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针对冷热多变、复杂恶劣环境下现有船用空调系统的发展现状和技术不足,本文提出了一种新型全海域船用空调系统,新型全海域船用空调系统以海水源热泵为主体,在利用船舶主机余热和深层低温海水的基础上引入变风量、变水量及压缩机变频技术,实现不同海域环境的多模式制冷、制热运行;基于所选航线和船型,选取马六甲海峡和特罗姆瑟海域计算舱室最大冷、热负荷,依据舱室最大负荷值进行全海域船用空调系统组成设备的计算选型。以R134a为制冷剂,通过建立新型全海域船用空调系统理论分析模型、调用制冷剂物性查询软件Refprop进行等效替代系统变蒸发、冷凝工况的理论分析,得到系统压缩机排气温度、制热量、制冷量、压缩机功率、热泵系数COP、制冷系数EER分别随蒸发温度、冷凝温度的变化关系,理论结果证明新型船用空调系统满足全海域变工况应用的同时指出缩小系统蒸发、冷凝温度差值是优化系统、提高系统能效性的重要措施。为进一步验证新型全海域船用空调系统实际运用中的海域普适性、高效稳定性,以高效、智能、多功能制冷系统为实验测试平台,系统综合变负荷、变工况、变水量及压缩机变频的运行调节,模拟冷却水温度和流量变化引起系统变冷凝工况(t_o=5.2℃,t_k=17.5、20.5、23.2、26.2、29.2、31.1℃)、变频(30、35、40、45、50Hz)运行的实验测试,模拟冷冻水温度和流量变化引起系统变蒸发工况(t_o=5.35、5.93、6.52、7.20℃,t_k=30.2℃)、变频(40、50Hz)运行的实验测试,模拟定工况(t_o=6.5℃,t_k=26.53℃)、变频(30、35、40、45、50Hz)运行的实验测试。实验结果表明:系统制冷量、制冷系数EER随冷凝温度升高而降低,压缩机功率随冷凝温度升高而增大,EER介于4.19~7.72;系统制热量、热泵系数COP随蒸发温度升高而增大,压缩机功率随蒸发温度升高而减小,COP介于6.03~7.07;系统制热量、制冷量、压缩机功率随压缩机频率增大而增大,COP、EER随压缩机频率增大而减小,COP介于6.34~7.20;证明本文所提出的新型全海域船用空调系统实现全海域应用是完全可行的;系统变负荷、变工况、变水量、变频运行的EER实验值高达7,较现有船用空调系统,本文提出并研究的新型全海域船用空调系统完全具有高效节能、稳定可靠的技术优势;改变冷冻水、冷却水的温度和流量影响系统蒸发、冷凝温度应朝着减小系统循环温差的方向进行,以提高系统运行性能。