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船舶自动化通风系统的风量调节与节能措施?
2024年12月31日 22:45   浏览:0   来源:货代小哈哈
  1. 风量调节方法

    • 基于静压的调节:在通风系统中安装静压传感器,通常位于风道的关键位置,如分支风道的入口处或通风设备的出风口处。静压传感器能够实时测量风道内的静压。当船舶内的通风需求发生变化(如人员流动导致不同舱室的通风要求改变)或通风系统阻力变化(如风道堵塞)时,静压会随之改变。自动控制系统根据静压传感器反馈的静压信号,通过调节风机的转速或风阀开度来维持风道内的静压稳定,进而实现风量的调节。例如,当某一舱室的静压升高,表明风量过大,控制系统可以降低风机转速或者关小风阀开度,使风量减少。

    • 基于二氧化碳(CO₂)浓度的调节:在船舶各舱室安装 CO₂浓度传感器。由于人员呼出的气体中含有大量的 CO₂,CO₂浓度可以作为衡量舱室通风需求的一个重要指标。当舱室中的 CO₂浓度升高超过设定值(如超过 1000ppm)时,表明通风不足,自动控制系统会增加该舱室的通风量,直到 CO₂浓度降低到合理范围(如 800ppm 以下)。这种调节方式能够根据实际的人员活动情况提供合适的通风量,提高通风系统的舒适性和节能性。

    • 基于温度的调节:温度传感器用于监测船舶各舱室的温度。在一些对温度有严格要求的区域,如船舶的电子设备舱室,当温度升高超过设定的上限(如 30℃)时,通风系统自动增加风量,以带走热量,降低温度;当温度下降到下限(如 20℃)以下时,减少风量,防止舱室过冷。通过这种方式,可以在满足舱室温度要求的同时,合理调节风量,避免能源浪费。

    • 风阀调节:在船舶通风系统的风道中安装有手动风阀。船员可以根据需要,通过旋转风阀的手柄来改变风阀的开度,从而调节风量。例如,在船舶的机舱通风系统中,当需要减少某一区域的通风量时,船员可以手动将该区域风道上的风阀关小。这种调节方式简单直接,但依赖人工操作,难以根据实际情况实时精确调整。

    • 手动调节方式

    • 自动调节方式

  2. 节能措施

    • 自然通风方式:在船舶设计和建造时,合理设置自然通风口,如通风窗、通风筒等。当外界环境条件允许时(如在天气良好、风速合适的情况下),利用自然通风来满足部分通风需求。例如,在船舶的生活区,白天当室外温度适宜、空气质量良好时,打开通风窗,引入自然风,减少机械通风的使用时间和能耗。

    • 自然通风与机械通风的结合:通过安装自动控制的通风百叶窗或风门等装置,实现自然通风和机械通风的自动切换。控制系统根据气象条件(如风速、风向、温度、湿度等)和舱室的通风需求,判断是否适合开启自然通风。当自然通风能够满足通风需求时,关闭部分机械通风设备;当自然通风不足时,自动开启机械通风设备进行补充,从而达到节能的目的。

    • 分区原则:根据船舶的功能区域和使用特点,将通风系统划分为多个独立的区域。例如,船舶的生活区、机舱区、货舱区等可以分别划分为不同的通风区域。每个区域的通风需求可以根据实际情况独立控制。在不同的航行阶段,如船舶在港口装卸货物时,货舱区通风需求大,而生活区通风需求相对较小;在航行过程中,机舱区的通风需求较为稳定,生活区的通风需求则根据人员活动情况变化。

    • 节能效果:通过分区控制,避免了对整个船舶通风系统进行统一的高风量通风,减少了不必要的通风能耗。当某个区域不需要通风或者可以降低通风量时,只需要关闭或减小该区域的通风设备(如风机、风阀),而不影响其他区域的正常通风。例如,在夜间船员休息时,生活区的部分舱室通风量可以适当降低,通过关闭相应的风阀和降低风机转速,实现节能。

    • 原理:船舶通风系统中的风机通常是大功率设备,其能耗占比较大。采用变频调速技术可以根据实际风量需求来调节风机的转速,从而达到节能目的。根据风机的相似定律,风机的风量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,而功率与转速的立方成正比。因此,当风机转速降低时,功率的降低幅度更为显著。例如,当风机转速降低到原来的 80%,风量也会降低到 80%,但功率仅为原来的 51.2%(0.8³)。

    • 实现方式:在风机电机上安装变频器,变频器与自动控制系统相连。控制系统根据通风需求(如静压、CO₂浓度、温度等参数的反馈),通过改变变频器的输出频率来调节风机电机的转速。在船舶低负荷运行或部分舱室无人使用等情况下,适当降低风机转速,减少不必要的通风量,从而实现节能。

    • 风机变频调速节能

    • 通风系统的分区控制节能

    • 利用自然通风节能

风量调节自动化方法在船舶自动化通风系统中的节能效果如何?

除了文中提到的,还有哪些船舶自动化通风系统的节能措施?

如何选择适合船舶自动化通风系统的风量调节方法?


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