本文關鍵詞：船舶空調系統(tǒng)變頻調節(jié)的節(jié)能性研究

  更多相關文章： 船舶空調系統(tǒng) 能耗分析 變頻節(jié)能 經濟分析

【摘要】：為了保證船舶航行的安全性和船員舒適性的需要,船舶空調系統(tǒng)運行負荷均按照最惡劣條件設計。船舶空調系統(tǒng)大約85%以上時間運行在部分負荷下,其負荷只占到額定負荷的60～80%。傳統(tǒng)的船舶空調系統(tǒng)采用恒轉速、恒功率的運行方式,造成大量的能量浪費。我國作為世界第一造船大國,船舶的變頻節(jié)能技術有著巨大的市場和發(fā)展前景。本文在對船舶空調熱負荷理論分析的基礎上,研究船舶航行在不同時域、不同地域下的空調系統(tǒng)的熱負荷,全面分析了船舶空調系統(tǒng)熱負荷的變化規(guī)律。以"育鯤"輪為算例,分析結果表明,新風熱在船舶空調熱負荷的比重中占比最大,占到了 46%,系統(tǒng)熱負荷受環(huán)境溫度影響明顯,平均每增長1℃,系統(tǒng)負荷便增加77kW。之后,對船舶空調系統(tǒng)各組成部分進行了能耗分析,建立了各子系統(tǒng)協(xié)調穩(wěn)態(tài)運行的數學模型。將"育鯤"輪作為研究對象,結果顯示組成空調系統(tǒng)總能耗的各子系統(tǒng)能耗,制冷機組系統(tǒng)能耗占比最大,為65.68%,冷凍水系統(tǒng)能耗占比最小,為3.18%。對船舶空調系統(tǒng)采取整體變頻調節(jié)技術后,研究了空調熱負荷的變化對船舶變頻空調系統(tǒng)性能的影響,并從低能耗、高制冷的角度對影響船舶空調系統(tǒng)性能的冷凍水進口溫度和冷卻水進口溫度進行了分析。由模擬結果可知,采用整體變頻調節(jié)技術之后,當船舶空調系統(tǒng)熱負荷從設計負荷占比100%降低為設計負荷40%時,系統(tǒng)能耗降低288kW,節(jié)能率為72.7%。當冷凍水進口溫度在6℃時,系統(tǒng)能耗最低,為394.3kW。當冷卻水進口溫度從30℃降低為25℃時,系統(tǒng)節(jié)能49kW,節(jié)能率為12.7%。本文設計了多種空調系統(tǒng)變頻改造的策略,并以"育鯤"輪為算例,計算各策略下船舶空調系統(tǒng)的變頻節(jié)能情況、改造初始投資、節(jié)省資金等經濟指標,結果表明,在"育鯤"輪從大連駛至新加坡90%的航運時間內,系統(tǒng)熱負荷低于額定負荷的70%。對船舶空調系統(tǒng)采用整體變頻改造方案時,節(jié)能率最高,為30.2%。
【關鍵詞】：船舶空調系統(tǒng) 能耗分析 變頻節(jié)能 經濟分析
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.86
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究意義10-12
• 1.2 國內外的研究現狀12-16
• 1.2.1 國內研究現狀12-14
• 1.2.2 國外研究現狀14-16
• 1.3 本文的主要研究內容16-18
• 第2章 船舶空調系統(tǒng)熱負荷分析18-33
• 2.1 船舶空調系統(tǒng)熱負荷計算方法18-23
• 2.1.1 傳入熱19-21
• 2.1.2 人體熱21-22
• 2.1.3 照明熱22-23
• 2.1.4 風管滲入熱23
• 2.1.5 新風熱23
• 2.2 "育鯤"輪船舶空調系統(tǒng)熱負荷計算實例23-27
• 2.3 船舶空調系統(tǒng)熱負荷影響因素分析27-31
• 2.3.1 環(huán)境溫度的影響28-29
• 2.3.2 相對濕度的影響29-30
• 2.3.3 新風比的影響30-31
• 2.4 本章小結31-33
• 第3章 船舶空調系統(tǒng)的數學模型33-45
• 3.1 風機盤管系統(tǒng)的數學模型34-36
• 3.2 制冷機組數學模型36-40
• 3.2.1 蒸發(fā)器的數學模型36-38
• 3.2.2 壓縮機的數學模型38
• 3.2.3 電子膨脹閥的數學模型38-39
• 3.2.4 冷凝器的數學模型39-40
• 3.3 船舶空調水系統(tǒng)數學模型40-41
• 3.4 船舶空調系統(tǒng)計算實例41-44
• 3.5 本章小結44-45
• 第4章 船舶變頻空調系統(tǒng)節(jié)能性研究45-69
• 4.1 空調負荷變化對船舶變頻空調系統(tǒng)的影響45-49
• 4.2 冷凍水進口溫度對空調變頻系統(tǒng)的影響49-61
• 4.2.1 保持冷凍水出口溫度不變49-55
• 4.2.2 保持冷凍水進出口溫差不變55-59
• 4.2.3 兩種調節(jié)方式的比較59-61
• 4.3 冷卻水進口溫度對空調變頻系統(tǒng)的影響61-67
• 4.3.1 保持冷卻水流量不變61-64
• 4.3.2 保持冷凝溫度不變64-66
• 4.3.3 兩種調節(jié)方式的比較66-67
• 4.4 本章小結67-69
• 第5章 船舶變頻空調系統(tǒng)的經濟性分析69-76
• 5.1 船舶變頻空調系統(tǒng)的經濟性分析方法69-71
• 5.2 船舶空調系統(tǒng)變頻改造經濟性分析計算實例71-75
• 5.3 本章小結75-76
• 第6章 結論與展望76-78
• 6.1 結論76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文82-83
• 致謝83-84
• 作者簡介84

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