[发明专利]一种直燃式船用恒温恒湿空调系统及工作方法

摘要

本发明公开一种直燃式船用恒温恒湿空调系统及工作方法，所述系统包括热泵子系统、溶液除湿子系统、余热加湿子系统、送风道、空气过滤器、温度传感器和湿度传感器。本发明以天然气为燃料的斯特林发动机直接带动压缩机完成蒸汽压缩工作，避免功量传递损失，提高能源利用率；低温海水和烟气余热利用技术有效解决船舶空调系统制冷、制热性能差的问题，提高船舶空调系统能效系数；余热驱动的喷淋加湿和溶液除湿技术，舒适调节湿度值，提高空气品质。本发明以温湿独立控制的方式，构建了一种新型船用恒温恒湿空调系统，系统以制冷/制热为主、加湿/除湿为辅，在整合现有节能技术和空气处理技术后，实现了船舶舱室空气恒温恒湿舒适性调节的效果。

主权项

1.一种直燃式船用恒温恒湿空调系统，包括热泵子系统、溶液除湿子系统、余热加湿子系统、送风道(7)、空气过滤器(43)、温度传感器(51)和湿度传感器(48)；所述热泵子系统包括：斯特林发动机(17)、第二截止阀(20)、第四三通阀(25)、第五三通阀(26)、余热回收器(23)、第六三通阀(27)、第七三通阀(53)、压载水舱(54)、循环泵(52)、压缩机(16)、四通换向阀(15)、第一换热器(13)、第一单向阀(31)、第二单向阀(32)、第三单向阀(33)、第四单向阀(34)、高压储液器(30)、干燥过滤器(29)、节流阀(28)、第二换热器(35)、气液分离器(19)、电动机(18)、第一三通阀(12)、变频水泵(11)、第二三通阀(39)和风机盘管(38)；其中所述斯特林发动机(17)排烟口连通所述第二截止阀(20)进口，所述第二截止阀(20)出口连通所述余热回收器(23)左进口，所述余热回收器(23)右出口连通烟气排放处，所述余热回收器(23)右下出口连通所述第五三通阀(26)上进口，所述第五三通阀(26)的下、右出口分别连通所述第一三通阀(12)的左进口和所述第六三通阀(27)的左进口，所述第一三通阀(12)上出口连通所述变频水泵(11)进口，所述变频水泵(11)出口连通所述风机盘管(38)左上进口，所述风机盘管(38)右上出口连通所述第二三通阀(39)下进口，所述第二三通阀(39)的上、右出口分别连通所述第四三通阀(25)的左进口和所述第一换热器(13)的右上进口，所述第一换热器(13)左上出口连通所述第一三通阀(12)下进口，所述第四三通阀(25)上出口连通所述余热回收器(23)左下进口，所述压载水舱(54)左上出口连通所述第六三通阀(27)下进口，所述第六三通阀(27)上出口连通所述循环泵(52)进口，所述循环泵(52)出口连通所述第二换热器(35)右下进口，所述第二换热器(35)右上出口连通所述第七三通阀(53)上进口，所述第七三通阀(53)左、下出口分别连通所述第四三通阀(25)的右进口和所述压载水舱(54)的右上进口，所述斯特林发动机(17)和所述电动机(18)的输出轴与所述压缩机(16)的输入轴相连接，所述压缩机(16)出口连通所述四通换向阀(15)左进口，所述四通换向阀(15)上接口连通所述第一换热器(13)左下接口，所述第一换热器(13)右下接口连通所述第一单向阀(31)的进口和所述第三单向阀(33)的出口，所述第一单向阀(31)和所述第二单向阀(32)的出口连通所述高压储液器(30)进口，所述高压储液器(30)出口连通所述干燥过滤器(29)进口，所述干燥过滤器(29)出口连通所述节流阀(28)进口，所述节流阀(28)出口连通所述第三单向阀(33)和所述第四单向阀(34)的进口，所述第二单向阀(32)的进口和所述第四单向阀(34)的出口连通所述第二换热器(35)的左上接口，所述第二换热器(35)左下接口连通所述四通换向阀(15)下接口，所述四通换向阀(15)右出口连通所述气液分离器(19)进口，所述气液分离器(19)出口连通所述压缩机(16)进口；所述溶液除湿子系统包括：第一截止阀(21)、第一换热盘管(1)、导流栅(2)、溶液再生器(3)、溶液喷嘴(4)、溶液热交换器(5)、溶液泵(6)、溶液桶(14)、气液接触器(8)、抽气机(9)、冷却除雾器(10)，其中所述第一截止阀(21)进口连通所述热泵子系统中所述斯特林发动机(17)排烟口，所述第一截止阀(21)出口连通所述溶液再生器(3)下部所述第一换热盘管(1)进口，所述第一换热盘管(1)出口连通烟气排放处，所述溶液再生器(3)两侧开口处设有所述导流栅(2)，所述溶液再生器(3)底部出口连通所述溶液热交换器(5)左下进口，所述溶液热交换器(5)右上出口连通所述溶液泵(6)进口，所述溶液泵(6)出口连通所述溶液桶(14)左上方的所述气液接触器(8)，所述溶液桶(14)右上侧设有所述冷却除雾器(10)，所述气液接触器(8)和所述冷却除雾器(10)之间设有所述抽气机(9)，所述溶液桶(14)底部出口连通所述溶液热交换器(5)上进口，所述溶液热交换器(5)下出口连通所述溶液再生器(3)上部布置有所述溶液喷嘴(4)的短管；所述余热加湿子系统包括：第三截止阀(22)、蓄水器(50)、第三三通阀(49)、预热器(47)、喷淋泵(45)、第二换热盘管(46)、容水器(44)、雾化器(41)、挡水栅(42)、送风机(40)，其中所述第三截止阀(22)进口连通所述热泵子系统中所述斯特林发动机(17)排烟口，所述第三截止阀(22)出口连通所述容水器(44)中部的所述第二换热盘管(46)进口，所述第二换热盘管(46)出口连通所述预热器(47)左进口，所述预热器(47)右出口连通烟气排放处，所述蓄水器(50)出口连通所述第三三通阀(49)下进口，所述第三三通阀(49)上出口连通所述预热器(47)左下进口，所述预热器(47)右上出口连通所述喷淋泵(45)进口，所述喷淋泵(45)出口连通所述容水器(44)上部布置有所述雾化器(41)的短管，所述容水器(44)底部出口连通所述第三三通阀(49)左进口，所述容水器(44)左上方布置有所述送风机(40)，所述容水器(44)右上方布置有所述挡水栅(42)；所述送风道(7)左端为进风端连通回风口，所述送风道(7)右端为出风段连通出风口并通向舱室，所述送风道(7)内部从左端到右端依次布置有所述气液接触器(8)、所述抽气机(9)、所述冷却除雾器(10)、所述风机盘管(38)、所述送风机(40)、所述雾化器(41)、所述挡水栅(42)和所述空气过滤器(43)，所述送风道(7)内各部分间合理布置，保留一定的间距；所述温度传感器(51)和湿度传感器(48)通过线束与控制中心相连通。