本發(fā)明涉及船舶空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有船舶空調(diào)分為制冷和制熱兩種工況。

在船舶空調(diào)制冷和制熱的實(shí)際過(guò)程中，由于在空調(diào)換熱單元用于冷卻和加熱空氣的分別為兩種不同的介質(zhì)，即冷媒水和熱媒水，并且空氣需要冷卻或加熱的溫差也并不同，從而需要根據(jù)實(shí)際情況將冷媒水及熱媒水分別設(shè)置為相應(yīng)的流量，現(xiàn)有技術(shù)中所給出是解決方法是，設(shè)置冷媒水泵通過(guò)制冷管道系統(tǒng)輸送冷媒水到空調(diào)換熱單元，與需要冷卻的空氣進(jìn)行交換熱量，達(dá)到制冷的目的，設(shè)置熱媒水泵通過(guò)制熱管道系統(tǒng)輸送熱媒水到空調(diào)換熱單元，與需要加熱的空氣進(jìn)行交換熱量，達(dá)到制熱的目的?，F(xiàn)有技術(shù)存在以下問(wèn)題：

1)管道多，需要分別配備冷媒管路和熱媒管路，占用了船舶內(nèi)部的大量空間，并且安裝及后期維護(hù)不方便。

2)需要配備兩臺(tái)水泵，成本投入大。

3)傳統(tǒng)冷媒水泵及熱媒水泵流量無(wú)法調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種船舶空調(diào)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中船舶空調(diào)系統(tǒng)的冷媒管路及熱媒管路的管路多，占用了船舶內(nèi)部的大量空間，并且成本投入大的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中船舶空調(diào)系統(tǒng)的冷媒管路及熱媒管路的管路多，需要配備兩臺(tái)水泵的問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種船舶空調(diào)系統(tǒng)，包括相連接的變流量水泵和空調(diào)換熱單元，所述空調(diào)換熱單元的輸出端分別通過(guò)冷媒管路和熱媒管路與所述變流量水泵的輸入端連接，在所述冷媒管路上沿冷媒水的流動(dòng)方向依次設(shè)置第一冷媒水切換閥、冷媒水冷卻器和第二冷媒水切換閥，在所述熱媒管路上沿?zé)崦剿牧鲃?dòng)方向依次設(shè)置第一熱媒水切換閥、熱媒水加熱器和第二熱媒水切換閥，變流量水泵與控制器連接，控制器與溫度傳感器連接，溫度傳感器用于檢測(cè)空調(diào)換熱單元的出風(fēng)口的溫度，并將溫度信號(hào)傳送給控制器，控制器用于根據(jù)溫度信號(hào)控制變流量水泵的流量變化。通過(guò)變流量水泵為船舶空調(diào)系統(tǒng)不同工況下的冷媒管路及熱媒管路提供動(dòng)力，節(jié)省了一個(gè)水泵，并且節(jié)省了冷媒管路或熱媒管路的管道，降低了成本。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，還包括冷水機(jī)組以及與冷水機(jī)組連接的制冷劑管路，所述制冷劑管路設(shè)置在冷媒水冷卻器內(nèi)。冷水機(jī)組是船舶上原有結(jié)構(gòu)，通過(guò)冷水機(jī)組連接的制冷劑管路直接為冷媒水冷卻器降溫，避免了能源浪費(fèi)。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，還包括蒸汽管路，所述蒸汽管路設(shè)置在熱媒水加熱器內(nèi)。蒸汽管路為船舶上原有結(jié)構(gòu)，通過(guò)蒸汽管路為熱媒水加熱器提供熱量，節(jié)省了能源。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，在所述冷媒管路和/或所述熱媒管路上設(shè)置單向閥。

一種船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，包括步驟s10：當(dāng)船舶空調(diào)系統(tǒng)處于加熱模式時(shí)，第一冷媒水切換閥和第二冷媒水切換閥關(guān)閉，第一熱媒水切換閥和第二熱媒水切換閥開啟，所述控制器控制所述變流量水泵調(diào)整流量，所述變流量水泵驅(qū)動(dòng)熱媒水從變流量水泵依次流經(jīng)所述空調(diào)換熱單元、第一熱媒水切換閥、熱媒水加熱器以及第二熱媒水切換閥，并流回變流量水泵。通過(guò)關(guān)閉第一冷媒水切換閥和第二冷媒水切換閥，從而將冷媒管路和熱媒管路完全隔離開，保證船舶空調(diào)系統(tǒng)制熱時(shí)，不會(huì)受到冷媒管路中冷媒水的影響。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的一種優(yōu)選方案，還包括步驟s20：當(dāng)船舶空調(diào)系統(tǒng)處于制冷模式時(shí)，第一冷媒水切換閥和第二冷媒水切換閥開啟，第一熱媒水切換閥和第二熱媒水切換閥關(guān)閉，所述控制器控制所述變流量水泵調(diào)整流量，所述變流量水泵驅(qū)動(dòng)冷媒水從變流量水泵依次流經(jīng)所述空調(diào)換熱單元、第一冷媒水切換閥、冷媒水加熱器以及第二冷媒水切換閥，并流回變流量水泵。通過(guò)關(guān)閉第一熱媒水切換閥和第二熱媒水切換閥，從而將冷媒管路與熱媒管路完全隔離開，保證船舶空調(diào)系統(tǒng)制冷時(shí)，不會(huì)受到熱媒管路中熱媒水的影響。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的一種優(yōu)選方案，還包括：

步驟s30：預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度值tm；

步驟s40：溫度傳感器檢測(cè)空調(diào)換熱單元的出風(fēng)口處溫度，得到空調(diào)換熱單元的出風(fēng)口處的檢測(cè)溫度值tf；

步驟s50：控制器比較目標(biāo)溫度值tm以及檢測(cè)溫度值tf的大小，且根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)變流量水泵中的變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在不同的溫度差下，調(diào)整變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速，能夠減少能耗，節(jié)約能源。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的一種優(yōu)選方案，在步驟s50中，當(dāng)制冷且tf＞tm時(shí)，或當(dāng)制熱且tf＜tm時(shí)，控制器發(fā)出控制指令，增加變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)增加變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速使得在制冷或制熱條件下，冷媒水或熱媒水的流量增加，使得周圍溫度快速達(dá)到目標(biāo)溫度。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的一種優(yōu)選方案，在步驟s50中，制熱或制冷時(shí)，當(dāng)tf＝tm時(shí)，控制器不發(fā)出控制指令，變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速不變。

作為上述船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法的一種優(yōu)選方案，在步驟s50中，當(dāng)制冷且tf＜tm時(shí)，或當(dāng)制熱且tf＞tm時(shí)，控制器發(fā)出控制指令，減小變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)減小變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速使得在制冷或制熱條件下，冷媒水或熱媒水的流量增加，使得周圍溫度快速達(dá)到目標(biāo)溫度。

本發(fā)明的有益效果：

1)通過(guò)同一個(gè)變流量水泵為船舶空調(diào)系統(tǒng)的不同工況下的冷媒管路或熱媒管路提供動(dòng)力，節(jié)省了一個(gè)水泵，并且節(jié)省了部分冷媒管路或熱媒管路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中船舶空調(diào)的冷媒管路或熱媒管路的管路多，占用船舶內(nèi)部空間大，安裝及后期維護(hù)不方便，以及需要配備兩臺(tái)水泵，成本投入大的問(wèn)題。

2)通過(guò)使用變流量水泵，使冷媒水或熱媒水能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整流量，解決了現(xiàn)有技術(shù)中冷媒水泵或者熱媒水泵流量無(wú)法調(diào)節(jié)的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的一種船舶空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的變流量水泵流量調(diào)節(jié)的原理結(jié)構(gòu)圖。

圖中：

1、溫度傳感器；2、變流量水泵；3、空調(diào)換熱單元；4、出風(fēng)口；5、第一熱媒水切換閥；6、第一冷媒水切換閥；7、熱媒水加熱器；8、第二熱媒水切換閥；9、冷媒水冷卻器；10、第二冷媒水切換閥；11、控制器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本實(shí)施例提供一種船舶空調(diào)系統(tǒng)，如圖1所示，該船舶空調(diào)系統(tǒng)包括：包括冷媒管路、熱媒管路以及與冷媒管路、熱媒管路同時(shí)連接的公共管路，公共管路上沿冷媒水或熱媒水的流動(dòng)方向依次設(shè)置有變流量水泵2和空調(diào)換熱單元3，冷媒管路上沿冷媒水的流動(dòng)方向依次設(shè)置有第一冷媒水切換閥6、冷媒水冷卻器9和第二冷媒水切換閥10，熱媒管路上沿?zé)崦剿牧鲃?dòng)方向依次設(shè)置有第一熱媒水切換閥5、熱媒水加熱器7和第二熱媒水切換閥8，如圖2所示，變流量水泵2與控制器11連接，控制器11與溫度傳感器1連接，溫度傳感器1用于檢測(cè)空調(diào)換熱單元3的出風(fēng)口4的溫度，并將溫度信號(hào)傳送給控制器11，控制器11用于根據(jù)溫度信號(hào)控制變流量水泵2的流量變化。通過(guò)同一個(gè)變流量水泵2為船舶空調(diào)系統(tǒng)不同工況下的冷媒管路及熱媒管路提供動(dòng)力，節(jié)省了一個(gè)水泵，并且節(jié)省了冷媒管路或熱媒管路的管道，降低了成本。

優(yōu)選的，船舶空調(diào)系統(tǒng)中還包括冷水機(jī)組以及與冷水機(jī)組連接的制冷劑管路，冷媒水冷卻器9內(nèi)設(shè)置制冷劑管路。其中，冷水機(jī)組為船舶原有結(jié)構(gòu)的一部分，制冷劑管路中流動(dòng)有低溫的制冷劑，通過(guò)制冷劑管路對(duì)冷媒水冷卻器9進(jìn)行冷卻，從而不必為冷卻水冷卻器單獨(dú)提供制冷設(shè)備進(jìn)行制冷，有效利用了船舶上的現(xiàn)有能源。

優(yōu)選的，船舶空調(diào)系統(tǒng)還包括蒸汽管路，熱媒水加熱器7內(nèi)設(shè)置蒸汽管路。通過(guò)船舶上原有的蒸汽管路對(duì)熱媒水加熱器7進(jìn)行加熱，從而不必為熱媒水加熱器7單獨(dú)提供制熱設(shè)備進(jìn)行制熱，有效利用了船舶上的現(xiàn)有能源。

本實(shí)施例還提供一種船舶空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，該方法包括：

步驟s10：當(dāng)船舶空調(diào)系統(tǒng)處于加熱模式時(shí)，第一冷媒水切換閥6和第二冷媒水切換閥10關(guān)閉，第一熱媒水切換閥5和第二熱媒水切換閥8開啟，控制器11同時(shí)控制所述變流量水泵2調(diào)整流量，變流量水泵2驅(qū)動(dòng)熱媒水從變流量水泵2依次流經(jīng)所述空調(diào)換熱單元3、第一熱媒水切換閥5、熱媒水加熱器7以及第二熱媒水切換閥8，并流回變流量水泵2，通過(guò)關(guān)閉第一冷媒水切換閥6和第二冷媒水切換閥10，從而將冷媒管路和熱媒管路完全隔離開，保證船舶空調(diào)系統(tǒng)制熱時(shí)，不會(huì)受到冷媒管路中冷媒水的影響。

步驟s20：當(dāng)船舶空調(diào)系統(tǒng)處于制冷模式時(shí)，第一冷媒水切換閥6和第二冷媒水切換閥10開啟，第一熱媒水切換閥5和第二熱媒水切換閥8關(guān)閉，控制器11控制所述變流量水泵2調(diào)整流量，變流量水泵2驅(qū)動(dòng)冷媒水從變流量水泵2依次流經(jīng)空調(diào)換熱單元3、第一冷媒水切換閥6、冷媒水加熱器9以及第二冷媒水切換閥10，并流回變流量水泵2。通過(guò)關(guān)閉第一熱媒水切換閥5和第二熱媒水切換閥8，從而將冷媒管路與熱媒管路完全隔離開，保證船舶空調(diào)系統(tǒng)制冷時(shí)，不會(huì)受到熱媒管路中熱媒水的影響。

步驟s30：在控制器11內(nèi)部的存儲(chǔ)器中預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度值tm，其中，目標(biāo)溫度值tm是指需要通過(guò)空調(diào)進(jìn)行制冷或制熱所要達(dá)到的溫度。

步驟s40：溫度傳感器1檢測(cè)空調(diào)換熱單元3的出風(fēng)口4處溫度，且將溫度信號(hào)傳送給控制器11，得到空調(diào)換熱單元3的出風(fēng)口4處的檢測(cè)溫度值tf，檢測(cè)溫度值tf是指外界的實(shí)時(shí)溫度。

步驟s50：控制器11比較目標(biāo)溫度值tm以及檢測(cè)溫度值tf的大小，且根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)變流量水泵2中的變頻電機(jī)(附圖中未示出)的轉(zhuǎn)速，且根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)變流量水泵2中的變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

目標(biāo)溫度值tm以及檢測(cè)溫度值tf大小的判斷方法如下：

當(dāng)制冷且tf＞tm時(shí)，或當(dāng)制熱且tf＜tm時(shí)，控制器11發(fā)出控制指令，增加變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

制熱或制冷時(shí)，當(dāng)tf＝tm時(shí)，控制器11不發(fā)出控制指令，變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速不變；

當(dāng)制冷且tf＜tm時(shí)，或當(dāng)制熱且tf＞tm時(shí)，控制器11發(fā)出控制指令，減小變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

通過(guò)上述溫度控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶空調(diào)系統(tǒng)制冷工況及制熱工況下的恒溫控制，并且減少了船舶空調(diào)系統(tǒng)的不必要的能量損耗。

本發(fā)明通過(guò)同一個(gè)變流量水泵2為冷媒管路或熱媒管路提供動(dòng)力，節(jié)省了一個(gè)水泵，并且節(jié)省了部分冷媒管路或熱媒管路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中船舶空調(diào)系統(tǒng)的冷媒管路或熱媒管路的管道多，占用船舶內(nèi)部空間大，安裝及后期維護(hù)不方便，以及需要配備兩臺(tái)水泵，成本投入大的問(wèn)題。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。