论船舶空调通风方向的智能化控制与优化策略研究

杜小良1刘海燕2倪忠3

江苏新扬子造船有限公司，江苏 靖江  214532（1身份证号码 ：420922198311183812，2身份证号码：321282198808273624

，3身份证号码 ：321282198807182616）

摘要：船舶空调通风系统作为船舶舒适度和能效性关键组成部分，其智能化控制与优化策略的研究备受关注。本文从智能化控制算法、传感器技术、能效优化等方面入手，提出了船舶空调通风系统智能化控制与优化策略的研究框架，并针对关键问题展开了深入探讨，对于船舶空调通风系统的智能化控制与优化策略具有重要的指导意义。

关键词：船舶空调通风系统，智能化控制，优化策略，能效性，舒适度

0引言

在新时代的船舶行业发展中，船舶空调通风系统是至关重要的一部分。该系统在提高船舶舒适度、保障船员健康和提高船舶能效性方面起着至关重要的作用。随着电气智能化技术的不断发展及持续深入应用，船舶空调通风系统的智能化控制与优化策略成为了当前研究的热点之一。通过引入智能化控制算法、传感器技术以及节能环保理念，以实现船舶空调通风系统的自动化、智能化运行，提高系统的能效性、舒适度和稳定性，降低能耗和运行成本。本研究旨在探讨船舶空调通风系统智能化控制与优化策略的关键问题，希望可以为船舶空调通风系统的设计、改进和运行提供一些理论支持和实践指导。

1船舶空调通风系统概述

1.1船舶空调通风系统组成及功能

船舶空调通风系统主要由空调设备和通风设备等部分组成，其中空调设备包括空调压缩机、冷凝器、蒸发器和风机等等，主要用于调节船舶内部空气的温度、湿度和洁净度等参数；通风设备包括通风扇、通风管道和通风口等，主要用于循环新鲜空气、排放废气、调节船舱内外空气压力平衡，以保证船舶内部空气的质量和船员的舒适度，同时也有助于控制船舶结构物和设备的湿度和防止霉菌滋生，提高船舶船员和货物的生活和储存环境质量。

1.2船舶空调通风系统的特点与挑战

船舶空调通风系统具有以下几个特点：一是环境复杂多变，需要适应海洋环境空气和水雾对设备的高耐腐蚀要求；二是船舶空间狭小且航行过程中容易受到颠簸，空调通风系统设计需考虑节省空间且具有较好的抗震抗冲击性能；三是船舶航行过程中需要稳定的空气质量和温湿度，恒定功率和运行状态下，电功率消耗非常大，要求空调通风系统必须具备智能化控制和高效节能的特点。所面临的挑战主要在于空气盐分和海水雾潮湿腐蚀、船舶结构复杂度、船舶动态环境等因素对系统稳定性和可靠性提出了较高的要求，电气人员需要综合考虑空调通风系统的设计、安装、维护与管理，确保系统在海上运行中能够稳定、高效地运行。

2智能化控制技术在船舶空调通风系统中的应用

2.1智能化控制技术概述

智能化控制技术主要是基于传感器技术、人工智能、数据分析和自动化技术的综合应用，通过对环境和系统的感知、推理和决策能力实现对系统的自主控制和优化。智能化控制技术包括定量计算、模糊逻辑控制、稳定安全算法等不同的方法，能够实现对系统的智能监测、预测和优化，提高系统的自适应性、灵活性和稳定性，适用于各种复杂系统的控制与优化。

2.2智能化控制技术在船舶空调通风系统中的优势

智能化控制技术在船舶空调通风系统中的优势体现在以下几个方面：一是可以实现对船舶空调通风终端区域和房间的实时监测和智能调节，能够根据船舶内外环境的变化实时调整系统压缩机和风机电动机的运行参数，提高系统的能效和舒适性；二是通过数据分析和预测技术，可以对船舶空调通风系统运行状态进行分析和预测，及时发现和解决一些问题，提高系统的可靠性和稳定性；三是智能化控制技术的应用，可以提升船舶空调通风系统的能耗管理和节能效果，通过智能优化算法实现能耗的有效控制，降低船舶的能耗成本，同时也可以降低对环境的影响，符合节能减排的要求；四是智能化控制技术在船舶空调通风系统中的应用，还可以提升系统的自适应性和智能化管理水平，系统可以根据船舶航行状态、船舶赤道位置、航区季节、人员需求等因素进行智能调节，提供更加个性化和舒适的环境控制服务；五是智能化控制技术的应用，还能够通过远程监控和管理功能实现对船舶空调通风系统的远程控制和运行状态监测，提高系统的运营效率和管理便利性，减少人力资源成本的支出，并且为系统的维护和管理提供更加便捷的手段；六是更好的人性化管理，船上船员往往来自不同的国家和地区，不同的生活习惯也反应在对居住环境需求的不同，通过对各个空调末端房间和人员分配情况的数据分析，可以人性化的给出船员布置和值班安排计划。更好的提升船员工作效率，保护好船员身体健康。

综合以上几个优势来看，智能化控制技术在船舶空调通风系统中的应用，能够有效提升系统的性能和管理水平，为船舶空调通风系统的运行效果和船员舒适度提供更加全面的保障。

2.3智能化控制技术常用算法与原理

智能化控制技术常用的算法包括定量计算、模糊逻辑控制、稳定安全算法等等。以上这些算法基于不同的原理和方法，能够实现系统对大量数据的学习、模式识别和决策推断，从而实现系统的智能化控制和优化。比如定量算法通过各类压缩机电机和风机电机机械特性，建立好压缩机制冷量和电机功率二者的曲线关系，以及风机电机功率和转速、压头压力等数据分析和模式识别实现系统的预测和决策；模糊逻辑控制主要是通过模糊推理实现对模糊和不确定性信息的处理；而稳定安全算法则主要是通过外加独立的传感器设备对系统和设备进行直接的控制，形成一个独立于定量计算和模糊逻辑控制的电气控制回路，可以直接对压缩机和风机的智能控制系统形成旁通越控，最大程度上确保设备安全和人员基本的舒适度。这些算法和原理的应用为智能化控制技术的实现提供了多样化的途径和手段。

3船舶空调通风系统优化策略探讨

3.1船舶空调通风系统优化目标及指标

船舶空调通风系统优化的目标主要是为了提高系统的能效性、舒适性以及可靠性。船舶空调通风系统优化指标包括但不限于：能耗效率（如能耗量与船舶载重比）、舒适性指数（如温度、湿度、空气流通性）、系统稳定性（如运行稳定性、故障率）、运行成本（如维护费用、更换周期）、环保标准（如排放控制、能源利用效率），合理的选择和设计，还可以有效的降低船舶居住舱室环境的通风噪音干扰。通过综合考量这些指标，船舶空调通风系统可以更好地满足船员和船舶运营的需求，达到系统优化的目的。

3.2船舶空调通风系统优化方法综述

船舶空调通风系统的优化方法包括但不限于：系统设计优化、控制策略优化、设备选型优化和能源利用优化。比如在系统设计中，可以通过合理布局、管道设计和空调设备选型来提高系统的整体效率；而在控制策略方面，通过引入智能控制算法、温度湿度预测等技术以优化系统运行；在设备选型方面，选择高效节能的空调设备和通风设备；在能源利用方面，考虑主机余热利用，太阳能储能利用等可再生能源来提高船舶空调通风系统的整体能效性。综合应用以上这些方法，可以实现船舶空调通风系统的综合优化，提升舒适度、降低能耗，满足船舶运行的需求。

3.3基于智能化控制技术的船舶空调通风系统优化实践分析

利用智能化控制算法和传感器技术实现船舶空调系统的动态调节，主要是根据船舶内部空间或是房间温度、湿度等环境参数实时反馈，自动调整空调设备运行模式，自动调节风量，以达到舒适度最优化和能耗最小化的目标。通过实时监测和调节的开展，并将相关数据通过船岸传输智能系统传输到岸基服务器上进行分析，实时掌握船上空调系统和人员活动的动态关系，总结船舶空调通风系统能够及时响应外部环境的变化规律，很大程度上提高能效性、舒适度和稳定性，降低能耗和运营成本，为船员提供更加舒适的工作、生活环境。

4结语

本研究系统地探讨了船舶空调通风系统智能化控制与优化策略的关键问题，针对当前船舶行业面临的能效性、舒适度和环境保护等方面的挑战，提出了相应的研究框架和方法。未来的研究可以进一步探讨船舶空调通风系统智能化控制与优化策略在不同船舶类型和航行环境下的应用，以及新冠疫情过后如何有效地阻断中央空调系统对病毒交叉感染的预防措施，可以结合人工智能、大数据分析等技术手段，进一步提升船舶空调通风系统的智能化水平和节能效果。同时，也可以加强与船舶制造企业和船舶运营管理部门之间的交流合作，推动更多研究成果的落地和应用，为我国船舶行业的可持续发展做出更多的贡献。

参考文献

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[2]毕监龙.船舶空调通风系统减振降噪研究[J].船舶物资与市场,2022,30(10):41-43.