CN114291246A

CN114291246A - 一种船用恒温系统

Info

Publication number: CN114291246A
Application number: CN202111565411.1A
Authority: CN
Inventors: 孙小亮; 张新桥; 杨勇; 胡思平; 王蓉; 王仁杰
Original assignee: China Shipbuilding Technology Development Co ltd
Current assignee: China Shipbuilding Technology Development Co ltd
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2041-12-20
Also published as: CN114291246B

Abstract

本发明实施例公开了一种船用恒温系统，包括制冷分系统，其包括用以产生冷媒水的蒸发器，冷媒水经冷媒水水泵抽取后进入冷水缓冲罐；制热分系统，其包括用以产生热媒水的冷凝器，热媒水经热媒水水泵抽取后进入热水缓冲罐；空调器，其包括与冷却盘管，其进口端与冷水缓冲罐连通，出口端通过第一三通阀与冷水换热器连通，冷水换热器与船舶的恒温冷却系统连通，通过第二三通阀与蒸发器进液口连通；加热盘管，其进口端与热水缓冲罐连通，出口端通过第三三通阀与热水换热器连通，热水换热器与恒温冷却系统连通，通过第四三通阀与冷凝器进液口连通。其既能制冷又能加热的特点，充分的利用设备的冷源和热源，使得一套系统同时解决了冷源和热源的问题。

Description

一种船用恒温系统

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，特别是一种船用新型恒温系统。

背景技术

由于某些特种船舶上有特定的实验室，为了达到实验室做实验的要求(即恒温的要求)，需要对对实验室的环境进行精确的控制，与此同时，由于船舶常年航行在大海中，四季交替，外界环境恶劣，而实验室内部温度会根据实验要求会不断变化，所以，对制冷和加热都有比较苛刻的外部条件要求，另外，对房间温度需要有比较高的精度要求。

现有技术中，主要需要解决的问题有，冷源和热源的来源。一般处理办法是冷源采用一般制冷剂直膨式机组，一用一备，热源则是用电加热，将电加热器放置于风管中。这种方案主要存在的不足是周围环境温度不断变化，房间冷热负荷也不断在变化，而同时制冷剂本身膨胀吸热，无法精确控制制冷剂的蒸发温度，会造成送风温差比较大，无法满足房间温度的精确控制。

另外，热源主要靠电加热，电加热的缺点是不能有效的无级进行调节加热量，通常的加热器为即热式加热，即达到要求温度时即断电，这样同样无法满足精度的要求。另外，当电加热器坏掉时，无备用热源，热源无备用。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供船用恒温系统，其既可以制冷又可以加热的特点，充分的利用设备的冷源和热源，使得一套系统同时解决了冷源和热源的问题。

本发明实施例提供一种船用恒温系统，包括：

制冷分系统，其包括用以产生冷媒水的蒸发器，所述冷媒水经冷媒水水泵抽取后进入冷水缓冲罐；

制热分系统，其包括用以产生热媒水的冷凝器，所述热媒水经热媒水水泵抽取后进入热水缓冲罐；

空调器，其包括与冷却盘管、加热盘管和送风口，其中，

所述冷却盘管的进口端与所述冷水缓冲罐连通，出口端通过第一三通阀与冷水换热器连通，所述冷水换热器与船舶的恒温冷却系统连通，且通过第二三通阀与所述蒸发器进液口连通，所述第一三通阀的第三接口与和所述冷却盘管并联设置且与所述冷水缓冲罐连通的第一连接管路连通，所述第二三通阀的第三接口与和所述冷水换热器并联设置且与所述第一三通阀的一个接口连通的第二连接管路连通；

所述加热盘管的进口端与所述热水缓冲罐连通，出口端通过第三三通阀与热水换热器连通，所述热水换热器与所述恒温冷却系统连通，且通过第四三通阀与所述冷凝器进液口连通，所述第三三通阀的第三接口与和所述加热盘管并联设置且与所述热水缓冲罐连通的第三连接管路连通，所述第四三通阀的第三接口与和所述热水换热器并联设置且与所述第三三通阀的一个接口连通的第四连接管路连通。

在本发明的一些实施例中，所述空调器的送风口的送风温差小于预设温差范围。

在本发明的一些实施例中，所述冷却盘管和所述加热盘管相互隔绝设置，且所述冷却盘管和所述加热盘管之间设有切断阀门。

在本发明的一些实施例中，若所述空调器所对应房间的所需调节温度低于预设温度，则，关闭所述第三三通阀。

在本发明的一些实施例中，若通过所述冷却盘管制冷时，所述蒸发器产生的冷媒水的冷负荷高于所述制冷盘管所需冷负荷，则开通所述第二三通阀，以通过所述冷水换热器将所述冷媒水中多余的冷负荷导入至所述船舶的恒温冷却系统。

在本发明的一些实施例中，若所述空调器所对应房间的所需调节温度高于预设温度，则，关闭所述第一三通阀。

在本发明的一些实施例中，若通过所述加热盘管加热时，所述冷凝器产生的热媒水的热负荷高于所述加热盘管所需热负荷，则开通所述第四三通阀，以通过所述热水换热器将所述热媒水中多余的热负荷导入至所述船舶的恒温冷却系统。

在本发明的一些实施例中，所述制冷分系统和所述制热分系统中均设有压缩机，且所述蒸发器、所述冷凝器和所述压缩机均设有备用设备。

与现有技术相比，本发明实施例提供的船用恒温系统的有益效果在于：其利用机组本身既可以制冷又可以加热的特点，充分的利用设备的冷源和热源，使得一套系统同时解决了冷源和热源的问题，且用于所用到的蒸发器、冷凝器和压缩机均配备有备用设备；同时，利用冷媒水和热媒水可以更加精确的控制房间的温度，且系统常年运行，非常稳定，不受外界环境的变化，系统独立运行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的船用恒温系统的示意图。

附图标记

1、蒸发器；2、冷媒水水泵；3、冷水缓冲罐；4、冷凝器；5、热媒水水泵；6、热水缓冲罐；7、空调器；8、冷却盘管；9、加热盘管；10、第一三通阀；11、冷水换热器；12、第二三通阀；13、第三三通阀；14、热水换热器；15、第四三通阀；16、压缩机。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其它方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以根据用户的历史的操作，判明真实的意图，避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其它实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。

本发明实施例提供一种船用恒温系统，包括：制冷分系统、制热分系统和空调器7，其中，

制冷分系统包括用以产生冷媒水的蒸发器1，所述冷媒水经冷媒水水泵2抽取后进入冷水缓冲罐3；

制热分系统包括用以产生热媒水的冷凝器4，所述热媒水经热媒水水泵5抽取后进入热水缓冲罐6；

空调器7包括与冷却盘管8、加热盘管9和送风口，其中，

所述冷却盘管8的进口端与所述冷水缓冲罐3连通，出口端通过第一三通阀10与冷水换热器11连通，所述冷水换热器11与船舶的恒温冷却系统连通，且通过第二三通阀12与所述蒸发器1进液口连通，所述第一三通阀10的第三接口与和所述冷却盘管8并联设置且与所述冷水缓冲罐3连通的第一连接管路连通，所述第二三通阀12的第三接口与和所述冷水换热器11并联设置且与所述第一三通阀10的一个接口连通的第二连接管路连通，具体地，在利用蒸发器1对冷媒水进行制冷时，根据需要的冷负荷需对第一三通阀10的开度进行无级调节，所产生的多余的冷负荷则通过船舶恒温冷却水系统带走，其中，冷媒水的温度可依据实际使用需要设置温度；

所述加热盘管9的进口端与所述热水缓冲罐6连通，出口端通过第三三通阀13与热水换热器14连通，所述热水换热器14与所述恒温冷却系统连通，且通过第四三通阀15与所述冷凝器4进液口连通，所述第三三通阀13的第三接口与和所述加热盘管9并联设置且与所述热水缓冲罐6连通的第三连接管路连通，所述第四三通阀15的第三接口与和所述热水换热器14并联设置且与所述第三三通阀13的一个接口连通的第四连接管路连通，具体地，在利用冷凝器4的热量对热媒水进行加热时，根据需要的热负荷需对第三三通阀13的开度进行无级调节，所产生的多余的热量则通过船舶恒温冷却水系统带走。

在本实施例中，为了保证房间温度的精度要求，所述空调器7的送风口的送风温差小于预设温差范围，其中，所对应低温实验室的温度需求范围为2-28摄氏度，具体地，如可以将送风温差控制在0.1-0.5度的范围内，当然，也可以依据实际使用情况，将送风温差的范围进行整体的调高或调低，在此不做明确限定，同时，空调器7会通过感应房间的温度而实时对第一三通阀10和第三三通阀13进行调节，以实现保持房间内温度恒定的要求。

进一步地，为了避免风道同时通过冷却盘管8和加热盘管9，对盘管中的介质进行加热或者冷却而造成能源的浪费，在本实施例中，所述冷却盘管8和所述加热盘管9相互隔绝设置，且所述冷却盘管8和所述加热盘管9之间设有切断阀门，避免风道的短路或者回流。

在具体对空调器7对应的房间温度进行调节时，若所述空调器7所对应房间的所需调节温度低于预设温度，则，关闭所述第三三通阀13，即，此时可以不需要加热盘管9参与加热。

在本实施例中，若通过所述冷却盘管8制冷时，所述蒸发器1产生的冷媒水的冷负荷高于所述制冷盘管所需冷负荷，则开通所述第二三通阀12，以通过所述冷水换热器11将所述冷媒水中多余的冷负荷导入至所述船舶的恒温冷却系统。

此外，在具体对空调器7对应的房间温度进行调节时，若所述空调器7所对应房间的所需调节温度高于预设温度，也就是，实验室工作人员需要温度较高的环境，此时可完全关闭第一三通阀10，切断冷媒水来源，并开启第三三通阀13，即，此时可以不需要制冷盘管参与制冷，同时，此时还应注意空调器7的结构，应避免风道同时通过冷却盘管8和加热盘管9。

在本实施例中，若通过所述加热盘管9加热时，所述冷凝器4产生的热媒水的热负荷高于所述加热盘管9所需热负荷，则开通所述第四三通阀15，以通过所述热水换热器14将所述热媒水中多余的热负荷导入至所述船舶的恒温冷却系统。

为了满足设备的使用需求，在本实施例中，所述制冷分系统和所述制热分系统中均设有压缩机16，且所述蒸发器1、所述冷凝器4和所述压缩机16均设有备用设备，也就是，所述蒸发器1、所述冷凝器4和所述压缩机16均配备有2台，以满足使用需求。

通过上述技术方案可知，本发明上述实施例提供的船用恒温系统，利用机组本身既可以制冷又可以加热的特点，充分的利用设备的冷源和热源，使得一套系统同时解决了冷源和热源的问题，且用于所用到的蒸发器1、冷凝器4和压缩机16均配备有备用设备；同时，利用冷媒水和热媒水可以更加精确的控制房间的温度，且系统常年运行，非常稳定，不受外界环境的变化，系统独立运行。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种船用恒温系统，其特征在于，包括：

空调器，其包括与冷却盘管、加热盘管和送风口，其中，

2.根据权利要求1所述的船用恒温系统，其特征在于，

所述空调器的送风口的送风温差小于预设温差范围。

3.根据权利要求1所述的船用恒温系统，其特征在于，

所述冷却盘管和所述加热盘管相互隔绝设置，且所述冷却盘管和所述加热盘管之间设有切断阀门。

4.根据权利要求1所述的船用恒温系统，其特征在于，

若所述空调器所对应房间的所需调节温度低于预设温度，则，关闭所述第三三通阀。

5.根据权利要求1或4所述的船用恒温系统，其特征在于，

若通过所述冷却盘管制冷时，所述蒸发器产生的冷媒水的冷负荷高于所述制冷盘管所需冷负荷，则开通所述第二三通阀，以通过所述冷水换热器将所述冷媒水中多余的冷负荷导入至所述船舶的恒温冷却系统。

6.根据权利要求1所述的船用恒温系统，其特征在于，

若所述空调器所对应房间的所需调节温度高于预设温度，则，关闭所述第一三通阀。

7.根据权利要求1或6所述的船用恒温系统，其特征在于，

若通过所述加热盘管加热时，所述冷凝器产生的热媒水的热负荷高于所述加热盘管所需热负荷，则开通所述第四三通阀，以通过所述热水换热器将所述热媒水中多余的热负荷导入至所述船舶的恒温冷却系统。

8.根据权利要求1所述的船用恒温系统，其特征在于，

所述制冷分系统和所述制热分系统中均设有压缩机，且所述蒸发器、所述冷凝器和所述压缩机均设有备用设备。