船舶空调：送风形式、送风量、送风参数的确定

船舶空调负荷随航区、航行时刻发生变化，所以不管是船用空调负荷计算，送风量计算，可能都会和房间空调器有所不同。今天我们就来了解一下船用空调送风量的计算和技术。        

   

一、船舶空调送风量和送风参数的确定  

下图是出舱室热、湿平衡的示意图。当舱室内的空气状况稳定时，送风量和舱室内排出的空气流量是相等的。换气所带走的热量和湿量应分别于舱室的热负荷和湿负荷相等。

船舶各空调舱室的热负荷是各不相同的，即使是同一空调舱室，其热负荷也会发生变化。各舱室人员对气候条件的要求也可能不同，因此就希望能对各空调舱室的空气温度进行单独调节。

 

空气调节的方法有两种：

1、改变送风量，即变量调节。

主要通过改变布风器风门开度来实现。变量调节可能影响风管中的风压，干扰其他舱室的送风量，而且会影响室温分布的均匀性，调节性能不如变质调节好。

2、改变送风温度，即变质调节。

在布风器中进行再加热、再冷却或采用双风管系统来实现。

 

当外界气候条件很差，以至全船的空调舱室的热负荷超过设计值，而送风量已达到设计限度时，要保持舱室的温度适宜，就只能靠暂时减少新风量、增大回风量的方法来解决。

 

但是空调装置的中央空调器的送风量不宜过大，比较合适的送风量约在3000~7500m3/h范围之内。 这是因为每根主风管的流量通常都限制在 1500m 3 /h 之内，以免其尺寸过大。

这样，若一个中央空调器送风量太大，就会因主风管数目太多而难于布置。所以空调舱室较多的船舶，一般都分为若干独立的空调区。并为每个区设置各自的空调器和送风系统。

在划分空调分区时，应将热湿比相近的舱室划在同一分区内。 这是因为当舱室的热湿比相差较大时，若采用同样参数的送风，但靠调节风量，是不能使舱室内的空气参数同时保持在适宜的范围之内的。

船用空调 3 大送风技术  

1、 孔板送风技术  

如今兴起的科学考察船等公务型船舶，在驾驶室、会议室和实验室等相对宽敞、注重人员热舒适性的综合性舱室，静压箱孔板送风的应用较广泛。

舰船舱室受层高以及舱室天花板上方有电缆等管线铺设限制，因而安装静压箱的空间有限，通常舰船上的静压箱长度较大，高度较小，分布在天花板上方。舰船上孔板送风的设计风速通常按舱室层高度减去 1 进行计算，兼顾设计要求和美观性能，孔板的推荐开孔孔径为 8~10 mm ，以此计算开孔率和总开孔面积，进而确定静压箱的数量。

舰船冷库温度的波动及库内送风方式对冷库内果蔬的保存影响较大，为了对冷库进行精确控温，降低冷库内气流速度，部分舰船上的冷库也由冷风机直吹形式改为孔板送风形式，通过果蔬保鲜试验可以发现，采用孔板送风形式的冷藏库，库温控制在 (0 ± 0.5) ℃，大部分蔬果都可保鲜贮藏至 45 d 以上，大幅度提高了果蔬的食用周期，为舰船的长期远航提供了有力保障。

 

2、置换通风技术    

目前，舰船舱室空调通风系统布置主要采用传统的上送风形式，其特点是上下室内温度基本一致，但工作区的空气龄较长。“雪龙 2 ”号极地科学考察破冰船的学术报告厅和某新型训练舰的多功能厅均采用座椅送风系统。

通过实际使用和模拟计算，该方案能有效降低吹风感，保证人体周围的空气品质，热舒适性指标符合要求。在船舶上层较高的公共舱室采用座椅送风的置换通风形式，一方面，可以优化气流，提高人员热舒适性，另一方面，天花板上方空调风管数量大幅减少，有效提高了舱室的净层高，这对空间狭窄的船舶舱室来说优势明显。根据设计经验，每个座椅下方的送风柱风量为 60~80 m3/h 较合适，可满足送风量和送风温度的要求。

置换通风技术具有通风效率高、空气品质佳和能耗低等特点，在船舶上有一定的应用前景。由于应用置换通风方式的场量多为船舶人员集中空间，后续可结合模拟和实测，研究置换通风系统对舱室污染物去除效果。

3、大温差低温送风技术   

低温送风系统具有降低设备容量、减小布置空间需求、降低成本及运行费用等优点，同时，低温送风系统可使室内空气的相对湿度与露点温度比常规系统更低，显著提高舱室的舒适性，该技术解决了船上有限空间内的布置和船舶空调舒适性的矛盾，在船舶上有广阔的应用前景。

现已有研究结合潜艇空调系统能耗高、舱室温湿度控制难的问题，提出了将大温差低温送风、变风量控制和温湿度独立控制相结合的系统技术方案，该方案使系统能耗降低 30% ，噪声降低 5 dB ，减小了设备体积和质量，有利于减小潜艇舱室噪声。值得注意的是，由于送风温度较低，各部分产生的温升波动比常规送风系统大，设计时要留有一定余量。