本发明涉及一种船舶防冻系统，用于航行于极地船舶的设备防冻，属于极地船舶防寒。
背景技术：
1、近年来，随着雪龙2号极地破冰科考船出征南北极，我国极地科考事业掀起了新的高峰。随着新一批极地船舶的设计建造，也浮现了众多极地船设计难题亟待我国极地船设计人员解决。其中，极地船舶防冻是一项重要课题，极地低温影响着船舶外部设备的物性状态，进而与极地设备作业安全相关联，关系到极地科考事业的顺利进行。
2、传统的极地防冻系统采用设备电加热，其电能热效比低，一份电能只能产生不到一份热能，在补给不方便的极地海域航行，设备防冻消耗了大量的船舶能源。另一方面，虽然航行在寒冷地区，但船舶内部发热舱室的热量往往还需要消耗电能进行空调降温或机械通风散热。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：提供一种能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，通过该防冻系统主动调配极地船舶的废弃能量并合理利用，首先保证设备的防冻效果，其次保证船舶发热舱室的温度，最后尽可能降低防冻支出的能源消耗。
2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，包括压缩机组管路循环主系统、冷媒水管路循环子系统和热媒水管路循环子系统，压缩机组管路循环主系统连接冷媒水管路循环子系统和热媒水管路循环子系统共同驱动防冻系统运行，压缩机组管路循环主系统包括压缩机、膨胀阀、蒸发模块、冷凝模块，压缩机依次连接膨胀阀、蒸发模块、冷凝模块形成压缩机组管路循环主回路；防冻系统设有自控装置，通过压缩机组管路循环主系统中的压缩机和冷媒水管路循环子系统和热媒水管路循环子系统的冷热媒水泵共同运行驱动防冻系统内部的热量由发热舱室侧和生活污水侧迁移到防冻设备侧，利用船舶废热实现防冻设备的加热需求。
3、进一步，当防冻系统运行时，一级防冻热量优先从发热舱室中获取，同时降低发热舱室的温度并维持至设计温度。
4、进一步，当发热舱室热量不够取用时，从船舶废热如生活污水中获取二级防冻热量。
5、进一步，防冻设备处增设电加热作为三级防冻热量或应急防冻系统补充。
6、进一步，冷媒水管路循环子系统包括冷媒水泵、发热舱室换热器及生活污水换热器、防冻冷媒水管路、压缩机组管路的蒸发模块，冷媒水泵通过防冻冷媒水管路经蒸发模块连接发热舱室换热器及生活污水换热器形成冷媒水管路循环子回路。
7、进一步，热媒水管路循环子系统包括热媒水泵、防冻设备加热器、热媒水管路、压缩机管路的冷凝模块，热媒水泵通过热媒水管路经压缩机管路的冷凝模块连接防冻设备加热器形成热媒水管路循环子回路。
8、进一步，多个防冻设备并联接入热媒水管路循环子系统，多个发热舱室及船舶废热并联接入冷媒水管路循环子系统。
9、进一步，压缩机管路循环主系统的循环介质为制冷剂。
10、进一步，冷媒水管路循环子系统的循环介质为防冻冷媒水，热媒水管路循环子系统的循环介质为防冻热媒水。
11、进一步，防冻系统内所有循环管路均包裹保温防寒材料。
12、本发明的有益效果是：
13、1.本发明可为将船舶废热作为极地船防冻系统的热源，利用废热进行设备防冻。
14、2.本发明在进行设备防冻的同时，可以有效调节船舶发热处所的温度并精确控温，在提取热量的同时对发热处所进行空调控制并保持室温。
15、3.本发明使用压缩机制冷热泵循环，作为能量杠杆，一份电可以提取多份热量用于防冻，同时可以提取多份冷量用于发热舱室的室温控制，综合能效比高。
16、4.本发明技术关键点是使用机械循环驱动极地船防冻系统，有效利用废热与外部冷量，对防冻设备和发热处所进行双向调温，并且通过制冷热泵循环，放大冷量与热量的搬运交换，充分节能。
1.一种能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：包括压缩机组管路循环主系统、冷媒水管路循环子系统和热媒水管路循环子系统，压缩机组管路循环主系统连接冷媒水管路循环子系统和热媒水管路循环子系统共同驱动防冻系统运行，压缩机组管路循环主系统包括压缩机、膨胀阀、蒸发模块、冷凝模块，压缩机依次连接膨胀阀、蒸发模块、冷凝模块形成压缩机组管路循环主回路；防冻系统设有自控装置，通过压缩机组管路循环主系统中的压缩机和冷媒水管路循环子系统和热媒水管路循环子系统的冷热媒水泵共同运行驱动防冻系统内部的热量由发热舱室侧和生活污水侧迁移到防冻设备侧，利用船舶废热实现防冻设备的加热需求。
2.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：当防冻系统运行时，一级防冻热量先从发热舱室中获取，同时降低发热舱室的温度并维持至设计温度。
3.根据权利要求2所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：当发热舱室热量不够取用时，从船舶废热如生活污水中获取二级防冻热量。
4.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：防冻设备处增设电加热作为三级防冻热量或应急防冻系统补充。
5.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：冷媒水管路循环子系统包括冷媒水泵、发热舱室换热器及生活污水换热器、防冻冷媒水管路、压缩机组管路的蒸发模块，冷媒水泵通过防冻冷媒水管路经蒸发模块连接发热舱室换热器及生活污水换热器形成冷媒水管路循环子回路。
6.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：热媒水管路循环子系统包括热媒水泵、防冻设备加热器、热媒水管路、压缩机管路的冷凝模块，热媒水泵通过热媒水管路经压缩机管路的冷凝模块连接防冻设备加热器形成热媒水管路循环子回路。
7.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：多个防冻设备并联接入热媒水管路循环子系统，多个发热舱室及船舶废热并联接入冷媒水管路循环子系统。
8.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：压缩机管路循环主系统的循环介质为制冷剂。
9.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：冷媒水管路循环子系统的循环介质为防冻冷媒水；热媒水管路循环子系统的循环介质为防冻热媒水。
10.根据权利要求1所述的能主动调配废弃能量的极地船防冻系统，其特征在于：防冻系统内所有循环管路均包裹保温防寒材料。
