區域智能空調系統設計與應用探析

李健人 王雪紅

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.088

如今我國已經進入到了數字化時代，所有行業均向著自動化、智能化方向發展，其中空調設計制造行業也不例外。為了提高特殊區域的居住舒適性，空調行業也在不斷的進取創新，逐漸將空調的控制系統向著智能化方向邁進。于此同時，在環保理念深入人心的時代，空調設計也逐漸向著節能環保方向邁進，在保障區域內環境達到預期要求的同時最大程度的減少能源的消耗。對此，本文基于船舶OPTI區域智能空調系統進行設計，以該系統解決傳統空調系統在應用過程中所出現的問題，以保障船艙內部環境的適宜。

一、OPTI區域智能空調系統

1.OPTI區域智能空調系統原理

在OPTI區域智能空調系統當中，由大量的設備輔助該系統的運行，其中主要設施由回風口、過濾器、活性炭過濾器、輪換轉熱器、消音器、風機、出風靜壓箱、新風接口、出風接口以及電氣控制箱等等。圖1為OPTI區域智能空調系統原理工作原理圖，該系統主要由兩個閉路循環所組成。

（1）空調壓縮機從船艙外部吸入空氣，經過過濾器、輪轉換熱器和活性炭過濾器轉化為高溫/低溫氣體，之后將空氣排入船艙走廊以及其他衛生區域，在這些區域當中，輸入空氣于船艙空氣進行熱交換，從而調節整個船艙區域內的空氣溫度，之后公共區域的空氣通過排風管、過濾器、熱交換機排出。如此不停循環工作，調節整個船艙公共區域的溫度、濕度。

（2）外界空氣經過過濾器和換熱器后輸入到各個OPTI-AC單元，通過定風量風閥的控制，控制輸入空氣量，輸入的空氣與公共區域的回風混合，由智能環境控制器來對船艙內部進行空氣交換，交換后的空氣通過（1）當中的排風步驟排出。其中輸入的空氣和船艙內所混合的空氣布局需要用過濾器的過濾，還需要紫外線燈的消毒。

2.OPTI區域智能空調系統功能

該系統的主要功能有以下幾方面：①自動化控制，能夠根據室內溫度的大小來改變空氣交換量，主要利用PLC控制;②具有制冷、制熱、通風功能;③該系統基于節能原理設計，能夠最大程度降低能耗;④該系統能夠通過實地控制或遠程遙控切換運行模式;⑤風機電機為無級調速控制，根據艙室末端的不同配置，可以采用總風量法、定靜壓法、變定靜壓法、典型艙室溫度控制法等;⑥可以根據需要配備新風溫濕度、回風溫濕度、出風溫濕度傳感器，滿足OPTI空調單元的監控需求;⑦電動三通電動調節閥的制冷/制熱控制;⑧具有通訊功能，滿足與變風量末端通訊和遠程監控的需求;⑨在配備艙室變風量末端的情況下，可以通過通信系統對各艙室的室內實測溫度、設定溫度、實測風量、需求風量、最小風量設定值、最大風量設定值、風門開度、電加熱工作狀態等進行監控管理;⑩具有缺相、過載保護，配備綜合報警延伸觸頭。

二、OPTI區域智能空調系統優點

1.噪聲較低

與傳統的中央空調系統相比，OPTI區域智能空調系統中的制冷機組和空調壓縮機功率較小，風機也為低噪音風機，因此噪音更低。

2.節能

對于船舶內部的通風系統而言，OPTI區域智能空調系統能夠根據船舶內部的需風量輸入適量的空氣，這與中央空調相比較，能夠更大程度的降低能源的消耗。除此之外，通過VAV變風量系統及控制，還可以進一步降低系統的制冷量/制熱量，實現節能的目標。

3.滿足單個艙室的溫度個性化控制需求

通過選擇合適的系統配置和自動控制功能，實現精確的空氣環境控制和節能優化

4.空氣品質優

通過過濾器、活性炭過濾器、紫外線燈能夠更好的凈化空氣。

5.為艙室提供更多的空間

OPTI區域智能空調系統設備外形尺寸較小，能夠靈活擺放，而且該系統所需要的風道管路較少。所有設施占用空間相比較中央空調大大節省，能夠為船艙提供更多的空間。

三、OPTI區域智能空調系統的實際應用

本文所探究的OPTI區域智能空調系統主要應用于船舶的船員、乘客居住艙室和公共艙室。

在空調分區的設計當中，應當將船舶智能空調系統的智能節能控制與環境的調節情況考慮在內。空調的負荷會因為船舶結構、乘客人數、有著較大的差異。因此，在船舶當中應用OPTI區域智能空調系統時，應當按照同一甲板、舷側、相近的位置、相同的負荷以及人數相似的調節進行OPTI區域智能空調系統的配置。本文所探究的船舶有15個艙室。根據每一個艙室功能的不同，可以將OPTI區域智能空調系統的功能進行具有針對性的調節：①對于VIP艙室，艙室的送風末端可以采用變風量布風器或變風量末端+帶電加熱布風器，滿足各空調艙室的溫度精度控制和個性化控制需求。這種配置的艙室送風末端的成本較高;②對于一般旅客艙室，艙室的送風末端可以采用帶電加熱布風器，滿足各空調艙室的個性化控制需求。這種配置可以有效降低艙室送風末端的成本;③對于要求較低的艙室，艙室的送風末端可以采用帶一次或二次風量調節的布風器，并配置典型艙室溫度傳感器，滿足各空調艙室平均溫度控制需求。這種配置簡單，送風末端的成本較低;④OPTI空調單元也適用于公共艙室，艙室的送風末端可以采用帶一次風量調節的布風器，并配置艙室溫度傳感器，OPTI空調單元將由艙室溫度傳感器進行變風量控制。

四、結語

隨著人們對環境保護和工作居住環境舒適度的重視，人們對特殊工作、居住區域環境舒適度也提出了很高的要求，其標準也逐漸向房屋建筑靠近。為了滿足市場需要和提高各種特殊區域工作居住環境的舒適度，現很多地方也開始采用區域智能空調裝置，特別是在船舶方面的應用，這也漸漸形成了一定的趨勢，這是未來空調行業向節能化和智能化發展的趨勢。

（江蘇兆勝空調有限公司? 江蘇泰州? 225400）