随着制冷技术的发展,什么样的系统才是真实的优化系统?因此提出了优化性能指标问题。船舶制冷系统从运行原理与特点分析,它是一个大的系统,里面包含着多个子系统。如冷库温度控制和压缩机的起停控制以及冷却水自动调节等。所以研究系统优化,应从整个大系统出发,既要考虑多个系统的存在,又要涉及其内部的互联关系。所以,一个优良的冷库系统,必须使冷库温度保持在规定的范围内,而同时又要注意系统的能量节约。当然加强设备运行的可靠性,也是一个重要的方面。关于这一点,应通过合理的设计、选用可靠元件与工艺去解决,所以上述问题中,重点将探讨上面两个方面的内容:即温度与能量。
目前有几种方案考虑到船舶制冷发展方向,在实践中有采用卸缸、变频调速及变蒸发温度等方案。
l)卸缸方案。在保证独立的温度控制前提下,随热负荷大小自动增减压缩机运行台数或增减压缩机运行的汽缸数,即继续改善和发展卸缸节能办法,使机械机构更加简单可靠。
2)变频调速。随着交流电动机变频调速技术的发展,无论从元件可靠性及应用方面均日趋成熟;另一方面,从理论上亦推论了压缩机负载基本属恒转矩性质,又分析了转速与能量的关系,所以对于恒转矩下采用压缩机电动机的变频调速控制,以转速来间接调整和节省能量。当负荷减少时,降低转速,节约能量,所以制冷系统优化性能指标又引入了压缩机的转速控制量以获得最小的耗能。
3)变蒸发温度。近年来,日本水产分配中心采用了变蒸发温度控制方案(而常规的蒸发温度是一定的)。当热负荷大时,使系统在低的蒸发状态下进行,使蒸发器产冷能力增大;反之,当热负荷少时,升高蒸发温度,使蒸发器产冷量减少,这样制冷装置的运行电耗将显著降低,对节能有利。在理论上随制冷系统控制技术发展,逐渐对系统的数学模型进行研究、动态仿真,并同时进行有关的参数计算,除此外控制上采用PLC可编程序控制器,代替原继电系统和指示仪表,也都是较好的发展方案。