Системы кондиционирования воздуха пассажирских вагонов

 

По санитарно-гигиеническим требованиям предусматривается созда-ние в вагоне определенных комфортных условий для пассажиров, предо-храняющих их от воздействия недостатка кислорода, чрезмерной жары или холода.

 

Под термином «кондиционирование воздуха» понимают такую его об-работку воздуха, в результате которой воздух насыщается кислородом, ме-няет свою влажность, нагревается или охлаждается до температуры, наибо-лее приятной для человека.

 

Установки кондиционирования воздуха делят на летние, зимние и круглогодичные. Летние установки предназначены для охлаждения и осу-шения воздуха, зимние – для подогрева воздуха, круглогодичные – для лет-него и зимнего кондиционирования. Круглогодичные установки предназна-чены, как правило, для отопления помещений зимой только в местностях с теплым климатом, а в холодных районах в зимний период они служат для вентиляции и дополняют обычную систему отопления.

 

В конструктивном отношении установки кондиционирования воздуха пассажирских вагонов подразделяются на две системы:

 

– централизованную – получение холода и тепла, а также обработка воздуха централизованы; воздух подается в помещения вентиляторами по системе каналов;

– автономную – децентрализовано как приготовление воздуха, так и производство холода и тепла; получение холода и тепла, обработка воздуха для отдельных помещений производятся автономными кондиционерами с включенной в них холодильной машиной.

По источникам энергосбережения различают установки:

– с индивидуальным электроснабжением от подвагонного генератора, привод которого осуществляется от оси колесной пары;

 

– приводом агрегатов от дизель-генератора, смонтированного под ва-гоном или внутри его;

– централизованного энергосбережения, при котором электропитание всех вагонов поезда осуществляется от центральной электростанции, раз-мещенной в одном из вагонов, или от контактного провода.

Основные недостатки установок кондиционирования воздуха:

 

– большая масса и габариты;

 

– значительный расход электроэнергии;

– недостаточная надежность и долговечность;

– трудность обеспечения полной герметизации системы из-за разбро-санности агрегатов и длинных трубопроводов с большим количеством разъ-емов.

 

 

5

Снижение массы холодильных установок можно осуществлять за счет интенсификации теплообмена и соответствующего уменьшения поверхно-сти аппаратов, как наиболее тяжелой части холодильных установок.

 

Применение плавного регулирования холодопроизводительности и авто-матического поддержания стабильной температуры воздуха в вагоне можно осуществлять путем поочередного включения цилиндров компрессора. Такой способ регулирования, несомненно, прогрессивен, так как сводится к миниму-му количество пусков и остановок компрессора и обеспечивается более устой-чивая температура в вагоне. Примером установки с широким диапазоном регу-лирования является установка фирмы «Стоун» холодопроизводительностью 31,4 кВт.

 

Весьма целесообразно изменять температуру воздуха по желанию пасса-жиров отдельно в каждом купе. В вагонах поездов «Рейнгольд» эксплуатируе-мых с 1962 г. в ФРГ, применены аппараты «Жетэйр», устанавливаемые в каж-дом купе. В них происходит вторичная тепловая обработка воздуха, поступив-шего из нагнетательного воздуховода, и пассажиры могут сами устанавливать в купе желаемую температуру.

Улучшение технико-экономических показателей вагонных холодильных установок может быть достигнуто за счет повышения частоты вращения колен-чатого вала компрессора, например до 3000 об/мин.

Улучшение герметичности системы является одним из наиболее сущест-венных факторов, влияющих на надежность работы холодильной установки.

Первым шагом по улучшению герметичности системы было создание по-лугерметичных компрессоров, смонтированных в одном корпусе с бесколлек-торным электродвигателем переменного тока (например, компрессор ФУБС 15). Полностью же герметичную систему можно создать только при агрегати-ровании установки, т. е. применении автономного кондиционера с питанием переменным током.

Автономный кондиционер представляет собой единый агрегат, отдель-ные части которого соединены с помощью сварки. Это позволяет ликвидиро-вать один из основных недостатков подвагонных установок, имеющих флан-цевые и резьбовые соединения.

 

Агрегат удобен в обслуживании, легко монтируется на вагоне и при не-обходимости может быть быстро заменен другим не только на пунктах оборо-та поезда, но и во время его стоянок.

Автономные кондиционеры появились на транспорте около двадцати лет назад, но уже сейчас находят широкое применение во многих странах.

 

Кондиционеры, работающие в цикле теплового насоса, весьма эконо-мичны и целесообразны для применения на железнодорожном транспорте. Они могут обеспечить не только охлаждение воздуха, но и подогрев без при-менения специальных подогревателей путем реверсирования в холодильной системе направление потока хладагента в зависимости от наружных темпера-турных условий.

 

 

6

Применение теплового насоса позволяет значительно расширить воз-можности использования установок кондиционирования воздуха. В южных направлениях с умеренным климатом, где температура воздуха бывает минус 5 °С в зимнее время года, такая установка может обеспечить круглогодичное кондиционирование воздуха, не нуждаясь в дополнительном применении при-боров системы отопления.

 

При более холодном климате может потребоваться добавочный подогрев воздуха приборами отопления. И лишь при сильных морозах такая установка оказывается экономически невыгодной.

При перевозке пассажиров в межобластных пассажирских вагонах элек-тропоездах недостаточно хорошо рассмотрены вопросы кондиционирования воздуха. Эти вопросы требуют внимания в связи с тем, что повышается каче-ство и уровень пассажирских перевозок. С целью увеличения конкурентоспо-собности перевозок пассажиров в электропоездах возможно оборудование ва-гона электропоезда установкой кондиционирования воздуха.

Далее приведены конструкции систем кондиционирования воздуха, уста-навливаемых на пассажирские вагоны, эксплуатируемых на железных дорогах РФ.