Что включает в себя климатическая установка вагона

Климатическая установка пассажирского вагона

1. Климатическая установка пассажирского вагона содержит систему отопления с котлом (2) и расположенными в каждом купе (7) калориферами (3), расположенный в подвагонном пространстве блок кондиционера (4). Под полом (5) кузова (1) вагона проложены нагнетательный (6) и рециркуляционное 2) каналы. Из блока кондиционера (4) воздух по нагнетательному каналу (6) поступает в каждое купе (7) вагона по воздуховодам (8), расположенным вдоль боковой стены (9) вагона, обтекая калориферы (3) и выходит через нижние выпускаемые окна (10) или верхние (11). Подача свежего воздуха осуществляется через заборные окна (17) в верхней части кузова (1) вагона. Заявляемая климатическая установка компактна, эффективна, обеспечивает снижение энергозатрат и снижение уровня шума внутри вагона.

6 пунктов формулы, 3 фиг. чертежей.

Известен пассажирский вагон, содержащий систему водяного отопления, систему вентиляции и систему кондиционирования воздуха с двумя компрессионными холодильными машинами, одна из которых совмещена с вентиляционной установкой, а вторая выполнена блочной и соединена с установленными в каждом купе вагона доводчиками [1].

Известная система кондиционирования, функционирующая совместно с системами отопления вагона и вентиляции, эффективна и позволяет поддерживать и регулировать температуру и влажность воздуха в каждом купе вагона в широких пределах, но достаточно сложна и громоздка. Кроме того, размещение вентиляционной системы и холодильных машин в подкрышевом пространстве вагона требует принятия мер (звукоизоляции) для снижения уровня шума от вентиляторов и компрессоров.

Известна также климатическая установка пассажирского вагона, содержащая систему водяного отопления вагона, систему кондиционирования

воздуха с установленной в подвагонном пространстве компрессионной холодильной машиной и систему вентиляции, включающую воздухозаборный канал с выполненными в корпусе вагона входными окнами, вентиляторный агрегат, нагнетательный канал, сообщающийся со всеми купе вагона, установленные на входе в нагнетательный канал воздухоохладитель и воздухоподогреватель и рециркуляционный канал [2]. В известной установке холодильная машина размещена в подвагонном пространстве, что снижает уровень шума в купе вагона при ее работе, но поскольку вентиляторный агрегат и нагнетательный канал расположены в подкрышевом пространстве вагона, то полностью не решает задачу по борьбе с ним. Кроме того, размещение агрегатов установки в верхней части вагона ограничивает (снижает) свободное пространство вагона, а подача воздуха в купе сверху (с потолка) не обеспечивает равномерное распределение температуры по объему купе и не обеспечивает эффективное взаимодействие подаваемого в зимнее время в купе воздуха с теплообменниками системы отопления вагона, установленным в нижней части купе у его боковой стены.

Технический результат, который может быть достигнут при реализации полезной модели заключается в удобстве компоновки узлов и агрегатов климатической установки в пассажирском вагоне, в повышении ее эффективности, снижении энергозатрат, а также в расширении свободного пространства внутри кузова вагона и в снижении в нем уровня шума.

Для достижения указанного результата в заявляемой климатической установке пассажирского вагона, содержащей систему отопления вагона, систему

кондиционирования воздуха с установленной в подвагонном пространстве компрессионной холодильной машиной и систему вентиляции, включающую воздухозаборный канал с образованными в корпусе вагона входными окнами, вентиляторный агрегат, нагнетательный канал, сообщающийся со всеми купе вагона, установленные на входе в нагнетательный канал воздухоохладитель и воздухоподогреватель, и рециркуляционный канал предлагается нагнетательный и рециркуляционный каналы расположить под полом вдоль кузова вагона, сообщить нагнетательный канал с помещением каждого купе расположенными вдоль боковой стены купе вагона воздуховодами, каждый из которых выполнить с расположенными в его нижней и верхней части выпускными окнами, а внутри нижней части каждого воздуховода расположить калорифер системы отопления вагона, при этом проходное сечение нижнего выпускного окна выполнить регулируемым, для чего в нем могут быть установлены поворотные жалюзи.

Забор воздуха в рециркуляционнный канал может осуществляться из коридора вагона по вертикальным воздуховодам, расположенным вдоль боковой стены со стороны коридора.

Воздухозаборный канал свежего воздуха может быть также выполнен в виде вертикальных воздуховодов, расположенных вдоль боковой стены вагона с заборными окнами, расположенными в верхней части кузова вагона на его торцевых стенах, или в центральной части вагона.

Конструктивное выполнение полезной модели схематично представлено на прилагаемых чертежах.

Климатическая установка пассажирского вагона содержит размещенный в кузове 1 вагона котел 2 и калориферы 3 жидкостной системы отопления вагона. Под вагоном расположен блок кондиционера 4, в котором находятся компрессионная холодильная машина с конденсатором, воздухоохладителем, воздухоподогревателем и вентиляторным агрегатом (на чертежах не показаны).

Под полом 5 кузова 1 пассажирского вагона проложен нагнетательный канал 6, сообщающийся с помещением каждого купе 7 воздуховодами 8, расположенными вдоль боковой стены 9. В нижней части воздуховодов 8 расположены выпускные окна 10, а вверху 11.

В нижней части внутри каждого воздуховода 8 установлен калорифер 3 системы отопления вагона. Выпускные окна 10 могут быть снабжены поворотными жалюзи (на чертежах не показаны), позволяющими регулировать их проходное сечение.

Под полом 5 кузова 1 вагона проложен также рециркуляционный канал 12, забор воздуха в который осуществляется по вертикальным воздуховодам 13 из коридора 14.

В верхней части вагона, на крыше 15 или на торцевых стенах 16 кузова 1 расположены заборные окна 17, через которые свежий воздух поступает в воздухозаборный канал, выполненный в виде вертикальных воздуховодов 18.

Воздухозаборный и рециркуляционный канал 12 заканчиваются камерой смещения 19.

Климатическая установка работает следующим образом.

Вентиляторный агрегат через заборные окна 17 и воздуховод 18 подает свежий воздух в блок кондиционера 4, где в зависимости от времени года и температуры окружающей среды воздух охлаждается (подогревается) и поступает в проложенный под полом 5 вагона нагнетательный канал 6. Из нагнетательного канала 6 воздух равномерно подается в каждое купе 7 вагона по воздуховодам 8, внутри нижней части каждого из которых расположен калорифер 3 системы отопления вагона. При работающей системе отопления (в зимнее время) воздух подогревается калорифером 3 и выходит в купе 7 через выпускные окна 10, оборудованные регулируемыми жалюзи. В теплое время года по воздуховодам 8 подается охлажденный воздух, выпускные окна 10 могут быть закрыты и воздух поступает в купе 7 из верхних выпускных окон 11, равномерно распределяясь по объему купе 7.

Под полом 5 вагона также расположен рециркуляционный канал 12, в который подается воздух из коридора 14 вагона по вертикальным воздуховодам 13, проложенным вдоль боковой стены вагона со стороны коридора 14 и поступает в камеру смещения 19 в блок кондиционера 4, а затем опять в нагнетательный канал 6.

Установка основных агрегатов системы вентиляции и кондиционирования воздуха в едином блоке кондиционирования 4 под вагоном и прокладка нагнетательного канала 6 и рециркуляционного канала 12 под полом 5 вагона

обеспечивают компактность всей системы, удобство ее ремонта и обслуживания, снижение уровня шума в купе 7 вагона, а также более равномерное и эффективное распределение воздуха в купе 7 в любое время года (при работающей и не работающей системе отопления вагона.

[1] RU, ПМ №37343, В 61 Д 27/00, 2003 г.

[2] Г.Н.Осадчук, Е.С.Фараонов «Холодильное оборудование вагонов и кондиционирования воздуха», М., Транспорт, 1974 г., стр.118-128 (прототип).

1. Климатическая установка пассажирского вагона, содержащая систему отопления вагона, систему кондиционирования воздуха с установленной в подвагонном пространстве компрессионной холодильной машиной и систему вентиляции, включающую воздухозаборный канал с заборными окнами в корпусе вагона, вентиляционный агрегат, нагнетательный канал, сообщающийся со всеми купе вагона, установленные на входе в нагнетательный канал воздухоохладитель и воздухонагреватель, и рециркуляционный канал, отличающаяся тем, что нагнетательный и рециркуляционный каналы расположены в подполовом пространстве вдоль кузова вагона, нагнетательный канал сообщен с помещением каждого купе расположенными вдоль боковой стены вагона воздуховодами, каждый из которых выполнен с расположенными в верхней и нижней части купе выпускными окнами, а внутри нижней части каждого воздуховода расположен калорифер системы отопления вагона, при этом проходное сечение нижнего выходного окна выполнено регулируемым.

2. Климатическая установка по п.1, отличающаяся тем, что в нижнем выходном окне каждого воздуховода установлены поворотные жалюзи.

3. Климатическая установка по п.1, отличающаяся тем, что забор воздуха в рециркуляционный канал осуществляется из коридора вагона по вертикальным воздуховодам, расположенным вдоль боковой стены вагона.

4. Климатическая установка по п.1, отличающаяся тем, что воздухозаборный канал выполнен в виде вертикальных воздуховодов, расположенный вдоль боковой стены вагона с заборными окнами, расположенными в верхней части кузова вагона.

5. Климатическая установка по п.4, отличающаяся тем, что заборные окна расположены сверху в центральной части кузова вагона.

6. Климатическая установка по п.4, отличающаяся тем, что заборные окна расположены в верхней части на торцевых стенках вагона и снабжены дистанционно управляемыми заслонками.

Источник

Системы кондиционирования в поездах

Система кондиционирования воздуха (СКВ) пассажирского вагона предназначена для подачи и обработки свежего воздуха, его обеззараживания с целью предотвращения распространения инфекций и болезнетворных бактерий и обеспечения комфортных условий для пассажиров, машинистов и поездной бригады.

Основное требование к системам кондиционирования воздуха на железнодорожном транспорте — стабильность поддержания заданных параметров микроклимата в поезде, независимо от метеорологических условий.

Особенности систем кондиционирования в поездах

Энергоэффективность. Одной из задач, стоящих перед СКВ на железнодорожном транспорте, является минимизация энергопотребления кондиционера. Это связано с тем, что для питания кондиционера используется напряжение 220 В и ниже, которое в поезде можно получить или от контактной сети, или от аккумуляторов.

Электропоезд практически всегда получает электричество от контактной сети переменного тока, напряжение в которой 25 кВ (от 20 до 35 кВ). Возможны два способа понижения вольтажа. Во первых, трансформатор. Как результат, получим необходимое напряжение с минимальными потерями. Однако трансформаторы стоят достаточно дорого, плюс к тому возникают сложности с их установкой и обслуживанием по причине их большого веса и габаритов. Во вторых, получение электричества от колес поезда через генератор. Но в этом случае получаем значительные потери энергии в цепочке: контактная сеть — двигатель — колесная пара — генератор.

В случае контактной сети постоянного тока напряжением 3 кВ (от 2,2 до 4 кВ) возможно использование преобразователей тока, однако их стоимость также чрезвычайно высока. Применение аккумуляторов для получения низкого напряжения на борту поезда, как и в случае с трансформаторами, ограничивается размерами и массой аккумуляторов, а также относительно низкой емкостью батарей.

Таким образом, в любом варианте каждый киловатт низковольтного электричества обходится достаточно дорого, на порядок дороже, чем в условиях стационарного размещения. Этим и обусловлено повышенное внимание к энергопотреблению СКВ.

Массогабаритные ограничения. Особенности проектирования СКВ для транспорта, связанные с массой и габаритами системы, очевидны. При этом следует отметить тот факт, что при малых габаритах вагона тепловая нагрузка его достаточно высока, и необходимая холодопроизводительность составляет до 30 кВт на вагон.

Во-первых, это создает проблему комфортной подачи холодного воздуха в купе: дальнобойкость струи должна быть низка, а минимальная температура подаваемого воздуха ограниченна (16 °С). Как правило, это решается установкой потолочного воздухораспределителя большой площади с перфорацией.

Во-вторых, появляется необходимость в рециркуляции. Для кондиционирования вагона, несомненно, удобно использовать единую установку на весь вагон, которая также обеспечит и подачу свежего воздуха согласно нормативам — от 10 до 20 м 3 /ч — в зависимости от наружной температуры. Однако расхода вентиляционного воздуха оказывается недостаточно для отвода требуемого количества тепла. Как следствие, в вагонах формируют рециркуляционный поток воздуха, забираемый из каждого купе в СКВ для охлаждения и подаваемый обратно. То есть для СКВ вагонов поездов характерны относительно мощные потоки воздуха с кратностью воздухообмена в купе, равной 20.

Различные климатические условия. Еще одной характерной чертой СКВ на железной дороге является необходимость работы в различных климатических условиях. Путь следования поезда может проходить через несколько климатических зон, и в вагоне постоянно должен сохраняться комфортный микроклимат. Обычно принимают два варианта стандартных условий окружающей среды:

Особенности эксплуатации. К таким особенностям относятся аэродинамические удары. При прохождении встречного поезда или въезде в тоннель образуется ударная волна, способная нанести вред системе кондиционирования вагона. Для защиты от перепадов давления применяют СКВ с двумя параллельными каналами на всасывании воздуха из окружающей среды. При прохождении тоннеля давление снаружи повышается, клапан основного всасывающего воздуховода закрывается, тем временем открывается параллельный воздуховод со встроенным в него вентилятором, который подает приточный воздух к кондиционеру в необходимом количестве.

Индивидуальное регулирование температуры в купе. Наконец, современные вагоны класса «люкс» и первого класса должны оборудоваться системами индивидуального регулирования температуры воздуха.

Выдержки из технических требований для перспективных пассажирских вагонов локомотивной тяги

При проектировании систем кондиционирования для поездов следует учитывать требования к системам климата вагона, окнам и дверям (раздел 8 документа «Перспективные пассажирские вагоны локомотивной тяги. Технические требования», утвержденного Министерством путей сообщения):

8.3. Система обеспечения климата (СОК) предназначена для обеспечения требуемого микроклимата в пассажирских и служебных помещениях вагона в следующих режимах:

8.3.1. Состав СОК пассажирских вагонов:

8.8.1. В купейных вагонах 2 го класса и в вагонах с креслами для сидения 1-го и 2-го классов обеспечение требуемых комфортных параметров микроклимата должно осуществляться автоматически по всем помещениям вагона.

8.8.2. В вагонах «люкс» и купейных вагонах 1 го класса должна быть предусмотрена возможность индивидуального регулирования параметров микроклимата в режимах отопления, охлаждения и вентиляции для обеспечения оптимальных условий по желанию пассажиров.

8.8.3. В спальных вагонах 3-го класса и в вагонах с креслами для сидения 3-го и 4-го классов система обеспечения климата должна быть оснащена необходимым комплексом оборудования, обеспечивающим допустимые параметры микроклимата в помещениях вагона.

8.9. СОК должна обеспечивать равномерное температурное поле в помещениях вагона.

8.9.1. Для вагонов «люкс» и 1-го класса разность температур по длине и высоте салона (купе) в установившемся режиме не должна превышать 2°С.

8.9.2. Для вагонов 2-го и 3-го классов величина должна быть не более 3°С.

8.10. Температура воздуха в помещениях вагона.

8.10.1. В пассажирских (салон, купе) и служебных помещениях вагона номинальное значение температуры воздуха должно соответствовать данным, представленным в таблице 8.1.

При температурах наружного воздуха –40 ° 3 /чВыше +2615От –5 до +2620От –20 до +515Ниже –2010

8.10.6. Средняя температура воздуха в туалетах может отличаться от средней температуры воздуха в пассажирских помещениях не более чем на ±2°С (для туалетов с входом из тамбура не более чем на ±3°С), но при этом не должна быть ниже +16°С в условиях зимнего и переходного периодов года.

8.14. При работе СОК должны обеспечиваться нормы подачи наружного свежего воздуха в соответствии с таблицей 8.2.

8.16. Температура приточного воздуха, поступающего в пассажирские помещения, должна иметь следующие предельные температуры:

8.24. В пассажирских вагонах должен быть обеспечен подпор воздуха (превышение статического давления воздуха внутри вагона над статическим давлением воздуха снаружи вагона). Его величина должна быть положительной при расчетных скоростях движения и работе приточной системы вентиляции на всех режимах подачи наружного воздуха, а на стоянке составлять величину не менее 30 Па.

8.25. Скорость движения (подвижность) воздуха в зонах постоянного пребывания пассажиров (для вагонов всех классов) должна быть не более 0,2 м/с в зимний период, а при работе кондиционера в летний период не более 0,25 м/с.

Состав системы кондиционирования вагона

Система кондиционирования железнодорожного вагона состоит из моноблочного кондиционера и ультра­фиолетового обеззараживателя. Основная причина установки обеззараживателя — предотвращение разноса инфекций и загрязнений в рециркуляционном потоке воздуха.

В моноблочный кондиционер поступает свежий и рециркуляционный воздух. Смешанный воздух проходит через фильтр грубой очистки класса EU4 (согласно DIN 24 185), затем в зимнее время подогревается в водяном калорифере, в который поступает горячая вода из системы отопления. В переходный период нагрев осуществляется электрическим калорифером. В летнее время воздух охлаждается в поверхностном воздухоохладителе, после чего проходит через каплеуловитель для отделения влаги. После моноблочной установки воздух попадает в обеззараживатель, где проходит антибактерицидную обработку и затем раздается по вагону.

Влага из каплеуловителя собирается в емкость и отводится наружу. Существуют СКВ вагонов поездов, в которых благодаря близости испарителя и конденсатора в моноблоке конденсат впрыскивается в поток воздуха, охлаждающего конденсатор, за счет чего снижается температура конденсации и уменьшается нагрузка на кондиционер.

Моноблочный кондиционер

Рис. 1. Общий вид установки для кондиционирования воздуха производства ЗАО «ЛАНТЕП» для вагона поезда (изображение взято из книги В.А.Жарикова «Климатические системы пассажирских вагонов»

Моноблочный кондиционер представляет собой холодильную машину, состоящую из двух отсеков — испарительного и конденсаторного. В испарительном отсеке установлены: фильтр, водяной и электрический калориферы, воздухоохладитель, каплеотделитель и один или два центробежных вентилятора. В конденсаторном отсеке расположены один или два компрессора, как правило, спирального типа. СКВ одновременно выполняет функции и кондиционера (охлаждение воздуха) и вентиляционной установки (подача свежего воздуха, выброс вытяжного воздуха).

Моноблочный кондиционер (рис. 1) устанавливается в пространстве подшивного потолка тамбура вагона. Забор приточного вентиляционного воздуха осуществляется через решетки с боковых сторон симметрично с двух сторон. Также с боков забирается и воздух для охлаждения конденсатора. Физически воздухозаборные решетки размещаются над входными дверьми в вагон. Выброс воздуха из конденсатора — вертикально вверх. Подача подготовленного воздуха — горизонтально вдоль вагона по магистральным воздуховодам.

В основе работы кондиционера — цикл парокомпрессионной холодильной машины.

В теплообменнике-испарителе хладагент охлаждает воздух, который далее поступает непосредственно в вагон. На вход в испаритель приходит смесь воздуха — свежего наружного и рециркуляционного. Количество свежего воздуха определяется нормативами, а объем рециркуляции — минимальной температурой подаваемого в вагон воздуха.

Расчет системы кондиционирования вагона поезда

Точный расчет системы кондиционирования вагона поезда производится итеративным методом — для некоторых неизвестных величин сначала принимаются предполагаемые значения, после чего проверяются в расчете. При несовпадении производятся их коррекция и повторный расчет, после чего процедура повторяется. При совпадении расчет считается оконченным.

Ниже приводится расчет холодопроизводительности системы кондиционирования вагона поезда, в котором по ходу расчета задаются два параметра — влажность воздуха в купе и расход рециркуляционного потока воздуха. Последний проверяется, исходя из обеспечения температуры подаваемого в купе воздуха не ниже нормативной величины (16 °С). Влажность воздуха проверяется следующим образом. Как известно, при охлаждении воздуха холодной поверхностью на I d-диаграмме процесс идет по линии, исходящей из точки исходного состояния воздуха и идущей в сторону точки с насыщения (φ=100%) при температуре холодной поверхности. Теоретически процесс должен достигнуть конечной точки (с φ=100%). Однако на практике воздух «не успевает» дойти до φ=100% и «останавливается» на точке с φ=85…95%. Тем не менее очевидно, что все три точки (начальная, конечная теоретическая и конечная практическая) лежат на I d-диаграмме на одной прямой. Именно требование нахождения их на одной прямой и является условием проверки влажности воздуха в купе (в начальной точке).

N_{рад_ср_46ш_прям}=494 Вт/м 2

Термодинамические данные:
Теплоемкость воздуха: c_возд=1,005 кДж/(кг∙°С).
Теплоемкость воздуха, насыщенного водяными парами: c_{нас_пар}=1,86 кДж/(кг∙°С).
Теплоемкость воды: c_воды=4,2 кДж/(кг∙°С).
Скрытая теплота парообразования:

Коэффициент теплопередачи обшивки:

Расчет необходимой холодопроизводительности

Для определения необходимой холодопроизводительности требуется определить теплопритоки (внутренние и внешние) на вагон. К внутренним относится тепло, выделяемое людьми и оборудованием вагона. При этом ощутимая (явная теплота) от людей отводится конвекцией, излучением и теплопроводностью, а скрытая — при испарении влаги с поверхности кожи, при дыхании. К внешним теплопритокам относятся притоки через ограждающие конструкции (окна, обшивку) и солнечная радиация, проникающая через остекленные поверхности.

Общий влагоприток (с учетом, что влагу выделяют только люди): P_ваг=P_люди=2,4 кг/ч.

Скрытый теплоприток от человека:

Полный теплоприток от человека:

Полный теплоприток от людей:

Теплоприток от теплопроводности обшивки:

Теплоприток через окна:

Принимаем, что в электропоезде двойное остекление из светопоглощающих стекол с коэффициентами поглощения и пропускания, равными:

Коэффициент теплоотдачи снаружи α_н=57 Вт/(м 2 ∙°С) (что соответствует скорости поезда 72 км/ч), внутри: α_в=8,7 Вт/(м 2 ∙°С). Термическое сопротивление воздушной прослойки (толщина 10 мм):

R_П=0,12 м 2 ∙°С/Вт, стекла: R_С=0,02 м 2 ∙°С/Вт.

Термическое сопротивление на поверхностях:

Коэффициент теплопередачи окна:

Теплоприток от теплопроводности окон:

Поток тепла в виде излучения на всю остекленную поверхность:

N_{все_окна} = N_{рад_ср_46ш_прям} ∙ S_окно/2 + N_{рад_ср_46ш_расс} ∙ S_окно = 5,9 кВт.

Принимаем предполагаемое значение рециркуляции в объеме (так, чтобы рассчитываемая ниже температура подаваемого воздуха не превышала 16 °С):

G_рец = 3730 м 3 /ч.

Общий расход воздуха, подаваемого в салон:

G_{ваг_вх} = G_{св_возд} + G_рец = 4,3∙10 3 м 3 /ч.

Притоки массы и тепла с наружным воздухом:

Вода в наружном воздухе:

Влажный воздух: m_{вв_нар} = m_{св_нар} + m_{вода_нар} = 651 кг/ч.

Параметры смеси наружного и рециркуляционного воздуха:

Температура (определяется по I d-диаграмме):

Влажность (определяется по I d-диаграмме):

Мощность вентилятора: N_{вент_исп}=1,5 кВт.

Параметры смеси после нагрева в вентиляторе испарителя:

Влагосодержание: d_см1 = d_см= 10,4 г/кг.

Параметры воздуха, поступающего в салон:

Температура: t_{ваг_вх} = t (i_{ваг_вх}, d_{ваг_вх}) = 16,1°С.

Плотность (определяется по I d-диаграмме):

Значение t_{ваг_вх} превышает 16°С, значит, выше принят достаточный расход рециркуляционного воздуха G_рец.

Убедимся, что точки, характеризующие состояние воздуха после вентилятора, на поверхности испарителя и воздуха, подаваемого в салон, лежат на одной прямой (температура поверхности испарителя, исходя из опыта, принята t_{пов_исп} = 10°С, а влажность воздуха в непосредственной близости от поверхности испарителя составляет φ_{пов_исп} =100%; по этим параметрам с помощью i d-диаграммы определяется энтальпия поверхностного слоя i_{пов_исп}):

Полученные значения совпадают, а значит, указанные выше три точки лежат на одной прямой, то есть изначально была выбрана правильная влажность воздуха в вагоне.

Необходимая холодопроизводительность системы кондиционирования:

Таким образом, с запасом 20% следует принять холодопроизводительность кондиционера, равной:

_N_{конд_расч} = 24 кВт._

При этом в купе вагона поезда будут обеспечены следующие условия:

Температура: t_ваг = 24°С.
Влажность: φ_ваг = 47%.

Требование индивидуального регулирования температуры в купе

Рис. 2. Дисплей системы управления компании SIEMENS (фото автора)

Согласно «Санитарным правилам по организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте» (СП 2.5.1198–03) в каждом купе пассажирских вагонов класса «люкс» и 1 го класса должны устанавливаться системы индивидуального регулирования температуры воздуха в диапазоне от +18 до +28 °С с шагом не более 1°С. Таким образом, пассажирам предоставляется возможность самим выбирать температуру в купе независимо от режима работы центральной климатической системы вагона.

Сейчас климатические системы вагонов всех классов обеспечивают автоматическое поддержание температуры воздуха в помещениях в расчете на «среднего человека»: зимой и в переходные периоды года — на уровне 22±2°С, а летом 24±2°С. Кроме того, автоматика позволяет с центрального пульта изменять установленное значение на 2°С с шагом 1°С. Таким образом, зимой и в переходные периоды года в помещениях вагонов может быть температура воздуха в пределах +18…+26°С, а летом +20…+28°С.

Следовательно, диапазон регулирования температур соответствует требованиям СП 2.5.1198–03. Однако он будет один для всех пассажиров вагона. В силу индивидуальных особенностей, физиологического состояния на данный момент ощущение комфорта по температуре у пассажиров различно. Поэтому для пассажиров вагонов «люкс» и 1 го класса предоставляется дополнительное оплачиваемое удобство.

Автоматическое регулирование температуры воздуха в купе

Одним из наиболее сложных вопросов при создании СКВ с автоматизированным индивидуальным регулированием температуры в каждом купе является выбор параметров регулирования производительностью кондиционера.

Наиболее простое и очевидное решение — плавное регулирование холодопроизводительности кондиционера посредством, например, инверторного привода.

При индивидуальном регулировании температуры подаваемого в купе воздуха проблема сводится к выбору базовой точки для летнего и зимнего режимов функционирования системы, от которой далее следует отталкиваться доводчикам. Так, значение температуры приточного воздуха при работе в режиме «охлаждение» можно выбрать по минимально допустимому значению подаваемого в купе воздуха, равному 16°C. При работе в режиме «отопление» или «тепловой насос» базовая температура приточного воздуха выбирается максимально возможной, то есть 26 или 28°C.

Такое техническое решение имеет ряд недостатков с точки зрения поддержания заданных значений при малых величинах теплоизбытков и теплопотерь (в диапазоне температур наружного воздуха от 0 до 20°C).

Другое решение — введение понятия «базового», или «ведущего», купе и ориентирование центрального кондиционера на заданные в нем параметры. При этом ведущее купе определяется следующим образом: в летний период выбирается купе с минимальной температурой, выбранной пассажирами, в переходный и зимний периоды — с максимальной температурой.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «МИР КЛИМАТА»
Дисплей системы управления компании SIEMENS (фото автора)

Источник