舰船特种舱室温湿度独立控制方法与流程

1.本发明涉及一种空调通风技术，特别涉及一种舰船特种舱室温湿度独立控制方法。


背景技术：

2.舰船特种舱室因其内部设有的特种设备或仪器，通常对舱室温湿度的控制有更高的需求。空调器作为舱室大气环境控制的主要设备，其工作原理将决定舱室温湿度控制的范围及精度，是维持舰船特种舱室温湿度在要求范围内的主要工具。
3.目前舰船用空调器通过采用变风量空调系统设计原理或再热补偿等方式，已经实现对舱室温度的精确控制。但在实现温度精确控制的基础上再进行舱室内湿度控制，对目前的船舶空调来说较为困难。尤其在夏季，空调器对潮湿的海上空气进行冷却除湿后通常无加湿补偿装置来辅助控制舱内湿度，并且空调器在对舱室温湿度进行控制时存在滞后性，会造成舱室温湿度在短时间内不达标的情况。
4.因此如何实现对舱室温湿度的独立控制是船舶空调器提高使用范围、为船舶舱室实现更多特种功能的主要问题。


技术实现要素：

5.针对常规空调系统的控制方法不能满足舰船设备舱室温湿度控制要求的问题，提出了一种舰船特种舱室温湿度独立控制方法，通过在特种舱室外设置的含有电控单元的送风模块和排风模块，在特种舱室内设置舱室换热单元，由送风模块处理新风负荷，由舱室换热单元承担舱室内负荷来实现的。
6.本发明的技术方案为：一种舰船特种舱室温湿度独立控制方法，包括特种舱室外设置的含有电控单元的送风模块和排风模块、舱室换热单元；通过特种舱室外设置的送风模块中湿度调节单元和加热器配合，将进入送风模块的室外的空气调整为特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度后，作为新风送入特种舱室，特种舱室内换热单元进行负荷调节，特种舱室外的排风模块维持舱内空气压力。
7.进一步，所述湿度调节单元包括空气冷却器，在夏季工况下，将特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度设定值输入至送风模块中的电控单元，电控单元通过温湿度信息计算得出特种舱室所需达到的大气环境含湿量，送风模块先通过空气冷却器将室外空气冷却至含湿量与特种舱室所需达到的大气环境含湿量一致的状态，再由加热器辅助加热，调节空气的温度和相对湿度达到特种舱室所需的大气环境温度和相对湿度后再进行送风。
8.进一步，所述湿度调节单元包括干蒸汽加湿器，在冬季工况下，将特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度设定值输入至电控单元，控制送风模块通过加热器将空气温度加热至与特种舱室所需达到的大气环境温度一致的状态，再利用干蒸汽加湿器对空气进行等温加湿，使得送风模块出口位置的空气温度和相对湿度与特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度一致。
9.进一步，所述换热单元进风口处设有温湿度传感器，传感器信号将上传至换热单元的电控单元，由电控单元发出指令控制换热单元冷/热介质的流量大小。
10.进一步，所述特种舱室内设有多个换热单元，通过射流送风增加舱内大气环境的扰动，加速送风模块送入的新风与舱内大气环境的混合。
11.进一步，所述每股射流长度达8～10m，保证特种舱室内无流场停滞区域。
12.一种舰船特种舱室恒温恒湿系统，包括特种舱室外设置的含有电控单元的送风模块和排风模块、舱室换热单元；
13.所述送风模块包括湿度调节单元和加热器，对进入的大气进入温湿度调节后，作为新风送入特种舱室；
14.所述排风模块，特种舱室外的排风模块维持舱内空气压力；
15.所述舱室换热单元，对特种舱室内进行负荷调节。
16.优选的，所述湿度调节单元包括干蒸汽加湿器和空气冷却器。
17.本发明的有益效果在于：本发明舰船特种舱室温湿度独立控制方法，实现对特种舱室温湿度的精确控制，以满足特种设备或仪器所需的工作和使用环境。
附图说明
18.图1为本发明舰船特种舱室温湿度独立控制方法流程图。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
20.本发明控制方法在于利用含湿量、温度和相对湿度三者的关系，通过特种舱室外设置的送风模块中湿度调节单元和加热器配合，将进入送风模块的室外的空气调整为特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度后，作为新风送入特种舱室，舱室换热单元进行特种舱室负载调节，特种舱室外的排风模块维持舱内空气压力，实现了特种舱室温湿度独立控制的目的。
21.在夏季工况下，将特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度设定值输入至送风模块中的电控单元，电控单元通过温湿度信息计算得出特种舱室所需达到的大气环境含湿量。送风模块先通过模块内的空气冷却器将空气冷却至含湿量与特种舱室所需达到的大气环境含湿量一致的状态，再由模块内的加热器辅助加热。此时空气的含湿量不会发生变化，加热过程中随着空气温度的不断升高，空气的相对湿度逐渐减小，以此来调节空气的温度和相对湿度达到特种舱室所需的大气环境温度和相对湿度后再进行送风。送风模块送风作为新风直接进入特种舱室，与舱室大气混合，特种舱室内的换热单元则对舱内负荷进行处理并对舱内温湿度进行微调(换热单元为全回风设计，闭式循环)，换热单元进风口处设有温湿度传感器，传感器信号将上传至换热单元的电控单元，由电控单元发出指令控制换热单元冷/热介质的流量大小。通过上述先控湿再控温的工作原理，由送风模块和换热单元配合实现特种舱室温湿度的独立控制，排风模块则根据系统需要将舱内空气排出，以保证舱内维持在适合的压力。
22.在冬季工况下，将特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度设定值输入至电控单元，控制送风模块通过模块内的加热器将空气温度加热至与特种舱室所需达到的大气环境温度一致的状态，再利用模块内的干蒸汽加湿器对空气进行等温加湿，使得送风模块出口位置的空气温度和相对湿度与特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度一致。舱室内的换热单元和舱室外的排风模块则与夏季工况下的功能一致。
23.与常规船舶空调利用温湿度传感器反馈信号控制冷却、加热和加湿介质流量相比，本发明控制方法的控制精度更高、适用范围更广。尤其在夏季工况下，当特种舱室大气环境温湿度需求发生变化时，常规船舶空调处理后的送风参数也随之变化，将无法实现对舱室大气环境相对湿度的精确控制。而本发明在特种舱室大气环境温湿度需求发生变化时，始终保证了空气冷却器出风后的含湿量，通过调节温度，依然可实现对特种舱室相对湿度的精确控制。因此本发明保证了特种设备或仪器工作运行时所需的大气环境温湿度，为特种舱室温湿度独立控制提供方法。
24.在某船上已经使用这套控制方法，设计此种空调通风换气装置，为特种舱室提供室外新风的同时实现对舱内大气环境温湿度的独立控制。特种舱室内设有多个换热单元，除了承担室内负荷、对舱室温湿度进行微调外，还通过射流送风增加舱内大气环境的扰动，加速送风模块送入的新风与舱内大气环境的混合。每股射流长度可达8～10m，可保证特种舱室内无流场停滞区域，保证了舱内的温湿度的均匀性。
25.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种舰船特种舱室温湿度独立控制方法，其特征在于，包括特种舱室外设置的含有电控单元的送风模块和排风模块、舱室换热单元；通过特种舱室外设置的送风模块中湿度调节单元和加热器配合，将进入送风模块的室外的空气调整为特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度后，作为新风送入特种舱室，特种舱室内换热单元进行负荷调节，特种舱室外的排风模块维持舱内空气压力。2.根据权利要求1所述舰船特种舱室温湿度独立控制方法，其特征在于，所述湿度调节单元包括空气冷却器，在夏季工况下，将特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度设定值输入至送风模块中的电控单元，电控单元通过温湿度信息计算得出特种舱室所需达到的大气环境含湿量，送风模块先通过空气冷却器将室外空气冷却至含湿量与特种舱室所需达到的大气环境含湿量一致的状态，再由加热器辅助加热，调节空气的温度和相对湿度达到特种舱室所需的大气环境温度和相对湿度后再进行送风。3.根据权利要求1所述舰船特种舱室温湿度独立控制方法，其特征在于，所述湿度调节单元包括干蒸汽加湿器，在冬季工况下，将特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度设定值输入至电控单元，控制送风模块通过加热器将空气温度加热至与特种舱室所需达到的大气环境温度一致的状态，再利用干蒸汽加湿器对空气进行等温加湿，使得送风模块出口位置的空气温度和相对湿度与特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度一致。4.根据权利要求1所述舰船特种舱室温湿度独立控制方法，其特征在于，所述换热单元进风口处设有温湿度传感器，传感器信号将上传至换热单元的电控单元，由电控单元发出指令控制换热单元冷/热介质的流量大小。5.根据权利要求1至4中任意一项所述舰船特种舱室温湿度独立控制方法，其特征在于，所述特种舱室内设有多个换热单元，通过射流送风增加舱内大气环境的扰动，加速送风模块送入的新风与舱内大气环境的混合。6.根据权利要求5所述舰船特种舱室温湿度独立控制方法，其特征在于，所述每股射流长度达8～10m，保证特种舱室内无流场停滞区域。7.一种舰船特种舱室恒温恒湿系统，其特征在于，包括特种舱室外设置的含有电控单元的送风模块和排风模块、舱室换热单元；所述送风模块包括湿度调节单元和加热器，对进入的大气进入温湿度调节后，作为新风送入特种舱室；所述排风模块，特种舱室外的排风模块维持舱内空气压力；所述舱室换热单元，对特种舱室内进行负荷调节。8.根据权利要求7所述舰船特种舱室恒温恒湿系统，其特征在于，所述湿度调节单元包括干蒸汽加湿器和空气冷却器。

技术总结
本发明涉及一种舰船特种舱室温湿度独立控制方法，包括特种舱室外设置的含有电控单元的送风模块和排风模块、舱室换热单元；通过特种舱室外设置的送风模块中湿度调节单元和加热器配合，将进入送风模块的室外的空气调整为特种舱室所需达到的大气环境温度和相对湿度后，再送入舱室换热单元进行负载调节。实现对特种舱室温湿度的精确控制，以满足特种设备或仪器所需的工作和使用环境。与常规船舶空调利用温湿度传感器反馈信号控制冷却、加热和加湿介质流量相比，本发明利用含湿量、温度和相对湿度三者的关系，通过调节控制送风相对湿度的控制逻辑，实现了特种舱室温湿度独立控制的目的，本发明控制方法的控制精度更高、适用范围更广。更广。更广。


技术研发人员：舒志涛 陈陆一 高添
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/3/21