摘要：随着我国海洋产业的不断发展，船舶技术得到了迅速的提高。船舶自动化技术作为一项关键的自动化技术，对船舶的质量运行有着关键的影响，对船舶的经济效益和安全性能有着重要的影响。
为了保证船舶内不同功能舱室的温湿度环境，必须根据实际需要，采用新的空调设计模式。本文根据传统空调系统应用中存在的问题，在设计过程中加上湿热负载、大温差送风技术、变风量送风技术和独立的温度和湿度控制技术。
关键词：船舶；自动化；应用；发展
1前言
随着经济的发展和科学技术的进步，自动化技术在船舶制造中的应用越来越广泛。特别是近年来，随着互联网技术的发展，智能设备有了很大的进步。全球化、连通性、人工智能和远程控制系统的精确定位和其他技术在人们的生活中更为常见，必然会在船舶自动化技术发展中大大促进应用自动化技术的发展和创新，也为船舶制造自动化技术的应用创造更多的空间。
本文前半部分主要从船舶整体自动化技术的应用与发展阐述了机舱自动化和船舶电站自动化的发展。后半部分主要是针对船舶的空调设计技术进行分析，重点介绍空调设计需要考虑的几个方面。
2机舱自动化发展概述
机舱自动化水平对船舶的影响主要体现在两个方面。一方面，机舱自动化水平的提高可以通过监测数据提前预测设备状态，提前发现问题，预防故障，有利于减少机房工作人员操作失误导致安全事故。降低安全事故发生率，可以有效提高机房整体设备的运行效率，提高船舶的运行效率和稳定性。另一方面，机舱自动化水平的提高可以大大降低船舶工作人员的劳动负荷，提高船舶的持续运行能力和生命周期。因此，提高船舶机舱自动化水平对船舶航运业的发展具有重要意义。
船舶机舱自动化系统是一个综合监控系统，主要由机舱动力系统和辅助系统组成。它具有控制、报警、监控、反馈等功能，对船舶的稳定运行起着重要作用。我国造船行业经过多年的发展，基本实现了主机远程控制、计算机监控、自动报警、自动导航的自动控制系统，有很多船只通过远程连接，如实现船舶航行轨迹，泊位、设备状态等在线管理功能。
3船舶电站自动化的概述
电站作为船舶自动化的重要组成部分，对船舶自动化水平有着重要影响，是船舶自动化的基本要素。电站的安全可靠与否，对船舶的稳定安全运行起着重要的作用。目前船舶正朝着多功能、规模化方向发展，这对电站自动化提出了更高的要求。现阶段，互联网技术不断发展，数字化等相关科技也越来越成熟，智能技术和网络技术，推动了船舶电站自动化技术的不断进步，向远程控制的多功能智能发展方向发展。
随着我国工业互联网技术的发展、信息技术的进步，国内许多单位重点研究电站自动化技术，极大地促进了我国电站自动化产品的发展。随着船舶建设向多功能大型船舶（尤其是集装箱船舶）的发展，电站自动化技术普遍采用了分布式控制系统。
4船舶暖通空调系统的节能技术措施
针对当前船舶暖通空调系统的节能现状，可采取如下措施降低暖通空调系统的运行能耗，从而达到节能的目的。
4.1应用温湿度实时控制技术降低暖通空调系统能耗
船舶内空气降温与除湿是空调系统的两项重要功能。通常情况下，除湿负荷为空调负荷的30%-50%，在除湿过程中利用低温冷媒技术进行显热处理，进而会降低冷源效率。为了解决这一问题，可采用温度湿度独立控制技术进行调控。这种处理方式不仅能够避免因采用冷凝式除湿造成的冷热抵消产生的能耗，而且还能够利用高温冷源吸收显热，大幅度提高冷源效率。
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4.2加强运行管理降低暖通空调系统能耗
船舶应针对暖通空调系统节能要求，建立系统运行管理制度，采取有效的节能措施，促使暖通空调系统达到最佳的节能效果。首先，落实操作人员持证上岗制，加强空调操作人员培训，使其掌握空调专业知识和系统节能操作。其次，缩短不连续工作空调通风系统的预冷时间，并在预冷阶段避免引入新风，而是采用循环风。可在船舶内安装二氧化碳浓度检测器，根据检测结果对最冷月和最热月的新风量进行调节，自动控制新风入口阀门。再次，当室外温度低于船舶内温度时，可采用室外新风的自然冷却能力对船舶内空气进行降温，从而降低人工冷源能耗。在季节交替阶段，要对船舶内温度进行合理设定，避免因冬季船舶内过热或夏季船舶内过冷而产生不必要的能耗。最后，加强系统设备维护保养，运维人员要定期检查自控设备是否正常运行，对仪表数据进行认真记录，及时发现和解决检查中遇到的问题，确保暖通空调系统稳定运行。
4.3通过节能优化设计降低暖通空调系统能耗
船舶中空调系统的能耗较高，其中水系统运行时的能耗较大，为此可对空调水系统进行节能优化设计，以此来降低空调系统的总体能耗。应当对水系统中所有的环路进行水力平衡计算，针对压差较大的回路采取相应的措施进行处理，如加装平衡调节阀或是采用同程系统等。为防止大流量、小温差的问题出现，在水系统节能优化设计过程中，可将供水与回收的温差设定为 5℃，这样能够使水泵的耗电量大幅度降低。
4.4机组的选择
应当按照实际负荷的计算结果，选择与之相适应的机组，尽可能不要选用容量过大的主机，因为如果主机的容量过大，很难实现满负荷运行，这样不但会造成设备投资增大，而且还会导致能耗增加。同时，在对水泵进行选型时，应当根据设计值并通过查询水泵的特性曲线来确定水泵的具体型号，尽量不要按照铭牌上给出的数据进行确定。
5船舶空调系统的设计要求及设计
船舶空调系统的制冷原理与陆地建筑空调系统的制冷原理基本相同。然而，由于船舶的空间特性和供电受到严格限制，船舶在海上航行中经常遇到颠簸，这些因素对船舶空调系统的设计和空调设备的选择提出了不同的要求。
5.1适用于船舶舱室的空调系统设计
根据船舶实际情况和湿热的特点以及每个舱的负荷，空调系统可采用风冷直接蒸发，并结合了大温差送风技术，变风量送风技术和独立的温度和湿度控制技术。空调系统制冷机组可采用双系统空调机组，机组有两台压缩机、两台蒸发器、两台室外冷凝器、两台膨胀阀、两台制冷管道。两套系统可单独运行，相互备份，也可同时运行，增加制冷量，提高空调系统的可靠性。
5.2终端设备的选择
大温差送风会降低空调系统的送风量。在变风量空调系统中，每个客舱根据温度变化或需要调节终端风量，调节风口风量阀通径，增加或减少新风量，将低温新风与客舱回风混合后，通过风口调速风机控制房间送风量，有效避免冷气感觉和风量小造成的送风下降，风口末端风量的变化会引起主送风管道静压的变化，从而调节空调风机的转速，实现风量的变化。
结束语
当前，信息技术浪潮席卷全球，航运业的竞争日益激烈，船舶大型化、绿色环保、高效运营的发展趋势是不可改变的，随着船舶技术向信息集成、智能化、网络化、数字化方向发展，未来越来越多的船东将选择高端智能船舶，这也将推动船舶整体自动化水平的提高，在不久的将来，基于舰载信息集成全过程的无人驾驶导航技术也将应用于船舶导航。空调系统作为人因工程中重要一个因素，合理的设计会带给操作者或者使用者很好的舒适度。
参考文献：
[1]劳山.船舶电站自动化及发电机保护的设计与实现[D].大连海事大学，2014.
[2]黄鹏.基于DSP的船舶机舱自动化系统控制器研究[D].重庆大学，2010.
论文作者:陈美凤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/7
标签：船舶论文; 空调系统论文; 技术论文; 机舱论文; 电站论文; 暖通论文; 节能论文; 《基层建设》2019年第4期论文;