區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用探析

李健人 王雪紅

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.088

如今我國已經(jīng)進入到了數(shù)字化時代，所有行業(yè)均向著自動化、智能化方向發(fā)展，其中空調(diào)設(shè)計制造行業(yè)也不例外。為了提高特殊區(qū)域的居住舒適性，空調(diào)行業(yè)也在不斷的進取創(chuàng)新，逐漸將空調(diào)的控制系統(tǒng)向著智能化方向邁進。于此同時，在環(huán)保理念深入人心的時代，空調(diào)設(shè)計也逐漸向著節(jié)能環(huán)保方向邁進，在保障區(qū)域內(nèi)環(huán)境達到預(yù)期要求的同時最大程度的減少能源的消耗。對此，本文基于船舶OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計，以該系統(tǒng)解決傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)在應(yīng)用過程中所出現(xiàn)的問題，以保障船艙內(nèi)部環(huán)境的適宜。

一、OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)

1.OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)原理

在OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，由大量的設(shè)備輔助該系統(tǒng)的運行，其中主要設(shè)施由回風(fēng)口、過濾器、活性炭過濾器、輪換轉(zhuǎn)熱器、消音器、風(fēng)機、出風(fēng)靜壓箱、新風(fēng)接口、出風(fēng)接口以及電氣控制箱等等。圖1為OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)原理工作原理圖，該系統(tǒng)主要由兩個閉路循環(huán)所組成。

（1）空調(diào)壓縮機從船艙外部吸入空氣，經(jīng)過過濾器、輪轉(zhuǎn)換熱器和活性炭過濾器轉(zhuǎn)化為高溫/低溫氣體，之后將空氣排入船艙走廊以及其他衛(wèi)生區(qū)域，在這些區(qū)域當(dāng)中，輸入空氣于船艙空氣進行熱交換，從而調(diào)節(jié)整個船艙區(qū)域內(nèi)的空氣溫度，之后公共區(qū)域的空氣通過排風(fēng)管、過濾器、熱交換機排出。如此不停循環(huán)工作，調(diào)節(jié)整個船艙公共區(qū)域的溫度、濕度。

（2）外界空氣經(jīng)過過濾器和換熱器后輸入到各個OPTI-AC單元，通過定風(fēng)量風(fēng)閥的控制，控制輸入空氣量，輸入的空氣與公共區(qū)域的回風(fēng)混合，由智能環(huán)境控制器來對船艙內(nèi)部進行空氣交換，交換后的空氣通過（1）當(dāng)中的排風(fēng)步驟排出。其中輸入的空氣和船艙內(nèi)所混合的空氣布局需要用過濾器的過濾，還需要紫外線燈的消毒。

2.OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)的主要功能有以下幾方面：①自動化控制，能夠根據(jù)室內(nèi)溫度的大小來改變空氣交換量，主要利用PLC控制;②具有制冷、制熱、通風(fēng)功能;③該系統(tǒng)基于節(jié)能原理設(shè)計，能夠最大程度降低能耗;④該系統(tǒng)能夠通過實地控制或遠程遙控切換運行模式;⑤風(fēng)機電機為無級調(diào)速控制，根據(jù)艙室末端的不同配置，可以采用總風(fēng)量法、定靜壓法、變定靜壓法、典型艙室溫度控制法等;⑥可以根據(jù)需要配備新風(fēng)溫濕度、回風(fēng)溫濕度、出風(fēng)溫濕度傳感器，滿足OPTI空調(diào)單元的監(jiān)控需求;⑦電動三通電動調(diào)節(jié)閥的制冷/制熱控制;⑧具有通訊功能，滿足與變風(fēng)量末端通訊和遠程監(jiān)控的需求;⑨在配備艙室變風(fēng)量末端的情況下，可以通過通信系統(tǒng)對各艙室的室內(nèi)實測溫度、設(shè)定溫度、實測風(fēng)量、需求風(fēng)量、最小風(fēng)量設(shè)定值、最大風(fēng)量設(shè)定值、風(fēng)門開度、電加熱工作狀態(tài)等進行監(jiān)控管理;⑩具有缺相、過載保護，配備綜合報警延伸觸頭。

二、OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點

1.噪聲較低

與傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)相比，OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)中的制冷機組和空調(diào)壓縮機功率較小，風(fēng)機也為低噪音風(fēng)機，因此噪音更低。

2.節(jié)能

對于船舶內(nèi)部的通風(fēng)系統(tǒng)而言，OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)能夠根據(jù)船舶內(nèi)部的需風(fēng)量輸入適量的空氣，這與中央空調(diào)相比較，能夠更大程度的降低能源的消耗。除此之外，通過VAV變風(fēng)量系統(tǒng)及控制，還可以進一步降低系統(tǒng)的制冷量/制熱量，實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

3.滿足單個艙室的溫度個性化控制需求

通過選擇合適的系統(tǒng)配置和自動控制功能，實現(xiàn)精確的空氣環(huán)境控制和節(jié)能優(yōu)化

4.空氣品質(zhì)優(yōu)

通過過濾器、活性炭過濾器、紫外線燈能夠更好的凈化空氣。

5.為艙室提供更多的空間

OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備外形尺寸較小，能夠靈活擺放，而且該系統(tǒng)所需要的風(fēng)道管路較少。所有設(shè)施占用空間相比較中央空調(diào)大大節(jié)省，能夠為船艙提供更多的空間。

三、OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)的實際應(yīng)用

本文所探究的OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)主要應(yīng)用于船舶的船員、乘客居住艙室和公共艙室。

在空調(diào)分區(qū)的設(shè)計當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將船舶智能空調(diào)系統(tǒng)的智能節(jié)能控制與環(huán)境的調(diào)節(jié)情況考慮在內(nèi)。空調(diào)的負(fù)荷會因為船舶結(jié)構(gòu)、乘客人數(shù)、有著較大的差異。因此，在船舶當(dāng)中應(yīng)用OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)按照同一甲板、舷側(cè)、相近的位置、相同的負(fù)荷以及人數(shù)相似的調(diào)節(jié)進行OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)的配置。本文所探究的船舶有15個艙室。根據(jù)每一個艙室功能的不同，可以將OPTI區(qū)域智能空調(diào)系統(tǒng)的功能進行具有針對性的調(diào)節(jié)：①對于VIP艙室，艙室的送風(fēng)末端可以采用變風(fēng)量布風(fēng)器或變風(fēng)量末端+帶電加熱布風(fēng)器，滿足各空調(diào)艙室的溫度精度控制和個性化控制需求。這種配置的艙室送風(fēng)末端的成本較高;②對于一般旅客艙室，艙室的送風(fēng)末端可以采用帶電加熱布風(fēng)器，滿足各空調(diào)艙室的個性化控制需求。這種配置可以有效降低艙室送風(fēng)末端的成本;③對于要求較低的艙室，艙室的送風(fēng)末端可以采用帶一次或二次風(fēng)量調(diào)節(jié)的布風(fēng)器，并配置典型艙室溫度傳感器，滿足各空調(diào)艙室平均溫度控制需求。這種配置簡單，送風(fēng)末端的成本較低;④OPTI空調(diào)單元也適用于公共艙室，艙室的送風(fēng)末端可以采用帶一次風(fēng)量調(diào)節(jié)的布風(fēng)器，并配置艙室溫度傳感器，OPTI空調(diào)單元將由艙室溫度傳感器進行變風(fēng)量控制。

四、結(jié)語

隨著人們對環(huán)境保護和工作居住環(huán)境舒適度的重視，人們對特殊工作、居住區(qū)域環(huán)境舒適度也提出了很高的要求，其標(biāo)準(zhǔn)也逐漸向房屋建筑靠近。為了滿足市場需要和提高各種特殊區(qū)域工作居住環(huán)境的舒適度，現(xiàn)很多地方也開始采用區(qū)域智能空調(diào)裝置，特別是在船舶方面的應(yīng)用，這也漸漸形成了一定的趨勢，這是未來空調(diào)行業(yè)向節(jié)能化和智能化發(fā)展的趨勢。

（江蘇兆勝空調(diào)有限公司? 江蘇泰州? 225400）