 油的可溶性及对金属和非金属材料无腐蚀性 等特点。但R22 对大气臭氧层有破坏作用 （其ODP值为0.05，GWP值为1700）。
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船舶空调冷藏的制冷剂
目前制冷剂的使用情况 民船大多采用R404A制冷剂 军船仍采用R22制冷剂 部分北欧民船船东要求采用R134a或R407C
最有代表性的是PMV值及PMV与PPD指标间的定量关 系
PMV和PPD指标已被订入国际标准ISO7730。
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船舶空调系统介绍
基本组成
空气调节系统由以下几部分组成： 空调器（过滤器、蒸发器、加湿、挡水、风机） 制冷设备（压缩机、冷凝器等） 热源 控制设备 末端装置（布风器） 风管及附件等
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船舶空调系统介绍
船用空调系统的设计步骤：
1. 根据舱室布置计算空调负荷 2. 根据规格书要求决定系统构成 3. 根据计算负荷选择设备
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船舶空调系统介绍
常规运输船的空调系统基本上都采用直接膨胀 式制冷空调系统。
远洋船舶需要考虑一定的设备冗余，常规的配 置是两台空调箱+两套压缩冷凝机组。
冬季工况采暖热负荷只按舱内热损失量计算，按下式计算
Φ’= k A △t + kg Ag △t
式中： φ’----冬季工况舱内热损失量，W △t----舱内外设计温差，空调舱与非空调舱的温差，K
k----甲板、舱壁隔热结构传热系数，W/㎡·K； A----扣除玻璃窗及100mm外缘一圈面积后的传热面积，㎡； kg----玻璃窗及100mm外缘一圈面积上的传热系数，W/㎡·K； Ag----玻璃窗及其100mm外缘一圈面积之和，㎡；
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船舶空调系统介绍
蒸发器—国内一般采用铜管铜片胀接而成
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船舶空调系统介绍
中央空调和就地设备的比较 较小的区域内，外界环境的影响比较大，各个舱室 的冷热需求、负荷比例都不一致，采用就地设备比 中央空调系统更合适。就地系统对单个舱室的需求 反应更迅速。 每个舱室都有设备，噪声大、维修工作量大、可靠 性差。 中央空调有专门的维修空间，可以集中回收能量， 集中处理的空气质量好。 控制复杂、管路分布复杂、施工困难。
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船舶空调系统介绍
布风器
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船舶空调系统介绍
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船舶空调负荷计算
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船舶空调负荷计算
标准介绍 有关船舶空调计算的标准有国家标准和ISO标
准，行业中通行采用ISO7547标准，我国的国家标 准也是参照这一标准
其他相关ISO标准有关于驾驶室、干粮库、集控 室以及厨房配餐间的计算标准。
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船舶空调负荷计算
上海市造船工程学会
船舶空调冷藏通风工程 专题讲座
（上） 陈安扬 安毓辉
2010.06
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船舶空调系统介绍
1 船舶空调系统介绍 2 船舶空调负荷计算 3 船舶空调冷藏制冷剂 4 船舶伙食冷库设计 5 船舶通风系统 6 空调通风系统降噪
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船舶空调系统介绍
空气调节的基础
空气调节一般指带有制冷功能的通风系统。因此，我们需要了解 空气的变化过程和制冷原理。 船舶空调所涉及的空气状态是自然界的湿空气由两部分组成： 干空气和水蒸气。 湿空气的性能与所含蒸气的成分多少有关，物理性质用下述状态 参数来描述： 干球温度t、含湿量d、绝对湿度r、相对湿度φ、湿球温度ts、露 点温度tl、湿空气的焓h。 在分析和计算湿空气状态时，最直观的是采用h-d图来表示和图解
厨房按SOLAS 要求应设置独立空调系统（有条件）。
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船舶空调系统介绍
空调设备介绍 船用空调——必须适应海上盐雾、霉菌、潮湿等 恶劣的环境 ——必须适应船的摇摆、倾斜等不规则 运动。 它是用来保证人员和设备正常工作的重要设 备，其运行效果的好坏,直接影响到船员的工作状 态和设备的正常运行。
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船舶空调负荷计算
q1=KA1(td-tn)
式中： q1----日晒甲板、舱壁、船舷传入热量，W； K----各传入面的相应的隔热结构传热系数，W/㎡·K； td----舱外计算当量温度℃； tn----舱内设计空气温度，℃。
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船舶空调负荷计算
舱外当量温度表（按35℃设计温 度）
日晒表面
As----玻璃窗面积
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船舶空调负荷计算
q2=KA2 (to-tn)
式中： q2----遮阳露天甲板、舱壁的传入热量，W K----遮阳部位各传热面相应的隔热结构传热系数，W/㎡·K； A2----遮阳部位传热面积，㎡
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船舶空调负荷计算
q3 = K A3 △t
式中：q3----非空调舱室传入空调舱室的热量，W； K---非空调舱室和空调舱室相邻隔舱壁的隔热结构传热系数
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船舶空调负荷计算
系统总负荷
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船舶空调负荷计算
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船舶空调冷藏的制冷剂
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船舶空调冷藏的制冷剂
衡量制冷剂对环境影响的指标 损耗大气臭氧层潜能值ODP
(Ozone Depletion Potential) 全球变暖潜能值GWP
(Global Warming Potential)