国内外火车空调发展概况

国内外铁道车辆空调发展现实状况国内外火车空调发展概况第1页伴随铁道车辆高速发展和人民生活水平提升，旅客列车乘坐舒适性越来越好，空调机组在铁道车辆上以得到广泛应用。我国列车空调技术起步晚，现在还相对处于落后状态。但这些年我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟。尤其是90年代末以后，伴随科学技术不停发展，列车空调技术不停得到完善，但依然还存在着一些问题叙述国内外火车空调发展概况第2页国内火车空调发展国内外火车空调发展概况第3页我国铁路客车空调装置结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。普通旅客列车空

国内外火车空调发展概况第4页分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶一端。这些机组形式主要有KK一30和KK一50型。当前除了由西德进口客车仍采取这些类型外，国产客车空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。分装式机组主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时因为制冷设备管路较长，接头较多，轻易产生泄漏。分装式国内外火车空调发展概况第5页车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器等集中在一个箱体里组成一个完整单元，安装在车体一端或两端，有置于车体中部。当前这类空调机组有KLD一29、KLD一40、KLP4.7A型等。集中式空调机组优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组交换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与防止车体排放废水和脏物对冷凝器腐蚀，延长机组使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但能够节约大量有色金属，还能够降低泄车顶单元集中式空调国内外火车空调发展概况第6页高速列车空调布置，因为速度高，必须降低安装重心。动车普遍采取车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式高速列车高速列车高速列车高速列车空调空调空调空调国内外火车空调发展概况第7页CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采取单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室气流经过置于车顶和天花板之间风道进行分配，且含有回风功效。客室空调系统共有两台空调机组，采取是分体式空调，压缩机和冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流经过置于车顶和天花板之间矩形风道进行分配，并含有回风功效。车厢两端车顶设置有排气单元。经过安装在车辆侧墙内加热器实现车内供热，并可经过空调系统控制器进行控制CRH1动车组空调系统国内外火车空调发展概况第8页CRH2动车组空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统组成；空调装置由空调机组及车上配电柜内空调显示设定器组成；为了降低车体重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采取分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调整风量温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体换气装置。换气装置采取变频器控制送风机运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于160km/h时，风机低速运行。经过提升送风机风压，能够更加好地抑制客室内压力变动，同时确保客室内换气量要求CRH2动车组空调系统国内外火车空调发展概况第9页地铁是采取第3轨供电方式，这种方式在车顶无须设受电弓，能够使地铁隧道尺寸减小，车顶尺寸也能够靠近隧道尺寸。这么，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采取嵌入车体两端上部形式.地铁车辆空调地铁车辆空调地铁车辆空国内外火车空调发展概况第10页空调安装位置国内外火车空调发展概况第11页广州地铁二号线列车每个空调单元由两个相对独立制冷回路组成，每一个独立制冷回路都有其各自压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元前后侧，冷凝器位于空调单元左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不一样布置空调系统，二号线列车空调系统设计愈加完善。当一些故障使某压缩机必须停顿运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元制冷过程会全部停顿；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中一个机组制冷过程会停顿,而另一个机组会继续运行，这么就防止车厢内出现显著温差带。二号线空调系统紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。广州地铁二号线国内外火车空调发展概况第12页就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部紧急逆变器在空调运行时，其周围空气湿度较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高IP防护等级，即使提升IP等级，但在此种高温、高湿度环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底紧急逆变器，其运行外界环境就相对好一些，稳定性更高，而且维修更换起来工作量会相对降低。二号线列车空调系统制冷压缩机采取涡旋式压缩机。一号线列车空调系统制冷压缩机采取全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封机壳内。螺杆式压缩机含有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点两种紧急逆变器安装位置比较国内外火车空调发展概况第13页最近，伴随列车高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采取热泵式空调机，并装用了变压变频能童调整装置，方便依据空调负荷准确地调整空调机能量。这种热泵可在-20℃情况下起动、运转。另外，为填补低温时能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改进了上、下班高峰时车内环境。在车辆车顶上设置1台，空调控制器设置在空调附近顶棚部，省略了与空调装置连接配线。另外，利用含糊推论、年度全自动功效、加热除湿功效等，依据季节与乘客情况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界限制，其安装空间有限，其次是使车辆重心提升，不利于高速化国外铁道车辆空调发展国内外火车空调发展概况第14页国内外火车空调发展概况第15页1.新风量不足2.通风系统存在缺点列车空调现存问题国内外火车空调发展概况第16页我国铁路客运存在运量和运能矛盾，所以空调列车经常出现超员现象，尤其是在春运、寒暑假等假日，超员达30%以上，这就要求增加新风量来减弱这一影响，而当前列车上新风量是不可调整，这一缺点也将造成新风量不足。要使车厢内各项污染物均到达合格要求，按照CO浓度指标所确定新风量最多。所以，车厢内新风量主要是依据车厢内CO浓度来确定，而列车上新风量是不可调整。所以，提议经过在列车上增设二氧化碳浓度传感器控制系统，传感器依据车厢内二氧化碳浓度来调整新风量，使车厢内二氧化碳浓度维持在设定浓度值及其以下，以确保车厢内良好空气品质，改进旅客乘车环境。新风量不足国内外火车空调发展概况第17页空调列车通风系统由送风、回风和排风三部分组成。空气送入、回流和排出，必定会引发车内空气扰动，引发车内空调温度波动，影响人体热舒适感觉。比如，软卧车在夏季运行时，其车顶风道前部（靠近通风机出口）风压大于后部，所以送风口送风量不均匀，结果造成处于风道尾部乘客感到闷热；对于采取孔板送风硬卧车，因为设于车厢上侧孔板向下吹冷风，结果造成上铺乘客感觉过冷。因为阴雨天气和晚间，人们活动次数少，新陈代谢速度慢，按照设定温度工作，会使乘客感到严寒。这些问题是能够处理，在车上安装温度传感器调整系统，传感器时刻对车内温度进行监控，对空调进行自动调整，以适应人们需要，夜间自动调整温度低一些。对于卧铺车厢，应该在每个床位上方中部设置孔板式风道，以改变上铺冷问题。通风系统存在缺点国内外火车空调发展概况第18页铁路客运作为我国最主要一个客运方式，怎样在新形