CN112061366B - 一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法，包括大型冷热水机组、小型冷热水机组、大循环水泵、小循环水泵、大冷却水泵和小冷却水泵，并根据需求选择若干个空气处理末端和若干个电动切换阀。该系统分为四个运行控制模式：全载模式、航行全载模式、停靠全载模式、停靠限载模式，可通过互相切换大小冷热水机组进出水侧的电动切换阀来实现四种模式的相互转换。本发明采用大小冷热水机组双循环冷却系统，克服了船舶行业不同区域内能源利用不合理的问题，降低了船舶航行时燃料的损耗，同时也降低了空调采购成本。

Description

一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法

技术领域

本发明涉及供暖制冷技术领域，具体涉及一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法。

背景技术

随着船舶行业的不断发展和高新技术的不断应用，船舶行业对于能耗控制的要求越来越高，有些船只已经改造成为全电系统。对于中大型观光游览船，一般使用一套水冷螺杆机组，在船只满负荷的时候可以满足全船的供热制冷需求；但是当船只停靠在码头，船员维护船只作业的时候，开启该机组就极度浪费能耗。而如果使用一套水冷模块机组，假设即使可以满足全船所有房间供热制冷效果，但是全船有很多房间，当只有部分房间需要供热制冷的时候，则需要开启卸载模块的模式，但是由于水冷模块机组需要配备可供全载模式使用的大水泵，水泵的发热消耗了循环水中的冷量，也造成了能量转换的浪费。

因此，急需研究一种供暖制冷系统的运行控制方法，来解决供暖制冷系统在船舶行业应用造成不同区域内能源利用不合理分配及浪费的问题。

发明内容

本发明公开了一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法，采用大、小两套循环水系统，两套系统之间通过管路连接，并在管路上设置电动切换阀，同时采用PLC电气控制系统，船员可在机组显示屏上操作实现不同模式间的切换，其目的在于克服现有的船舶行业独立空调系统，在船舶停靠满载、船舶停靠限载、满负荷以及平时运行时在不同区域的能源不合理分配及能源的浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法，包括大型冷热水机组、小型冷热水机组、大循环水泵、小循环水泵、大冷却水泵、小冷却水泵，并根据需求选择若干个空气处理末端和若干个电动切换阀。

该系统的负荷侧连接顺序为：所述大型冷热水机组的出水端经出水管路与若干个所述空气处理末端的进水端相连，所述空气处理末端的出水端经回水管路连接到所述大循环水泵，最后与所述大型冷热水机组的进水端相连，形成一个独立的循环水系统；所述大型冷热水机组与空气处理末端之间的连接方式为并联；所述小型冷热水机组的出水端经出水管路与若干个所述空气处理末端的进水端相连，所述空气处理末端的出水端经回水管路连接到所述小循环水泵，最后与所述小型冷热水机组的进水端相连，形成另外一个独立的循环水系统；出水管路和回水管路上也均设置有若干个所述电动切换阀；所述小型冷热水机组与空气处理末端之间的连接方式也为并联；所述大型冷热水机组的出水管路经电动切换阀和小型循环水系统的出水管路相连接；大型冷热水机组的进水管路经电动切换阀和小型循环水系统的进水路管相连接。

该系统的冷热源侧连接顺序为：海水总管出口与所述大冷却水泵相连，然后接到所述大型冷热水机组的进水端，最后经所述大型冷热水机组的出水端排至船舷外，形成一个独立的海水冷却系统；海水总管出口与所述小冷却水泵相连，然后接到所述小型冷热水机组的进水端，最后经所述小型冷热水机组的出水端排至船舷外，形成另外一个独立的海水冷却系统。

进一步地，供暖制冷系统有四种控制运行模式，分别是全载模式、航行模式、停靠全载模式、停靠限载模式，通过控制电动切换阀的开启和关闭来实现所述供暖制冷系统模式间的切换。

进一步地，大型冷热水机组和小型冷热水机组采用模块式的冷热水机组，可以根据循环回水温度进行能量卸载。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点和积极效果：

1）根据航行情况的变化及客户的需求自由选择全载模式、航行模式、停靠全载模式、停靠限载模式四种模式，可以使能量分配均衡，控制灵活，操作方便，运行节能，降低船舶航行时燃料的损耗，同时对发电机的承载减少，提高了整船设备的寿命。

2）大型冷热水机组和小型冷热水机组都采用模块式的冷热水机组，可根据循环水回水温度自动开启或关闭一个模块或者几个模块进行能量调节。而且互相切换开启机组的顺序，还能降低启动电流对发电机的电流冲击减少，大大延长空调机组使用寿命。

3）大型冷热水机组和小型冷热水机组循环水系统和冷却水系统分别使用大小循环水泵和大小冷却水泵。小系统开启的时候，与传统的独单系统的空调比较，可以减少水泵发热引起循环水过多的能量损耗，从而提高了能量转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于双循环冷却的供热制冷系统处于工作运行状态示意图

其中：1、大型冷热水机组，2、小型冷热水机组，3a、3b……3i均为空气处理末端，4a、4b……4f均为电动切换阀，5、大循环水泵，6、大冷却水泵，7、小循环水泵，8、小冷却水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法，包括大型冷热水机组1、小型冷热水机组2、大循环水泵5、小循环水泵7、大冷却水泵6、小冷却水泵8，并根据需求选择若干个空气处理末端3和若干个电动切换阀4。

该系统有四种控制运行模式，分别是全载模式、航行模式、停靠全载模式、停靠限载模式。

1)全载模式：当处于夏季高温空调负荷高峰时，若超过大型冷热水机组的全载模式，这个时候就需要同时启动大型冷热水机组与小型冷热水机组来应对夏季高温空调最大负荷。此时船员可根据实际情况，从机组的显示屏观测到海水温度以及循环水的回水温度，主观判断开启全载模式。

全载模式开启顺序为：开启大冷却水泵6，开启小冷却水泵8，开启大循环水泵5，开启小循环水泵7，开启大冷热水机组1，开启小冷热水机组2，开启空气处理末端3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h、3i，开启电动切换阀4a、4b、4e、4f。

循环水的运行方式：大型冷热水机组1的出水端→出水管路A点→分别经过空气处理末端3a、3b、3c、3d、3e的进水端→空气处理末端3a、3b、3c、3d、3e的出水端→回水管路D点→大循环水泵10→大型冷热水机组的1的进水端。小型冷热水机组2的出水端→出水管路E点→→空气处理末端3f、3g、3h、3i的进水端→空气处理末端3f、3g、3h、3i的出水端→回水管路H点→小循环水泵12→小型冷热水机组2的进水端。

2)航行模式：当处于航行模式的时候，船员的居住房间以及部分区域的房间不使用，此时全船的负荷部分减少，只要开启大型冷热机组就可满足航行需求。

航行模式开启顺序为：开启大冷却水泵6，开启大循环水泵5，开启大冷热水机组1，开启空气处理末端3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g，开启电动阀4c和4d。

循环水的运行方式：循环路线A：大型冷热水机组1的出水端→出水管路A点→电动切换阀4c→空气处理末端3f、3g的进水端→空气处理末端3f、3g的出水端→电动切换阀4d→回水管路D点→大循环水泵5→大型冷热水机组的1的进水端。循环路线B：大型冷热水机组1的出水端→出水管路A点→空气处理末端3a、3b、3c、3d、3e的进水端→空气处理末端3a、3b、3c、3d、3e的出水端→回水管路D点→大循环水泵5→大型冷热水机组的1的进水端。此时，单独使用大型冷热水机组就可满足航行时刻的需求。

3）停靠全载模式：当船舶进港停靠的时候，在船上只有船员的情况下，只需将船员工作区域开启，此刻只需将小型冷热水机组开启就可满足需求。

停靠全载模式开启顺序为：开启小冷却水泵8，开启小循环水泵7，开启小型冷热水机组2，开启空气处理末端3f、3g、3h、3i，开启电动阀4a、4b、4e、4f。

循环水的运行方式：小型冷热水机组2的出水端→出水管路E点→空气处理末端3f、3g、3h、3i的进水端→空气处理末端3f、3g、3h、3i的出水端→回水管路H点→小循环水泵7→小型冷热水机组2的进水端。此时，将小型冷热水机组全部开启，就可实现全船船用作业休息区域的制冷负荷。

4）停靠半载模式：当船舶进港停靠，船上只有部分船员及船长，此时只有部分工作区域或驾驶室需要工作，只需部分开启小型冷水机组，就可满足需求。

停靠半载模式开启顺序为：开启小冷却水泵8，开启小循环水泵7，开启小型冷热水机组2，开启空气处理末端3h、3i，开启电动阀4e、4f。

循环水的运行方式：小型冷热水机组2的出水端→出水管路E点→空气处理末端3h、3i的进水端→空气处理末端3h、3i的出水端→回水管路H点→小型循环水泵7→小型冷热水机组2的进水端。此刻在停航的时候，在部分作业区域开启空调，就实现能量消耗最小化的方案。

Claims (3)

1.一种基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法，包括大型冷热水机组、小型冷热水机组、大循环水泵、小循环水泵、大冷却水泵、小冷却水泵，并根据需求选择若干个空气处理末端和若干个电动切换阀；其特征在于：

A) 负荷侧连接顺序为：所述大型冷热水机组的出水端经出水管路与若干个所述空气处理末端的进水端相连，所述空气处理末端的出水端经回水管路连接到所述大循环水泵，最后与所述大型冷热水机组的进水端相连，形成一个独立的循环水系统；所述大型冷热水机组与空气处理末端之间的连接方式为并联；所述小型冷热水机组的出水端经出水管路与若干个所述空气处理末端的进水端相连，所述空气处理末端的出水端经回水管路连接到所述小循环水泵，最后与所述小型冷热水机组的进水端相连，形成另外一个独立的循环水系统；出水管路和回水管路上也均设置有若干个所述电动切换阀；所述小型冷热水机组与空气处理末端之间的连接方式也为并联；所述大型冷热水机组的出水管路经电动切换阀和小型循环水系统的出水管路相连接；大型冷热水机组的进水管路经电动切换阀和小型循环水系统的进水路管相连接；

B) 冷热源侧连接顺序为：海水总管出口与所述大冷却水泵相连，然后接到所述大型冷热水机组的进水端，最后经所述大型冷热水机组的出水端排至船舷外，形成一个独立的海水冷却系统；海水总管出口与所述小冷却水泵相连，然后接到所述小型冷热水机组的进水端，最后经所述小型冷热水机组的出水端排至船舷外，形成另外一个独立的海水冷却系统。

2.根据权利要求1所述的基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法，其特征在于：所述供暖制冷系统有四种控制运行模式，分别是全载模式、航行模式、停靠全载模式、停靠限载模式，通过控制所述电动切换阀的开启和关闭来实现所述供暖制冷系统模式间的切换。

3.根据权利要求1所述的基于双循环冷却系统的供暖制冷系统的运行控制方法，其特征在于：所述大型冷热水机组和小型冷热水机组采用模块式的冷热水机组，可以根据循环回水温度进行能量卸载。

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