典型动车组空调系统课件

典型动车组空调系统典型动车组空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 第一节第一节 CRH2CRH2动车组空调系统动车组空调系统 一、概述一、概述 CRH2动车组的每节车厢均配置有独立的空调动车组的每节车厢均配置有独立的空调系统，卫生间内设置系统，卫生间内设置直排直排车外的车外的废排通道废排通道。供热。供热方式采用装入空调系统的方式采用装入空调系统的电加热电加热装置。装置。第七章 典型动车组空调系统 第一节 CRH2动车组空第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 1 1空调及通风系统空调及通风系统 （1 1）CRH2CRH2动车组将空调装置及通风装置安装在地动车组将空调装置及通风装置安装在地板下，与设置于车体的送风通道结合。板下，与设置于车体的送风通道结合。（2 2）在客室的行李架下部设有）在客室的行李架下部设有送风口送风口，通道部设，通道部设有废排风口及回风口。有废排风口及回风口。第七章 典型动车组空调系统 1空调及通风系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （3 3）车内送风装置的结构为设置于客室座席底座部、司）车内送风装置的结构为设置于客室座席底座部、司机室、出入通道及厕所的排气口与底板下的排气通道相通。机室、出入通道及厕所的排气口与底板下的排气通道相通。此外，此外，尽可能地加大了送风口的开口尺寸，以降低进风速度，尽可能地加大了送风口的开口尺寸，以降低进风速度，从而降低管道阻力损失及噪音。从而降低管道阻力损失及噪音。（4 4）空调送风风速以如下数值为目标值：）空调送风风速以如下数值为目标值：客室：客室：座席上端位置的风速应小于座席上端位置的风速应小于0.4m/s0.4m/s，确保乘客无，确保乘客无不适感。不适感。出入通道：出入通道：因受客室内顶棚高度的影响，风速在送风位因受客室内顶棚高度的影响，风速在送风位置应小于置应小于2.0m/s2.0m/s。头车内设有头车内设有单体空调及车内压力释放阀单体空调及车内压力释放阀。第七章 典型动车组空调系统 （3）车内送风装置第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 2 2电加热器电加热器 电加热器采用了内藏于空调装置的电加热器采用了内藏于空调装置的小型、轻量小型、轻量的供热方式，利用与输送冷气时相同的通道供热。的供热方式，利用与输送冷气时相同的通道供热。第七章 典型动车组空调系统 2电加热器第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 3 3连续换气装置连续换气装置 当动车组行驶于隧道中时，随着车外气压的变化，车内当动车组行驶于隧道中时，随着车外气压的变化，车内气压将会急剧变化。为防止车厢外压力变化影响车厢内的压气压将会急剧变化。为防止车厢外压力变化影响车厢内的压力，力，地板下安装地板下安装了车厢通风用供排气一体的了车厢通风用供排气一体的连续换气装置连续换气装置。车厢内通风采用给排气用车厢内通风采用给排气用电动鼓风箱电动鼓风箱连续进行，并且采用在连续进行，并且采用在通过隧道时能控制车厢外通过隧道时能控制车厢外压力急剧变化压力急剧变化的结构。的结构。第七章 典型动车组空调系统 3连续换气装置第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-1 CRH27-1 CRH2动车组空调系统总体图动车组空调系统总体图 第七章 典型动车组空调系统 图7-1 CRH2动车第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 二、司机室空调系统二、司机室空调系统（一）总体布置（一）总体布置 CRH2CRH2动车组的原型车是日本川崎动车组动车组的原型车是日本川崎动车组E2E210001000，E2E210001000的司机室空调系统与以前的车型相比，考虑到维护的司机室空调系统与以前的车型相比，考虑到维护周期，室内机更换了鼓风机电机和膨胀阀，电源箱内采用周期，室内机更换了鼓风机电机和膨胀阀，电源箱内采用了改良版的变频器。了改良版的变频器。司机室空调系统采用司机室空调系统采用分体式结构分体式结构（变频式）。（变频式）。第七章 典型动车组空调系统 二、司机室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 变频空调开机后，能根据设定温度自动调节压缩机工作转速、膨胀阀变频空调开机后，能根据设定温度自动调节压缩机工作转速、膨胀阀开度，风机转速来精确输出制冷（制热）量，当室内温度达到设定温开度，风机转速来精确输出制冷（制热）量，当室内温度达到设定温度后，就自动维持较低转速运行，度后，就自动维持较低转速运行，实现温度的精确控制实现温度的精确控制，其温度波动，其温度波动范围一般能控制在范围一般能控制在0.5以内，真正做到了舒适自然。以内，真正做到了舒适自然。软启动，启动电流小。软启动，启动电流小。启动时不像定速空调那样启动电流是额定电流的启动时不像定速空调那样启动电流是额定电流的3-5倍，而只有额定电流的倍，而只有额定电流的1/2左右。制冷（热）迅速，仅用定速空调左右。制冷（热）迅速，仅用定速空调1/3的工作时间就能达到设定温度。控温精确、温度恒定，控温精度可的工作时间就能达到设定温度。控温精确、温度恒定，控温精度可达定速机的达定速机的4倍。倍。变频空调的优点主要就在其频率变化，变化范围越宽优点表现越明显，变频空调的优点主要就在其频率变化，变化范围越宽优点表现越明显，使用效果更显著。使用效果更显著。第七章 典型动车组空调系统 变频空调开机后，能根据设定温度第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （二）主要技术参数（二）主要技术参数冷气能力：冷气能力：7.1kW7.1kW（6 090kcal/h/6 090kcal/h/台以上）。台以上）。暖气能力：暖气能力：2kW2kW/台以上。台以上。循环风量：冷气时为循环风量：冷气时为5.5m5.5m3 3/min/min以上。以上。暖气时为暖气时为2.0m2.0m3 3/min/min以上。以上。其它其它夏季：在气温为夏季：在气温为3333、湿度为、湿度为8080时，司机室温度可保持时，司机室温度可保持在在2626以下以下。冬季：在气温为冬季：在气温为-15-15时，司机室温度可保持在时，司机室温度可保持在2020以上以上。第七章 典型动车组空调系统 （二）主要技术参数第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 司机室空调系统采用司机室空调系统采用四氟乙烯（四氟乙烯（R22R22）作为冷却剂。作为冷却剂。司机室空调系统的主要指标如表司机室空调系统的主要指标如表7-17-1所示。所示。性能性能说说 明明主电路主电路单相单相AC400V50/60HzDC288V运行压缩机用运行压缩机用控制电路控制电路单相单相AC400V50/60HzDC12V送风机，继电器用送风机，继电器用制冷制冷容量容量3045kcal/h26090kcal/h室外热交换器吸入温度室外热交换器吸入温度33室内热交换器吸入温度室内热交换器吸入温度28相对湿度相对湿度65%输入输入（变频器部）（变频器部）约约2kW2约约4kW重量重量室内机室内机约约6.5kg2=约约13kg室外机室外机约约35kg1=约约35kg电源箱电源箱约约30kg1=约约30kg变圧器变圧器约约49kg1=约约49kg控制面板控制面板约约0.4kg1=约约0.4kg第七章 典型动车组空调系统 司机室空调系统采第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （三）空调系统结构组成（三）空调系统结构组成 司机室除了客室用空调设备的送风外，还安装了司机室司机室除了客室用空调设备的送风外，还安装了司机室专用制冷设备。该制冷设备采用变频方式，输入电源为交流专用制冷设备。该制冷设备采用变频方式，输入电源为交流400V400V，主电路、控制电路均由转换的直流电驱动。，主电路、控制电路均由转换的直流电驱动。司机室制冷设备由司机室制冷设备由室外机、台室内机、电源箱、变压室外机、台室内机、电源箱、变压器、控制面板器、控制面板5 5部分组成，如图部分组成，如图7-27-2所示。制冷为所示。制冷为温控温控，可，可3 3段段手动调节风量。司机室空调系统组成如图手动调节风量。司机室空调系统组成如图7-37-3所示。司机室空所示。司机室空调系统的主要部件如图调系统的主要部件如图7-47-4、7-57-5、7-67-6所示。所示。第七章 典型动车组空调系统 （三）空调系统结构组成第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 空调系统构成如表空调系统构成如表7-27-2所示。所示。项项主要部分主要部分部件部件数量数量说明说明室内机室内机室内热交换机室内热交换机Fan And TubeFan And Tube方式方式室内送风机室内送风机5.8 m3/min5.8 m3/min多叶片多叶片离心扇离心扇室外机室外机压缩机压缩机2.5kW2.5kW封闭螺杆式封闭螺杆式室外热交换机室外热交换机Fan And TubeFan And Tube方式方式室外送风机室外送风机21.3 m3/min21.3 m3/min轴流式轴流式高圧压力开关高圧压力开关2.74MPa2.74MPa（28kg/28kg/）低圧压力开关低圧压力开关0.049MPa0.049MPa（0.5kg/0.5kg/）制冷剂受液器制冷剂受液器内置制冷剂的干燥剂内置制冷剂的干燥剂电源箱电源箱、内置变频器、内置变频器变圧器变圧器约约4.5kVA4.5kVA控制面板控制面板第七章 典型动车组空调系统 空调系统构成如表7-2所 图图7-27-2司机室空调系统结构图司机室空调系统结构图 图7-2司机室空调系统结构图 图图7-3 7-3 司机室空调系统组成图司机室空调系统组成图 图7-3 司机室空调系统组成图第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-47-4司机室空调系统主要部件（司机室空调系统主要部件（1 1）第七章 典型动车组空调系统 图7-4司机室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-47-4司机室空调系统主要部件（司机室空调系统主要部件（1 1）第七章 典型动车组空调系统 图7-4司机室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-57-5司机室空调系统的主要部件（司机室空调系统的主要部件（2 2）第七章 典型动车组空调系统 图7-5司机室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-57-5司机室空调系统的主要部件（司机室空调系统的主要部件（2 2）第七章 典型动车组空调系统 图7-5司机室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-67-6司机室空调系统主要部件（司机室空调系统主要部件（3 3）第七章 典型动车组空调系统 图7-6司机室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （四）空调系统的运行模式（四）空调系统的运行模式 司机室空调系统的控制面板如图司机室空调系统的控制面板如图7-77-7所示。所示。第七章 典型动车组空调系统 （四）空调系统的运行模式第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-77-7控制面板说明控制面板说明第七章 典型动车组空调系统 图7-7控制面板说明第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 司机室空调系统的运行模式如表司机室空调系统的运行模式如表7-37-3所示。所示。表表7-37-3运行模式及功率运行模式及功率模式模式压缩机转速压缩机转速（r/minr/min）功率功率（kcal/hkcal/h）风量风量(/min)/min)备备 注注强强（HiHi）30452=609030452=609052=1052=10外外部空气部空气3333内部空气内部空气2828相对湿度相对湿度6565（JISJISE6602E6602）中中（MeMe）25802=516025802=51604.42=8.84.42=8.8弱弱（LoLo）21502=430021502=43003.72=7.43.72=7.4第七章 典型动车组空调系统 司机室空调系统的运行模式第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 三、客室空调系统三、客室空调系统（一）总体布置（一）总体布置 客室空调系统是设置在客室地板下部的客室空调系统是设置在客室地板下部的2 2台小型、轻量化台小型、轻量化的空调装置。空调装置的外观如图的空调装置。空调装置的外观如图7-107-10所示。空调装置的送所示。空调装置的送风口与设在客室地板下部的送风道连通，并与顶板位置处的风口与设在客室地板下部的送风道连通，并与顶板位置处的送风口连通；回风口与吸入车内空气的回风道连接。送风口连通；回风口与吸入车内空气的回风道连接。第七章 典型动车组空调系统 三、客室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 输送冷气时，从回风道吸入的客室内空气与从供气装输送冷气时，从回风道吸入的客室内空气与从供气装置通过送风道送入的新鲜外气混合，通过设置在空调装置置通过送风道送入的新鲜外气混合，通过设置在空调装置回风口的车厢回风口的车厢过滤器过滤器，在室内热交换器进行热交换，冷却，在室内热交换器进行热交换，冷却为冷气。该冷气从为冷气。该冷气从车体两侧风道出风口车体两侧风道出风口吹入客室，向乘客吹入客室，向乘客提供冷风。输送暖气时，从回风道吸入空气时，同样与新提供冷风。输送暖气时，从回风道吸入空气时，同样与新鲜外气混合，通过设置在空调装置回风口的鲜外气混合，通过设置在空调装置回风口的过滤器过滤器，由电，由电热器加热，通过与冷气相同的路径，向乘客提供暖风。热器加热，通过与冷气相同的路径，向乘客提供暖风。第七章 典型动车组空调系统 输送冷气时，从回第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 为提高可维护性和简化室内热交换器以便于排水盘、为提高可维护性和简化室内热交换器以便于排水盘、排水泵的清洁工作，扩大了空调排水泵的清洁工作，扩大了空调下部检查孔下部检查孔，并将检查孔，并将检查孔盖和排水盘一体化设计，使得室内热交换器、排水盘、排盖和排水盘一体化设计，使得室内热交换器、排水盘、排水泵的清洁更加容易。另外，安装了水泵的清洁更加容易。另外，安装了室外过滤器室外过滤器以便防止以便防止热交换器污损。室内外过滤器均采用无纺布材料的过滤器。热交换器污损。室内外过滤器均采用无纺布材料的过滤器。运行及功率的控制，由空调设备运行及功率的控制，由空调设备自备逆变器自备逆变器进行。进行。第七章 典型动车组空调系统 为提高可维护性和第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-10 CRH27-10 CRH2动车组空调装置外观动车组空调装置外观第七章 典型动车组空调系统 图7-10 CRH2动第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （二）主要技术参数（二）主要技术参数 基本技术规格基本技术规格：（1 1）型）型 号：号：EU651EU651 （2 2）安装方式：准集中式、底架下安装）安装方式：准集中式、底架下安装第七章 典型动车组空调系统 （二）主要技术参数第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （3 3）电源）电源主电路：单相交流，主电路：单相交流，50Hz50Hz，400V400V+24/-37%+24/-37%（变频器输入，（变频器输入，电加热器输入）。电加热器输入）。变频器变频器1 1（VVVFVVVF）输出：）输出：3 3相，相，40Hz/125V40Hz/125V70Hz/200V70Hz/200V（压缩（压缩机用）。机用）。变频器变频器2 2（CVCFCVCF）输出：）输出：3 3相，相，60Hz/200V60Hz/200V，65Hz/215V65Hz/215V（送风（送风机用）。机用）。控制电路：单相交流，控制电路：单相交流，50Hz50Hz，100V100V，及，及DC100VDC100V。第七章 典型动车组空调系统 （3）电源第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （4 4）冷气控制方式：）冷气控制方式：逆变器频率控制逆变器频率控制及压缩机运行台数及压缩机运行台数控制。控制。（5 5）暖气控制方式：电热器多级控制。）暖气控制方式：电热器多级控制。（6 6）制冷能力）制冷能力 当标准条件为以下条件时为当标准条件为以下条件时为37.21kW37.21kW/台以上：台以上：室外热交换器吸入空气室外热交换器吸入空气 3333，6969；室内热交换器吸入空气室内热交换器吸入空气 2828，6565。第七章 典型动车组空调系统 （4）冷气控制方式第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （7 7）制热能力：）制热能力：24kW/24kW/台。台。（8 8）循环风量：）循环风量：65m65m3 3/min/min（以（以65Hz65Hz运行时）运行时）60m60m3 3/min/min（机外静压（机外静压490Pa490Pa）（以）（以60Hz60Hz运行时）运行时）（9 9）输入功率）输入功率 制冷时：约制冷时：约20.0kW20.0kW；制热时：约；制热时：约22.0kW22.0kW（1010）制冷剂）制冷剂 R22R22（1111）质量）质量 约约730kg730kg第七章 典型动车组空调系统 （7）制热能力：24kW第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （1212）喷漆颜色）喷漆颜色 主框架、外罩：不锈钢制无喷漆主框架、外罩：不锈钢制无喷漆室内送风机：室内送风机：Munsell 7.5BG-6/1.5Munsell 7.5BG-6/1.5室外送风机：黑色室外送风机：黑色 压缩机：黑色压缩机：黑色变频器、冷凝器：无喷漆变频器、冷凝器：无喷漆接触器盘接触器盘1 1、2 2：无喷漆：无喷漆第七章 典型动车组空调系统 （12）喷漆颜色 第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （三）空调系统结构组成（三）空调系统结构组成1 1空调装置主体构成设备的额定规格空调装置主体构成设备的额定规格（1 1）电动压缩机）电动压缩机22台台型式：型式：全封闭型涡旋压缩机全封闭型涡旋压缩机（2 2极）极）型号：型号：ZHV083FZAZHV083FZA额定功率：额定功率：3.7kW 3.7kW 第七章 典型动车组空调系统 （三）空调系统结构组成第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （2 2）室外电动送风机）室外电动送风机22台台 型式：电动机直接连接、轴流型型式：电动机直接连接、轴流型 型号：型号：FP51GFP51G0101 风量：约风量：约150m3/min150m3/min 静止压力：静止压力：176Pa176Pa（18mmAq18mmAq）额定功率：额定功率：1.5kW1.5kW 电流：约电流：约6.1A6.1A 转速：约转速：约1720rpm1720rpm（4 4极）极）第七章 典型动车组空调系统 （2）室外电动送风机2第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （3 3）室内电动送风机）室内电动送风机11台台 型式：电动机直接连接、离心式型式：电动机直接连接、离心式 型号：型号：BFDBFD28GTA0628GTA06 风量：约风量：约65m3/min 65m3/min 静止压力：静止压力：784Pa784Pa（80mmAq80mmAq）额定功率：额定功率：1.5kW1.5kW 电流：约电流：约6.56.5 转速：约转速：约1885rpm1885rpm（4 4极）极）第七章 典型动车组空调系统 （3）室内电动送风机1第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （4 4）室外热交换器）室外热交换器11个个 型式：交错排列、翅片管型式：交错排列、翅片管 散热片：铝合金散热片：铝合金 冷却管：内面带沟槽的铜管冷却管：内面带沟槽的铜管（5 5）室内热交换器）室内热交换器11个个 型式：交错排列、翅片管型式：交错排列、翅片管 散热片：铝合金散热片：铝合金 冷却管：内面带沟槽的铜管冷却管：内面带沟槽的铜管 第七章 典型动车组空调系统 （4）室外热交换器1个第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （6 6）电加热器）电加热器11个个 额定功率：额定功率：24.0kW24.0kW（8/8/8kW8/8/8kW，3 3段）段）元件：带散热片的元件：带散热片的铠装加热器铠装加热器（7 7）高压压力开关高压压力开关个个 型号：型号：FNSFNSC135Q001C135Q001（自动复位型）（自动复位型）启动压力：启动压力：OFF 3.040.05MPaOFF 3.040.05MPa（8 8）低压压力开关低压压力开关个个 型号：型号：LCBLCBJB24JB24（自动复位型）（自动复位型）电路接通：电路接通：0.030.03MPa0.030.03MPa 电路断开：电路断开：0.100.03MPa 0.100.03MPa 由不同的导体材料由不同的导体材料装在有绝缘材料的装在有绝缘材料的金属套管中，被加金属套管中，被加工成可弯曲的坚实工成可弯曲的坚实组合体。优点：比组合体。优点：比一般加热器有更强一般加热器有更强的机械强度，更好的机械强度，更好的搞腐蚀能力。的搞腐蚀能力。第七章 典型动车组空调系统 （6）电加热器1个 由第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （9 9）制冷剂干燥）制冷剂干燥器器个个 干燥剂：分子筛干燥剂：分子筛4AH4AH （1010）单向）单向阀阀个个 型号：型号：NRVNRV16S16S（1111）电磁阀电磁阀个个 型号：型号：NEVNEV603DXF603DXF（1212）过电流继电器）过电流继电器个（个（CPOCR1CPOCR1、CPOCR2CPOCR2）型号：型号：THTHN60KFN60KF 加热器电流：加热器电流：42A42A第七章 典型动车组空调系统 （9）制冷剂干燥器个第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （1313）过电流继电器）过电流继电器个（个（EFTHEFTH、CFTH1CFTH1、CFTH2CFTH2）型号：型号：THTHN12TPN12TP 加热器电流：加热器电流：9A9A（1414）排水泵排水泵个个 型号：型号：CJVCJV0935A0935A 额定电压：额定电压：AC100AC1001010 60Hz60Hz（1515）配线用连接器接头（用于与车体侧设备连接用）配线用连接器接头（用于与车体侧设备连接用）第七章 典型动车组空调系统 （13）过电流继电器第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 型型 号号个数个数备注备注接头规格接头规格GTC2A-32-M9PCGTC2A-32-M9PC1 1主电路用主电路用芯芯JL06-2A28-JL06-2A28-M1PCM1PC1 1控制电路用控制电路用16271627芯芯第七章 典型动车组空调系统 型 号个数备注第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 2 2空调装置的总体结构空调装置的总体结构（1 1）空调）空调单元单元 客室空调装置的结构采用将设备、部件设置在框架中，客室空调装置的结构采用将设备、部件设置在框架中，盖上挡板后形成一个整体空调单元。空调装置分为盖上挡板后形成一个整体空调单元。空调装置分为室内部、室内部、室外部、控制部分室外部、控制部分。室外部设有压缩机、高压开关、室外热室外部设有压缩机、高压开关、室外热交换器、室外送风机、气液分离器、交流电抗器。交换器、室外送风机、气液分离器、交流电抗器。车厢内部车厢内部分采用密封结构，分采用密封结构，室内部设有室内热交换器、室内送风机、室内部设有室内热交换器、室内送风机、电热器、直流电抗器、排水泵、空气过滤器。电热器、直流电抗器、排水泵、空气过滤器。此外，控制部此外，控制部分采用密封结构，分采用密封结构，内部设有变频器、电热器、接触器盘内部设有变频器、电热器、接触器盘1 1、接、接触器盘触器盘2 2。该单元设置在车辆的地板下侧。该单元设置在车辆的地板下侧。第七章 典型动车组空调系统 2空调装置的总体结构第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （2 2）制冷系统）制冷系统 如图如图7-117-11所示，制冷剂循环系统是由所示，制冷剂循环系统是由压缩机、室外热压缩机、室外热交换器、干燥器、毛细管、室内热交换器、气液分离器及交换器、干燥器、毛细管、室内热交换器、气液分离器及配管构成，配管构成，各设备及配管为焊接（钎焊）连接的完全密封各设备及配管为焊接（钎焊）连接的完全密封型，内充入型，内充入R22R22制冷剂。制冷剂。第七章 典型动车组空调系统 （2）制冷系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 压缩机：压缩机：吸入低温的制冷气体，将其压缩为高温高压的制冷气吸入低温的制冷气体，将其压缩为高温高压的制冷气体后送出。体后送出。室外热交换器：室外热交换器：用室外送风机送入的室外空气对高温高压的制用室外送风机送入的室外空气对高温高压的制冷气体进行冷却，使其形成常温（冷气体进行冷却，使其形成常温（约约5050）的高压制冷液）的高压制冷液制冷剂干燥器：制冷剂干燥器：吸收制冷液中的水分。吸收制冷液中的水分。毛细管：毛细管：利用通道面积小的阻力管，使高压制冷液变为低压的利用通道面积小的阻力管，使高压制冷液变为低压的气液混合状态。制冷剂在减压的同时温度也将下降。气液混合状态。制冷剂在减压的同时温度也将下降。第七章 典型动车组空调系统 压缩机：吸入低温的制冷气第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 室内热交换器：室内热交换器：低温、低压的气液混合制冷剂，与通过室内低温、低压的气液混合制冷剂，与通过室内热交换器室的室内空气进行热交换的同时变成气体。此时，热交换器室的室内空气进行热交换的同时变成气体。此时，室内空气的热量被制冷剂吸收，使温度下降。该冷风吸收车室内空气的热量被制冷剂吸收，使温度下降。该冷风吸收车体的热负荷（通风、日照及车内外温度差等）和人体所产生体的热负荷（通风、日照及车内外温度差等）和人体所产生的热量而变成暖空气，并被再次送入室内热交换器。的热量而变成暖空气，并被再次送入室内热交换器。气液分离器：气液分离器：分离制冷气体和液体。分离制冷气体和液体。第七章 典型动车组空调系统 室内热交换器：低温、低压第七章 典型动车组空调系统 图图7-117-11制冷循环图制冷循环图 第七章 典型动车组空调系统 图7-11制冷循环图 第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （3 3）电气配线）电气配线 从从4 4芯配线用连结器（芯配线用连结器（CN1CN1）供给主电路单相）供给主电路单相AC400VAC400V，从从2727芯配线用连结器（芯配线用连结器（CN2CN2）供给控制电路电源。）供给控制电路电源。压缩机（压缩机（CP1CP1，CP2CP2）接受单相）接受单相AC400VAC400V经逆变器变成经逆变器变成3 3相、相、40Hz/120V-70Hz/200V40Hz/120V-70Hz/200V电源供电后运行。室内风扇（电源供电后运行。室内风扇（EFEF）、）、室外风扇（室外风扇（CF1CF1，CF2CF2）如上所述，采用经逆变器改成电源）如上所述，采用经逆变器改成电源3 3相、相、60Hz/200V-65Hz/215V60Hz/200V-65Hz/215V进行运行。电热器（进行运行。电热器（H1H1，H2H2，H3H3）不经逆变器采用单相）不经逆变器采用单相AC400VAC400V进行加热。进行加热。第七章 典型动车组空调系统 （3）电气配线第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 第二节第二节 CRH5CRH5动车组空调系统动车组空调系统 一、司机室空调系统一、司机室空调系统（一）总体布置（一）总体布置 司机室有一套空调系统，受客车空调系统的控制器控制。司机室有一套空调系统，受客车空调系统的控制器控制。该系统由下列部件组成：该系统由下列部件组成：第七章 典型动车组空调系统 第二节 CRH5动车组空第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 安装在通过台天花板上面的空调装置；安装在通过台天花板上面的空调装置；通风道和出风口；通风道和出风口；安装在新风送风道内的鼓风机；安装在新风送风道内的鼓风机；驾驶台上的控制开关；驾驶台上的控制开关；驾驶台上的温度控制开关；驾驶台上的温度控制开关；地板风口控制旋钮；地板风口控制旋钮；B-B-隔间内的电子控制器；隔间内的电子控制器；司机室后墙上的温度调节装置；司机室后墙上的温度调节装置；司机室内的供暖散热器；司机室内的供暖散热器；制冷压缩机和冷凝器安放在底架下空调模块内。制冷压缩机和冷凝器安放在底架下空调模块内。第七章 典型动车组空调系统 安装在通过台天花板上面的第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 由空调装置自动控制司机室的温度。该装置通过进气格由空调装置自动控制司机室的温度。该装置通过进气格栅吸入外部的空气并通过安装在司机室天花板上的栅吸入外部的空气并通过安装在司机室天花板上的格栅格栅使空使空气进行再循环。气进行再循环。空气在该装置内经过滤、加热或冷却后，空气在该装置内经过滤、加热或冷却后，通通过风道被吹入司机室。过风道被吹入司机室。空气通过两个喷口吹入两侧窗户和风空气通过两个喷口吹入两侧窗户和风挡下面。挡下面。部分气流可以送向地板。地板每个喷口的气流可单部分气流可以送向地板。地板每个喷口的气流可单独进行控制。为保证各种情况下新鲜空气的量，送风道安装独进行控制。为保证各种情况下新鲜空气的量，送风道安装了了鼓风机鼓风机。司机室内增加的空气量通过后墙上的电子柜流向。司机室内增加的空气量通过后墙上的电子柜流向通过台。司机室有轻微的过压。通过控制开关，司机可以选通过台。司机室有轻微的过压。通过控制开关，司机可以选择空调风扇的择空调风扇的四种时速四种时速。在第五挡位置上，风扇速度最大，。在第五挡位置上，风扇速度最大，也可能只进行通风冷却。也可能只进行通风冷却。第七章 典型动车组空调系统 由空调装置自动控第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 通过空气分配可保证司机室内的温度平均通过空气分配可保证司机室内的温度平均分配。当列车的时速为分配。当列车的时速为200200公里或者环境温度公里或者环境温度在在-36-36时，内墙板（墙和天花板）的表面温时，内墙板（墙和天花板）的表面温度不会比司机室的气温低度不会比司机室的气温低5 5 以上。以上。第七章 典型动车组空调系统 通过空气分配可保第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （二）主要技术参数（二）主要技术参数司机室空调装置的技术数据如下：司机室空调装置的技术数据如下：制冷能力制冷能力：4kW4kW；供电电压：供电电压：AC 380VAC 380V、50Hz50Hz；制冷介质：制冷介质：R134aR134a；总风量：总风量：48048090 m3/h 90 m3/h；最大新风量：最大新风量：18018015 m3/h 15 m3/h。第七章 典型动车组空调系统 （二）主要技术参数第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （三）空调系统的运行（三）空调系统的运行 司机可通过安装在驾驶台上的开关设定司机室的温度。设司机可通过安装在驾驶台上的开关设定司机室的温度。设定值可以为定值可以为18-2418-24，允许，允许11误差。控制器对通过空调装置的误差。控制器对通过空调装置的气流进行加热或冷却，即可自动保持所设定的温度。气流进行加热或冷却，即可自动保持所设定的温度。当整个列车设置成停止加热模式，司机室的空调系统可同当整个列车设置成停止加热模式，司机室的空调系统可同时自动设定成停止加热模式。在停止加热模式下，风扇关闭，时自动设定成停止加热模式。在停止加热模式下，风扇关闭，而且即使列车不运行、室外的气温在而且即使列车不运行、室外的气温在-36-36时，司机室的温度时，司机室的温度仍可通过散热器保持在仍可通过散热器保持在+18+18。第七章 典型动车组空调系统 （三）空调系统的运行第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 司机室的两侧墙上装有司机室的两侧墙上装有1500W1500W电热器，并在司机台内侧电热器，并在司机台内侧装有两个装有两个370W370W小型电热器。电热器的供电是小型电热器。电热器的供电是230V230V交流电，交流电，在电热器内部安装了一个在电热器内部安装了一个+70+70恒温器。电热器罩的表面温恒温器。电热器罩的表面温度不会超过度不会超过+60+60。驾驶台下的放脚处有表面温度较低（大约为驾驶台下的放脚处有表面温度较低（大约为+30+30）的）的电热器，安放在侧板的后面，类似的一个电热器放在踏脚电热器，安放在侧板的后面，类似的一个电热器放在踏脚板的下面。板的下面。第七章 典型动车组空调系统 司机室的两侧墙上第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 二、客室空调系统二、客室空调系统（一）概述（一）概述 客室空调系统采用客室空调系统采用车顶单元式车顶单元式空调机组。制冷剂为空调机组。制冷剂为R134aR134a，环保型。环保型。客室空调设备由客室空调设备由两套独立的冷却电路两套独立的冷却电路构成（除冷却构成（除冷却扇以外），以确保设备发生第一次故障时还可保持扇以外），以确保设备发生第一次故障时还可保持50%50%正常运转。正常运转。第七章 典型动车组空调系统 二、客室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 供电电压：供电电压：AC 380V 50HzAC 380V 50Hz。额定制冷功率：额定制冷功率：42kW42kW。总风量：总风量：44004400m m3 3/h/h，新风量，新风量 在在90090018001800 m m3 3/h/h之间。之间。制冷剂：制冷剂：R134aR134a。就冷却性能而言，空调设备是根据以下外部气候条件而设就冷却性能而言，空调设备是根据以下外部气候条件而设计的：计的：室外温度室外温度40C40C相对湿度相对湿度60%60%第七章 典型动车组空调系统 供电电压：AC 380V第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 在外部温度为在外部温度为40C40C、相对湿度为、相对湿度为60%60%的气候条件下，的气候条件下，空调设备能够保证车内温度为空调设备能够保证车内温度为27C27C（根据（根据UICUIC国际标准）、国际标准）、新风量为每人新风量为每人12m12m3 3/h/h。供热系统通过空气处理设备中安装的加热器和客车分供热系统通过空气处理设备中安装的加热器和客车分隔间、通廊及卫生间内的电气供热器构成。该供热系统设隔间、通廊及卫生间内的电气供热器构成。该供热系统设计保证在外界温度为计保证在外界温度为25C25C情况下，车内温度为情况下，车内温度为24C24C（根据（根据UICUIC国际标准），新风量为每人国际标准），新风量为每人10m10m3 3/h/h。第七章 典型动车组空调系统 在外部温度为40第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 根据外部温度条件，总风量约为根据外部温度条件，总风量约为4400 m4400 m3 3/h/h，新风量在，新风量在900900 到到1800 m1800 m3 3/h/h之间。之间。处理的气体通过装在处理的气体通过装在行李架后面的纵向管道行李架后面的纵向管道传遍车体，并传遍车体，并通过行李架下部设置的合理设计的部件分散至客车分隔间。通过行李架下部设置的合理设计的部件分散至客车分隔间。空调出现故障时，该设备可自动通风，可使客车分隔间内空调出现故障时，该设备可自动通风，可使客车分隔间内的气体得以改善。的气体得以改善。该系统还配有一个设计恰当的该系统还配有一个设计恰当的隔片隔片，关闭出入的气体滑片，关闭出入的气体滑片，可使乘客在列车进入隧道或两列车运行方向相反时免于可使乘客在列车进入隧道或两列车运行方向相反时免于压力冲压力冲击击。第七章 典型动车组空调系统 根据外部温度条件第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （二）主要技术参数（二）主要技术参数客室空调设备主要设计参数：客室空调设备主要设计参数：车外温度车外温度 4040；车外相对湿度车外相对湿度 50%50%；车内温度车内温度 2727；车内温度梯度车内温度梯度 地板以上地板以上0.10.11.7m1.7m的横断面上的横断面上 33；地板以上地板以上1.1m1.1m的纵断面上的纵断面上 22；第七章 典型动车组空调系统 （二）主要技术参数第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 新风量新风量 15m15m3 3/h/h 人；人；应急通风时新风量应急通风时新风量 10m10m3 3/h/h 人；人；车内空气含尘量车内空气含尘量 0.5mg/m0.5mg/m3 3。第七章 典型动车组空调系统 新风量 第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 当辅助电源出现故障时，空调系统可当辅助电源出现故障时，空调系统可紧急通风紧急通风，紧急，紧急通风时间通风时间2 2小时小时。系统配有一个系统配有一个压力保护系统压力保护系统，可保护乘客在列车进入，可保护乘客在列车进入隧道或两列车交汇时免于压力波动的影响隧道或两列车交汇时免于压力波动的影响。系统通过关闭。系统通过关闭空调系统的新风口和排风口，保证动车组外部压力波不在空调系统的新风口和排风口，保证动车组外部压力波不在车内传播。在通过遂道或交汇时，司机手动操作司机台上车内传播。在通过遂道或交汇时，司机手动操作司机台上的按钮控制风口的开关。废气由卫生间和电气柜排出。的按钮控制风口的开关。废气由卫生间和电气柜排出。第七章 典型动车组空调系统 当辅助电源出现故第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 供热系统由空调设备中安装的加热器和分隔间、通过台及卫供热系统由空调设备中安装的加热器和分隔间、通过台及卫生间内的电热器构成。电热器的布置可以保证在车内形成空生间内的电热器构成。电热器的布置可以保证在车内形成空气对流状态，以充分利用加热功率。气对流状态，以充分利用加热功率。供热系统设计参数：供热系统设计参数：外界温度外界温度 2525；车内温度车内温度 2424；新风量新风量 10m3/h 10m3/h 人；人；应急时的新风量应急时的新风量 10m3/h 10m3/h 人。人。第七章 典型动车组空调系统 供热系统由空调设备中安装第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （三）空调系统结构组成（三）空调系统结构组成 客室、通过台和卫生间的空调系统包括客室、通过台和卫生间的空调系统包括2 2个独立单元个独立单元，包括安装在各车厢内的空气处理单元和各车厢车顶的两个压包括安装在各车厢内的空气处理单元和各车厢车顶的两个压缩机组件。缩机组件。CRH5CRH5动车组的原型车动车组的原型车SM3SSM3S的空调装置如图的空调装置如图7-127-12，1313，1414所示。供热通过安装在车厢内、通过台以及卫生间内所示。供热通过安装在车厢内、通过台以及卫生间内的电加热器完成。在空气处理单元内设有的电加热器完成。在空气处理单元内设有热敏电阻热敏电阻。第七章 典型动车组空调系统 （三）空调系统结构组成第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-12 CRH57-12 CRH5动车组原型车的客室空调装置动车组原型车的客室空调装置第七章 典型动车组空调系统 图7-12 CRH5动第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-13 CRH57-13 CRH5动车组原型车的司机室空调装置动车组原型车的司机室空调装置第七章 典型动车组空调系统 图7-13 CRH5动第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-14 CRH57-14 CRH5动车组原型车的制冷压缩机单元动车组原型车的制冷压缩机单元第七章 典型动车组空调系统 图7-14 CRH5动第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 第三节第三节 CRH1CRH1动车组空调系统动车组空调系统 CRH1CRH1动车组空调系统采用动车组空调系统采用分体式分体式空调系统，制冷能空调系统，制冷能力增加到可以符合最高外界温度力增加到可以符合最高外界温度+40C+40C的要求，供热能的要求，供热能力符合最低外界温度力符合最低外界温度40C40C的要求。的要求。CRH1CRH1动车组空调系统在车辆每端的车顶和天花板之动车组空调系统在车辆每端的车顶和天花板之间设置排气风扇单元。司机室设有位于后面顶部凹进处间设置排气风扇单元。司机室设有位于后面顶部凹进处的的单独紧凑式空调单元单独紧凑式空调单元。第七章 典型动车组空调系统 第三节 CRH1动车组空第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 每辆车设有每辆车设有2 2个单独的排气风扇单元个单独的排气风扇单元，分别位于车辆，分别位于车辆两端的两端的天花板和车顶之间天花板和车顶之间。排出空气从卫生间、司机室、。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，风道装有消音器消音器。空调控制系统的存储器为闪存空调控制系统的存储器为闪存EPROMEPROM类型，可以通过类型，可以通过在车内空调服务插座上连上在车内空调服务插座上连上PCPC机机来直接进行通讯和软件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。传感器测量的温度自动进行操作。第七章 典型动车组空调系统 每辆车设有2个单第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 一、司机室空调系统一、司机室空调系统（一）总体布置（一）总体布置 司机室空调系统采用司机室空调系统采用单元式空调机组单元式空调机组，总体布置如图，总体布置如图7-167-16所示。司机室区域内的空调系统具有回风功能，并在所示。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应通过消音器和置于车顶和天花板之机室区域的供风气流应通过消音器和置于车顶和天花板之间的风道进行分配。间的风道进行分配。第七章 典型动车组空调系统 一、司机室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 空调单元安装在空调单元安装在车顶凹进处车顶凹进处，并通过螺栓和单元的法，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。为控制司机室内的空气环境，在司机室天花板上安装室。为控制司机室内的空气环境，在司机室天花板上安装气流气流/方向可由操作者调节的合适的方向可由操作者调节的合适的送风器送风器。加热和冷却均。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，由空气传播，并通过天花板和地板内的风道系统进行分配，还安装了还安装了地板加热器地板加热器。第七章 典型动车组空调系统 空调单元第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 图图7-15 CRH17-15 CRH1空调总体布置空调总体布置第七章 典型动车组空调系统 图7-15 CRH1空第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （二）主要技术参数（二）主要技术参数 1.1.司机室空调司机室空调 制冷量制冷量 5kW5kW 制热量制热量 4kW4kW 送风量送风量 800 m3/h 800 m3/h 新风量新风量 60 m3/h60 m3/h 外形外形 10001450350 mm10001450350 mm 重量重量 175kg175kg 耗电量耗电量 5kVA5kVA 制冷剂制冷剂 R407c R407c 第七章 典型动车组空调系统 （二）主要技术参数第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 2 2车内参数车内参数 夏季夏季 温度温度2828 C C，RH 40-65%RH 40-65%冬季冬季 温度温度2020 C C，RH 30%RH 30%最大灰尘含量最大灰尘含量 1 mg/m31 mg/m3 正压力范围正压力范围 10-30 Pa10-30 Pa第七章 典型动车组空调系统 2车内参数第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （三）空调系统的运行要求（三）空调系统的运行要求1 1预热预热 在车门关闭、车上无司机、内部照明打开、车辆未暴露于在车门关闭、车上无司机、内部照明打开、车辆未暴露于太阳下的条件下，加热系统的能力应能保证将司机室的内部温太阳下的条件下，加热系统的能力应能保证将司机室的内部温度在度在6060分钟内分钟内从内部温度从内部温度00加热到加热到+20+20。2 2预冷预冷 在车门关闭、车上无司机、内部照明打开、车辆暴露于太在车门关闭、车上无司机、内部照明打开、车辆暴露于太阳下和周围温度阳下和周围温度3030的条件下，空调系统应能保证将客室的内的条件下，空调系统应能保证将客室的内部空气温度在部空气温度在3030分钟内从分钟内从+40+40降至降至 +28+28和在和在4040分钟内降至分钟内降至+25+25。第七章 典型动车组空调系统 （三）空调系统的运行要求第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 二、客室空调系统二、客室空调系统（一）总体布置（一）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，客室用空调系统为调机组，客室用空调系统为分体式分体式空调，空调，压缩机和冷凝器单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。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器和置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并通过供，并通过供风终端装置吹送进车辆。风终端装置吹送进车辆。第七章 典型动车组空调系统 二、客室空调系统第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 乘客区空调系统具有乘客区空调系统具有回风功能回风功能，并在通过过滤器进入，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。气单元。车内供热通过安装在车内供热通过安装在车辆侧墙内的加热器车辆侧墙内的加热器实现，并通实现，并通过空调系统过空调系统控制器控制器进行控制。卫生间和餐饮区设有排气扇。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。空调系统的电气和控制设备安装在车辆电气柜内。第七章 典型动车组空调系统 乘客区空调系统具第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 （二）主要技术参数（二）主要技术参数 1 1客室空气处理单元客室空气处理单元 制冷量制冷量 55kW55kW 制热量制热量 30kW30kW 送风量送风量 6200 m3/h6200 m3/h 外形外形 20502050 14501450 580 mm580 mm 重量重量 450kg450kg 风机风机 2 2 1.5kVA1.5kVA第七章 典型动车组空调系统 （二）主要技术参数第七章第七章 典型动车组空调系统典型动车组空调系统 2 2压缩机压缩机/冷凝器单元冷凝器冷却风量冷凝器单元冷凝器冷却风量 2 2 13000 m3/h13000 m3/h （2 2）外形）外形 17001700 840840 580 mm580 mm 重量重量 2 2 275kg275kg 压缩机耗电量压缩机耗电量 2 2 16 kVA16 kVA 冷凝器风机耗电量冷凝器风机耗电量 4 4 1.5 kVA 1.5 kVA 制冷剂制冷剂 R407c