профи климат

Выбор по цене

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 м3/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:

температура 32 °С, влажность 60%;

температура 40 °С, влажность 20%.

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.

Еще одним критичным параметром СКВ в железнодорожном составе является удароустойчивость системы. Наибольший удар (наибольшее ускорение) в вагонах возникает при их сцепке, когда вагоны с небольшой скоростью соударяются и останавливаются практически мгновенно. При этом оборудование внутри вагона, в том числе и СКВ, не должно разрушаться, сохраняя полную работоспособность.

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