DE4202744C1 - Marine vessel air conditioning installation - has cooling circuit coolant compressor(s) with steam turbine fed from steam circuit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für eine Klima-Kühlan­ lage auf Schiffen mit einer Anordnung zum Antrieb mindestens eines Kältemittelkompressors.

Gemäß den allgemeinen Vorschriften ist auf Seeschiffen eine Klimatisierung der Mannschaftsräume vorzusehen. Hierbei erfolgt die Kühlung der Mannschaftsräume durch eine Klima-Kühlanlage, die Beheizung dagegen im allgemeinen durch Dampf. Der oder die Kompressoren für die Klima-Kühlanlage werden üblicherweise durch E-Motoren angetrieben, wobei die elektrische Energie der bordeigenen Stromerzeugungs-Anlage entnommen wird. Der Dampf zum Heizen dagegen wird durch Abgaskessel, Hilfskessel oder Kombinationen aus Abgas- und Hilfskessel erzeugt.

Bei der Auslegung des Bedarfs an elektrischer Energie und der erforderlichen Dampfleistung unterscheidet man den Betrieb in "warmer" und den Betrieb in "kalter Zone". In "warmer Zone" ist die Klima-Kühlanlage in Betrieb und belastet entsprechend die Bilanz an elektrischer Energie. In "kalter Zone" ist die Hei­ zung in Betrieb und belastet die Bilanz an Dampfleistung. Im Abgaskessel wird Dampf durch die vorhandene Abgaswärme des oder der Hauptmotoren und der Hilfsdiesel erzeugt. Die Dampf­ leistung wird im allgemeinen nicht geregelt. Die im Hilfskessel erzeugte Dampfmenge wird über den Brenner geregelt. Beim Einbau von kombinierten Kesseln wird analog verfahren, d. h. der abgas­ beheizte Teil wird ungeregelt gefahren, der Betrieb im ölge­ feuerten Teil wird über den Brenner geregelt.

Im ölgefeuerten Teil von kombinierten Kesseln kann auch die Verbrennung von ständig anfallendem Schlammöl vorgenommen wer­ den, wobei die anfallende Wärmemenge zur Dampferzeugung dient. Auch hierbei wird dann die erzeugte Dampfmenge im allgemeinen nicht geregelt.

Der bei Betrieb in "warmer Zone" überschüssige Dampf wird in einem Überproduktions-Kondensator niedergeschlagen. Die erfor­ derliche Wassermenge hierfür wird dem Niedrigtemperatur-Kreis­ lauf des zentralen Kühlsystems zugeschlagen oder direkt der Seewassermenge zugerechnet. In "warmer Zone" wird also das elektrische Bordnetz einerseits durch den oder die Kompressoren der Klima-Kühlanlage und andererseits durch die erforderliche Wassermenge für den zuviel erzeugten Dampf direkt belastet. Zur Verdeutlichung sei nochmals hervorgehoben: Der Dampfbedarf eines Schiffes wird durch den Betrieb in "kalter Zone" beein­ flußt, der Bedarf an elektrischer Energie durch den Betrieb in "warmer Zone". Bedingt durch die erforderliche Auslegung des Dampferzeugers fällt in "warmer Zone" überschüssiger Dampf an. Dieser Dampf wird meistens kondensiert. Die zum Kondensieren erforderliche Leistung geht direkt in den Verbrauch an elektri­ scher Energie ein.

Gleichzeitig laufen in "warmer Zone" der oder die Kompressoren der Klima-Kühlanlage, deren Antrieb durch Elektromotoren er­ folgt und ebenso den Verbrauch an elektrischer Energie erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einsparung von Energie auf Schiffen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Bei Antrieb der Kompressoren durch Dampfturbinen, die mit über­ schüssigem Dampf betrieben werden, kann also der Verbrauch an elektrischer Energie, die erzeugt werden muß, gesenkt werden. Die überschüssigen Dampfmengen reichen im allgemeinen aus, den ei­ nen der Kompressoren der Klima-Kühlanlage durch eine Dampftur­ bine anzutreiben, deren Betrieb mit Sattdampf oder evtl. leicht überhitztem Dampf erfolgen kann. Der Überproduktionskondensator kann bei entsprechender Auslegung auch als Kondensator für die Turbine verwendet werden. Die Leistungsregelung des Kompressors kann entfallen, sie kann durch die Turbine erfolgen. Es er­ scheint zweckmäßig, die Leistung der Kühlanlage auf zwei Kom­ pressoren zu verteilen. Die erforderliche Dampfmenge im Hafen kann durch den ölgefeuerten Teil des kombinierten Kessels in geregeltem Betrieb erfolgen.

Die Erfindung wird anhand des gezeichneten Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen von einer Dampf­ turbine 2 angetriebenen Kompressor 3 in einem Kältemittelkreis­ lauf 8 mit einem dem Kältemittelverdampfer 5 der zu klimatisie­ renden Räume 6 vorgeschalteten Kältemittelkondensator 4, wobei der Verdampfer 5 im Kältemittelkreislauf 8 mit dem Kompressor 3 verbunden ist. Die Beaufschlagung der Dampfturbine 2 mit Heiß­ dampf erfolgt über eine Regelventilanordnung 9 durch eine Abgas- Heizkessel-Kombination 1, wobei der Ausgang der Dampfturbine 2 an den Kondensator 11 angeschlossen ist.

Claims (2)

1. Einrichtung für eine Klima-Kühlanlage auf Schiffen, mit einer Anordnung zum Antrieb mindestens eines Kompressors, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß

• a) der mindestens eine Kältemittelkompressor (3) des Kältekreislau­ fes (8) jeweils eine von einem Dampfkreislaufsystem beauf­ schlagte Dampfturbine (2) aufweist,
• b) die Dampfturbine (2) des mindestens einen Kältemittelkompressors (3) an den Dampfkreislauf (7) und den Dampfkondensator (11) der Schiffsmaschinenanlage (1) angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Dampfturbine zusätzlich durch überschüssigen Dampf aus der Schiffsmaschinenanlage (1) beaufschlagt ist.