动车组设备-第五章第节动车组空调系统

典型的动车组空调系统包括：CRH1动车组空调系统、CRH2动车组空调系统和CRH5动车组空调系统。其中CRH1动车组采用分体式空调系统，采用R407C制冷剂。

CRH2动车组为准集中式空调系统，空调系统是设置在车辆地板下侧的2台小型、轻量的地板下型空调装置，采用R22制冷剂。CRH5动车组为车顶单元式空调系统，采用R134a制冷剂。第六节典型动车组空调系统1第六节典型动车组空调系统制冷剂的分类1）无机化合物：水、氨、二氧化碳2）饱和碳氢化合物：R12、R13、丙烷3）不饱和碳氢化合物：乙烯、丙烯4）共沸混合制冷剂：R5025）非共沸混合制冷剂：R407C2第六节典型动车组空调系统

一、CRH1动车组空调系统CRH1动车组每辆车的客室都配有一个单独的空调系统、供暖系统、照明系统和紧急逃生应急系统，系统中有压力保护和噪声控制装置。司机室则另有一个安装在车顶上的紧凑型空调单元。CRH1动车组空调系统采用分体式空调系统，制冷能力增加到可以符合最高外界温度+40°C的要求，供热能力符合最低外界温度–40°C的要求。

3第六节典型动车组空调系统

每辆车设有2个单独的排气风扇单元，分别位于车辆两端的天花板和车顶之间。排出空气从卫生间、司机室、酒吧和通过台区域排至排气风扇单元。排气风扇单元在抽气侧与矩形风道相连，排气侧与软管相连，风道装有消音器。空调控制系统的存储器为闪存EPROM类型，可以通过在车内空调服务插座上连上PC机来直接进行通讯和软件更新。该控制系统能使设备可以根据客室和司机室内外传感器测量的温度自动进行操作。

4第六节典型动车组空调系统

（一）司机室空调系统1、总体布置司机室空调系统采用单元式空调机组，司机室区域内的空调系统具有回风功能，并在通过过滤器进入蒸发器之间将其与新鲜空气混合。进入司机室区域的供风气流通过消音器和置于车顶和天花板之间的风道进行分配。

空调单元安装在车顶凹进处，并通过螺栓和单元的法兰安装在车顶，废气通过安装在乘客区的排风扇排出司机室。在司机室天花板上安装气流/方向可调节的送风器。加热和冷却均由空气传播，并通过天花板和地板内的风道系统进行分配，还安装了地板加热器。5第六节典型动车组空调系统

2、主要技术参数1．司机室空调制冷量 5kW制热量 4kW送风量 800m3/h新风量 60m3/h外形 1000×1450×350mm重量 175kg耗电量 5kVA制冷剂 R407c6第六节典型动车组空调系统

2．车内参数夏季温度28C，RH40-65%冬季温度20C，RH≥30%最大灰尘含量1mg/m3

正压力范围10-30Pa7第六节典型动车组空调系统

3、空调系统的运行要求（1）预热在车门关闭、车上无司机、内部照明打开、车辆未暴露于太阳下的条件下，供暖系统的能力应能保证将司机室的内部温度在60分钟内从内部温度0°C加热到+20°C。（2）预冷在车门关闭、车上无司机、内部照明打开、车辆暴露于太阳下和周围温度30°C的条件下，空调系统应能保证将客室的内部空气温度在30分钟内从+40°C降至+28°C和在40分钟内降至+25°C。8第六节典型动车组空调系统

（二）客室空调系统1、总体布置客室空调系统采用环保型直接膨胀制冷剂。共有两种空调机组，客室用空调系统为分体式空调，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。乘客区的空气处理单元安装在车顶的开口处，通过螺栓和单元的法兰安装在车顶。进入乘客区的供风气流通过消音器和置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并通过供风终端装置吹送进车辆。9第六节典型动车组空调系统

乘客区空调系统具有回风功能，并在通过过滤器进入蒸发器之前将其与新鲜空气混合。每车两端的车顶设置排气单元。车内供热通过安装在车辆侧墙内的加热器实现，并通过空调系统控制器进行控制。卫生间和餐饮区设有排气扇。空调系统的电气和控制设备安装在车辆电气柜内。10第六节节典典型动动车组组空调调系统统图4-18空气调调节单单元（（AHU）在车车体顶顶部的的布置置示意意图1-空气调调节单单元（（AHU）；2-车体顶顶板11第六节节典典型动动车组组空调调系统统压缩机机冷凝凝器单单元（（CCU）在车底底架设设备仓仓内的的布置置示意意图1-车底架架；2-压缩机机冷凝凝器单单元（（CCU）；3-安装架架12第六节节典典型动动车组组空调调系统统2、主主要技技术参参数（1））客室空空气处处理单单元制冷量量55kW制热量量30kW送风量量6200m3/h外形20501450580mm重量450kg风机21.5kVA13第六节节典典型动动车组组空调调系统统（2））压缩机机/冷凝器器单元元冷凝凝器冷冷却风风量213000m3/h外形1700840580mm重量2275kg压缩机机耗电电量216kVA冷凝器器风机机耗电电量41.5kVA制冷剂剂R407c（3））排风单单元排风量量21000m3/h外形500300300mm重量20kg风机耗耗电量量20.6kVA14第六节节典典型动动车组组空调调系统统（4））车内参参数夏季24-28C，RH40-65%冬季20C，RH≥≥30%最大灰灰尘含含量1mg/m3正压力力范围围10～30Pa（5））车辆参参数列车速速度≤≤200km/h乘客人人数104照明功功率2500W供风管管道最最大风风速5m/s15第六节节典典型动动车组组空调调系统统3、空空调系系统的的运行行要求求（1））预热热在车门门关闭闭、车车上无无乘客客、内内部照照明打打开、、车辆辆未暴暴露于于太阳阳下等等条件件下，，供暖暖系统统的能能力应应符合合将客客室的的内部部空气气温度度在60分分钟内内从0°C加加热到到+18°C的要要求。。（2））预冷冷在车门门关闭闭、车车上无无乘客客、内内部照照明打打开、、车辆辆暴露露于太太阳下下和周周围温温度+30°C的条条件下下，空空调系系统应应具有有足够够的能能力将将客室室的内内部空空气温温度在在40分钟钟内从从+40°°C降降至+28°°C和和在50分分钟内内降至至+25°C。16第六节节典典型动动车组组空调调系统统二、CRH2动动车组组空调调系统统（一））概述述CRH2型型动车车组车车底安安装的的空调调装置置为每每１节节车厢厢２台台、换换气装装置为为每１１节车车厢１１台。。3、、6号号车厢厢内设设置有有空气气净化化机。。驾驶驶室设设单独独的空空调装装置及及车内内压力力释放放阀。。CRH2动动车组组的每每节车车厢均均配置置有独独立的的空调调系统统，卫卫生间间内设设置直直排车车外的的废排排通道道。供供热方方式采采用装装入空空调系系统的的电加加热装装置。。17第六节典典型动车组组空调系统统1．空调及及通风系统统（1）CRH2动车车组将空调调装置及通通风装置安安装在地板板下，与设设置于车体体的排气通通道结合。。空调装置置系统总体体图如图7-1所示示。（2）在客客室的货架架下部设有有废排风口口，通道部部设有废排排风口及回回风口。18第六节典典型动车组组空调系统统（3）车内内通风用排排气装置的的结构为设设置于客室室座席底座座部、司机机室、出入入通道及厕厕所的排气气口与底板板下的排气气通道相通通。此外，，尽可能地地加大了排排气口的开开口尺寸，，以降低进进风速度，，从而降低低管道阻力力损失及噪噪音。（4）空调调废排风速速以如下数数值为目标标值。客室：座席席上端位置置的废排风风速应小于于0.4m/s，确确保乘客无无不适感。。出入通道：：因受客室室内顶棚高高度的影响响，废排风风速在排风风位置应小小于2.0m/s。。头车内设有有单体空调调及车内压压力释放阀阀。19第六节典典型动车组组空调系统统2．电加热热器电加热器采采用了内藏藏于空调装装置的小型型、轻量的的供热方式式，利用与与输送冷气气时相同的的通道供热热。CRH2型型动车组供供暖形式：：完全由装入入空调机组组的电加热热装置来完完成。暖气气输送时，，从回风道道吸入空气气，与新鲜鲜外空气混混和，通过过设置在空空调装置回回风口的过过滤网，由由电热器加加热，然后后通过与冷冷气输送时时相同的通通道送暖。。没有设置置其他辅助助采暖装置置。20第六节典典型动车组组空调系统统3．连续换换气装置当动车组行行驶于隧道道中时，随随着车外气气压的变化化，车内气气压将会急急剧变化。。为防止车车厢外压力力变化影响响车厢内，，地板下安安装了车厢厢通风用供供排气一体体的连续换换气装置。。车厢内通通风采用给给排气用电电动鼓风箱箱连续进行行，并且采采用在通过过隧道时能能控制车厢厢外压力急急剧变化的的结构。另外，为了了降低停车车时的噪声声，随着车车速的变化化改变装置置的旋转速速度（车速速160km/h以以下为53Hz（3180r/min）低速运运行，160km/h以上为为60Hz（3600r/min）高高速运行））。21第六节典典型动车组组空调系统统（二）CRH2司机机室空调系系统1、总体布布置CRH2动车组的原原型车是日日本川崎动动车组E2－1000，E2－1000的司机机室空调系系统与以前前的车型相相比，考虑虑到维护周周期，室内内机更换了了鼓风机电电机和膨胀胀阀，电源源箱内采用用了改良版版的变频器器。司机室空调调系统采用用分体式结结构（变频频式）。22第六节典典型动车组组空调系统统2、主要技技术参数冷气能力：：7.1kW（6090kcal/h/台以以上）。暖气能力：：2kW/台以上。。循环风量：：冷气时为为5.5m3/min以以上。暖气时为2.0m3/min以以上。其它夏季：在气气温为33℃、湿度度为80％％时，司机机室温度可可保持在26℃以下下。冬季：在气气温为-15℃时，，司机室温温度可保持持在20℃℃以上。23第六节典典型动车组组空调系统统司机室空调调系统采用用四氟乙烷（R134a）作为冷却剂剂。司机室室空调系统统的主要指指标如表所所示。性能说明主电路单相AC400V､50/60Hz→DC288V运行压缩机用控制电路单相AC400V､50/60Hz→DC12V送风机，继电器用制冷容量3045kcal/h×2＝6090kcal/h室外热交换器吸入温度33℃室内热交换器吸入温度28℃相对湿度65%输入（变频器部）约2kW×2＝约4kW重量室内机约6.5kg×2=约13kg室外机约35kg×1=约35kg电源箱约30kg×1=约30kg变圧器约49kg×1=约49kg控制面板约0.4kg×1=约0.4kg24第六节典典型动车组组空调系统统3、空调系系统结构组组成司机室除了了客室用空空调设备的的送风外，，还安装了了司机室专专用制冷设设备。该制制冷设备采采用变频方方式，输入入电源为交交流400V，主电电路、控制制电路均由由转换的直直流电驱动动。司机室制冷冷设备由室室外机、２２台室内机机、电源箱箱、变压器器、控制面面板5部分分组成，如如图所示。。制冷为温温控，可3段手动调调节风量。。司机室空空调系统组组成如图1-4-20所示。。25第六节典典型动车组组空调系统统空调系统构构成。项主要部分部件数量说明１室内机室内热交换机２FanAndTube方式室内送风机２5.8m3/min多叶片离心扇２室外机压缩机１2.5kW封闭螺杆式室外热交换机１FanAndTube方式室外送风机１21.3m3/min轴流式高圧压力开关１2.74MPa（28kg/㎝２）低圧压力开关１0.049MPa（0.5kg/㎝２）制冷剂受液器１内置制冷剂的干燥剂３电源箱１ＥＣＵ、内置变频器４变圧器１约4.5kVA５控制面板１26司机室空调调系统结构构图27司机室空调调系统组成成图28第六节典典型动车组组空调系统统4、空调系系统的运行行模式司机室空调调系统的控控制面板如如图所示。。29第六节典典型动车组组空调系统统司机室空调调系统的运运行模式如如表所示。。运行模式及及功率模式压缩机转速（r/min）功率（kcal/h）风量(l/min)备注强（Hi）６０００3045×2=60905×2=10外部空气33℃内部空气28℃相对湿度65％（JIS

E6602）中（Me）４０００2580×2=51604.4×2=8.8弱（Lo）２５００2150×2=43003.7×2=7.430第六节典典型动车组组空调系统统（三）客室室空调系统统1、总体布布置客室空调系系统是设置置在客室地地板下部的的2台小型型、轻量化化的空调装装置。空调调装置的外外观如图所所示。31第六节典典型动车组组空调系统统空调装置的的送风口与与设在客室室地板下部部的送风道道连通，并并与顶板位位置处的送送风口连通通；回风口口与吸入车车内空气的的回风道连连接。输送冷气时时，从回风风道吸入的的客室内空空气与从供供气装置通通过送风道道送入的新新鲜外气混混合，通过过设置在空空调装置回回风口的车车厢过滤器器，在室内内热交换器器进行热交交换，冷却却为冷气。。该冷气从从车体两侧侧风道出风风口吹入客客室，向乘乘客提供冷冷风。输送暖气时时，从回风风道吸入空空气时，同同样与新鲜鲜外气混合合，通过设设置在空调调装置回风风口的过滤滤器，由电电热器加热热，通过与与冷气相同同的路径，，向乘客提提供暖风。。32第六节典典型动车组组空调系统统为提高可维维护性和简简化室内热热交换器以以便于排水水盘、排水水泵的清洁洁工作，扩扩大了空调调下部检查查孔，并将将检查孔盖盖和排水盘盘一体化设设计，使得得室内热交交换器、排排水盘、排排水泵的清清洁更加容容易。另外外，安装了了室外过滤滤器以便防防止热交换换器污损。。室内外过过滤器均采采用无纺布布材料的过过滤器。运运行及功率率的控制，，由空调设设备自备逆逆变器进行行。33第六节典典型动车组组空调系统统2、主要技技术参数基本技术规规格（1）型号号：EU651（2）安装装方式：准准集中式、、底架下安安装（3）电源源主电路：单单相交流，，50Hz，400V[+24/-37]%（（变频器、、电加热器器输入）。。变频器1（（VVVF）输出：：3相，40Hz/125V～70Hz/200V（压压缩机）变频器2（（CVCF）输出：：3相，60Hz/200V，65Hz/215V（送送风机）控制电路：：单相交流流，50Hz，100V，及及DC100V。34第六节典典型动车组组空调系统统（4）冷气气控制方式式：逆变器器频率控制制及压缩机机运行台数数控制。（5）暖气气控制方式式：电热器器多级控制制。（6）制冷冷能力当标准条件件为以下条条件时为37.21kW/台台以上：室外热交换换器吸入空空气33℃，69％；室内热交换换器吸入空空气28℃，65％。35第六节典典型动车组组空调系统统（7）制制热能力力：24kW/台。（8）循循环风量量：65m3/min（以65Hz运行时时）60m3/min（机机外静压压490Pa<50mmAq>）（（以60Hz运运行时））（9）输输入功率率制制冷冷时：约约20.0kW；制热热时：约约22.0kW（10））制冷剂剂R22（11））质量约约730kg36第六节典典型动动车组空空调系统统3．空调装置置的总体体结构（1）空空调单元客室空调调装置的的结构采采用将设设备、部部件设置置在框架架中，盖盖上挡板板后形成成一个整整体空调调单元。。空调装装置分为为室内部部、室外外部、控控制部分分。室外外部设有有压缩机机、高压压开关、、室外热热交换器器、室外外送风机机、气液液分离器器、交流流电抗器器。车厢厢内部分分采用密密封结构构，室内内部设有有室内热热交换器器、室内内送风机机、电热热器、直直流电抗抗器、排排水泵、、空气过过滤器。。另外，，控制部部分采用用密封结结构，内内部设有有变频器器、电热热器、接接触器盘盘1、接接触器盘盘2。该该单元设设置在车车辆的地地板下侧侧。37第六节典典型动动车组空空调系统统（2）制制冷系统统如图所示示，制冷冷剂循环环系统是是由压缩缩机、室室外热交交换器、、干燥器器、毛细细管、室室内热交交换器、、气液分分离器及及配管构构成，各各设备及及配管为为焊接（（钎焊））连接的的完全密密封型，，内充入入R22制冷剂剂。38第六节典典型动车组组空调系统统压缩机机：吸入低温的的制冷气体体，将其压压缩为高温温高压的制制冷气体后后送出。室外热交换换器：用室外送风风机送入的的室外空气气对高温高高压的制冷冷气体进行行冷却，使使其形成常常温（约50℃）的的高压制冷冷液｡制冷剂干燥燥器：吸收收制冷液中中的水分。。毛细管：利用通道面积小的阻阻力管，使使高压制冷冷液变为低低压的气液液混合状态态。制冷剂剂在减压的的同时温度度也将下降降。39第六节典典型动车组组空调系统统室内热交换换器：低温、低压压的气液混混合制冷剂剂，与通过过室内热交交换器室的的室内空气气进行热交交换的同时时变成气体体。此时，，室内空气气的热量被被制冷剂吸吸收，使温温度下降。。该冷风吸吸收车体的的热负荷（（通风、日日照及车内内外温度差差等）和人人体所产生生的热量而而变成暖空空气，并被被再次送入入室内热交交换器。气液分离器器：分离制冷气气体和液体体。40第六节典典型动车组组空调系统统（3）电气气配线从4芯配线线用连结器器（CN1）供给主主电路单相相AC400V，从从27芯配配线用连结结器（CN2）供给给控制电路路电源。压缩机（CP1，CP2）接接受单相AC400V经逆变变器变成3相、40Hz/120V-70Hz/200V电源供供电后运行行。室内风风扇（EF）、室外外风扇（CF1，CF2）如如上所述，，采用经逆逆变器改成成电源3相相、60Hz/200V-65Hz/215V进行运行行。电热器器（H1，，H2，H3）不经经逆变器采采用单相AC400V进行加加热。41第六节典典型动车组组空调系统统（4）压力力保护带有高压开开关和低压压开关，技技术规格如如下所示。。当形成高压压时，高压压开关工作作以保护压压力；漏气气时，低压压开关工作作以保护压压力。a.高压压压力开闭闭器（两个个）型号：FNS-C135Q001（自自动恢复型型）工作压力：：OFF3.04±0.05MPab.低压压压力开闭闭器（两个个）型号：LCB-JB24（自自动恢复型型）打开回路：：0.03±0.03MPa闭合回路：：0.10±0.03MPa42第六节典典型动车组组空调系统统三、CRH5动车组组空调系统统CRH5动车组空调调系统为单单元式空调调系统，包包含客室单单元、司机机室单元、、废排风箱箱、温度传传感器、压压力保护系系统、紧急急逆变器等等。CRH5动车组空调调系统具有有制冷、制制热、通风风、预冷、、预热和应应急通风的的功能。43第六节典典型动车组组空调系统统三、CRH5动车组组空调系统统（一）司机机室空调系系统1、总体布布置司机室有一一套空调系系统，受客客车空调系系统的控制制器控制。。通过空气分分配可保证证司机室内内的温度平平均分配。。当列车的的时速为200公里里或者环境境温度在-36℃时时，内墙板板（墙和天天花板）的的表面温度度不会比司司机室的气气温低5℃℃以上。。44第六节典典型动车组组空调系统统安装在通过过台天花板板上面的空空调装置；；通风道和出出风口；安装在新风风送风道内内的鼓风机机；驾驶台上的的控制开关关；驾驶台上的的温度控制制开关；地板风口控控制旋钮；；B-隔间内内的电子控控制器；司机室后墙墙上的温度度调节装置置；司机室内的的供暖散热热器；制冷压缩机机和冷凝器器安放在底底架下空调调模块内。。司机室空调调系统主要要组成45第六节典典型动车组组空调系统统由空调装置置自动控制制司机室的的温度。该该装置通过过进气格栅栅吸入外部部的空气并并通过安装装在司机室室天花板上上的格栅使使空气进行行再循环。。空气在该该装置内经经过滤、加加热或冷却却后，通过过风道被吹吹入司机室室。空气通通过两个喷喷口吹入两两侧窗户和和风挡下面面。部分气气流可以送送向地板。。地板每个个喷口的气气流可单独独进行控制制。为保证证各种情况况下新鲜空空气的量，，送风道安安装了鼓风风机。司机机室内增加加的空气量量通过后墙墙上的电子子柜流向通通过台。司司机室有轻轻微的过压压。通过控控制开关，，司机可以以选择空调调风扇的四四种时速。。在第五挡挡位置上，，风扇速度度最大，也也可能只进进行通风冷冷却。46第六节典典型动车组组空调系统统2、主要技技术参数司机室空调调装置的技技术数据如如下：制冷能力：4kW；供电电压：：AC380V、、50Hz；制冷介质：：R134a；总风量：480±90m3/h；；最大新风量量：180±15m3/h。47第六节典典型动车组组空调系统统3、空调系系统的运行行司机可以通通过安装在在驾驶台上上的开关设设定司机室室的温度。。设定值可可以为18℃~24℃，允许许1℃误差差。控制器器对通过空空调装置的的气流进行行加热或冷冷却，即可可自动保持持所设定的的温度。当整个列车车设置成停停止加热模模式，司机机室的空调调系统可同同时自动设设定成停止止加热模式式。在停止止加热模式式下，风扇扇关闭，而而且即使列列车不运行行、室外的的气温在-36℃时时，司机室室的温度仍仍可通过散散热器保持持在+18℃。48第六节典典型动车组组空调系统统司机室的两两侧墙上装装有1500W电热热器，并在在司机台内内侧装有两两个370W小型电电热器。电电热器的供供电是230V交流流电，在电电热器内部部安装了一一个+70℃恒温器器。电热器器罩的表面面温度不会会超过+60℃。驾驶台下的的放脚处有有表面温度度较低（大大约为+30℃）的的电热器，，安放在侧侧板的后面面，类似的的一个电热热器放在踏踏脚板的下下面。49第六节典典型动车组组空调系统统（二）客室室空调系统统1、概述客室空调系系统采用车车顶单元式式空调机组组。制冷剂剂为R407c，环保型。客室空调设设备由两套套独立的冷冷却电路构构成（除冷冷却扇以外），，以确保设设备发生第第一次故障障时还可保保持50%正常运转。。50第六节典典型动车组组空调系统统供电电压：：AC380V50Hz。额定制冷功功率：42kW。总风量：4400m3/h，新风风量在900～1800m3/h之间。。制冷剂：R134a。就冷却性能能而言，空空调设备是是根据以下下外部气候候条件而设设计的：室外温度40°C相对湿度60%51第六节典典型动车组组空调系统统在外部温度度为40°°C、相对对湿度为60%的气气候条件下下，空调设设备能够保保证车内温温度为27°C（根根据UIC国际标准准）、新风风量为每人人12m3/h。供热系统通通过空气处处理设备中中安装的加加热器和客客车分隔间间、通廊及及