動車組空調(diào)系統(tǒng)檢修與維護（第2版）PPT完整全套教學(xué)課件

動車組車內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)檢修動車組空調(diào)1整體認知動車組空調(diào)2基礎(chǔ)知識動車組空調(diào)3通風系統(tǒng)動車組空調(diào)4制冷系統(tǒng)動車組空調(diào)5供暖及加濕系統(tǒng)動車組空調(diào)6動車組空調(diào)系統(tǒng)的運行控制動車組空調(diào)7空調(diào)裝置的維護與故障分析

考勤（40%）平時(60-70%)回答問題（20%）考核（60%）作業(yè)（30%）成績課堂紀律（10%）

期末（40-30%）——考核課程要求

曠課、早退一次扣10分遲到（正式上課鈴響后5分鐘之內(nèi)）一次扣2分（遲到時間超過5分鐘考核加倍，遲到時間超過30分鐘者視為曠課，連續(xù)遲到3次算一次曠課）事假一次扣2分病假有醫(yī)院證明者不扣分，否則扣2分

一學(xué)期允許請公假3次，超過3次按病事假考核請病事假必須有班主任或輔導(dǎo)員簽字的假條，請公假必須有相關(guān)部門出具的公假條，否則一律按曠課論。曠課超過11次及以上、缺勤15次及以上者取消期末考核資格，直接重修?。?！主動回答問題并答對+2分，答錯不扣分點名回答問題答對不加分，答錯扣2分本學(xué)期共6次作業(yè)，每次作業(yè)滿分為5分，分為A、B、C、D四個等級，其中：A級為優(yōu)秀（5分）B級為良好（4分）C級為合格（3分）D級為不合格（1分）未按時交作業(yè)（0分）補交作業(yè)在相應(yīng)等級得分基礎(chǔ)上扣2分，最低為1分。

凡是在課堂上講話、睡覺、玩手機、做其他與課程無關(guān)的事情，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)老師給予提醒一次、警告一次，之后若繼續(xù)不改，考核此項成績5分。

若出現(xiàn)違反課堂紀律2次以上者，將從期末平時成績中按超出次數(shù)扣分，每次扣5分。

若出現(xiàn)課堂不尊重老師、不服從課堂管理等嚴重情況者，此項成績直接扣完。如果該生此項成績已經(jīng)扣完，則從期末平時成績中扣10分。什么是環(huán)境？談?wù)勀銓榆嚱M車內(nèi)環(huán)境的了解和認識結(jié)合自身的實際經(jīng)歷，談?wù)剟榆嚱M車內(nèi)環(huán)境對旅客的影響。應(yīng)該如何為旅客提供舒適的乘車環(huán)境？想一想，談一談

環(huán)境是以人類為主體的外部世界，即人類賴以生存和發(fā)展的各種因素的綜合體。人類環(huán)境可分為自然環(huán)境和人工環(huán)境。

動車組車內(nèi)環(huán)境屬于典型的人工環(huán)境，它是以車廂圍護結(jié)構(gòu)為邊界，一切與乘車人相關(guān)的周圍事物的總稱。

動車組車內(nèi)環(huán)境是人們按照自己的意志所創(chuàng)造出受控室內(nèi)環(huán)境，它既受到人為的干預(yù)與控制，以達到乘客所需求的舒適度，同時也受到自然環(huán)境的制約，因為列車不是獨立于自然環(huán)境的孤立系統(tǒng)。要使動車組的車內(nèi)環(huán)境達到規(guī)定的要求，就必須有一整套的設(shè)備及相應(yīng)的控制系統(tǒng)加以保障。車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)（空調(diào)系統(tǒng)）是使車內(nèi)空氣環(huán)境達到預(yù)期要求的所有設(shè)備的集合體。它的基本功用是滿足車內(nèi)的照明和噪聲要求，并維持車廂中規(guī)定的空氣溫度、相對濕度、潔凈度和壓力。

本課程是動車組檢修技術(shù)專業(yè)的核心課程之一，其主要目的是使動車組運用管理和維修人員對動車組車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)的基本組成、工作原理、日常檢修與維護以及常見故障判別有一較為系統(tǒng)的了解。

《動車組車內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)檢修》動車組車內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)整體認知空氣調(diào)節(jié)與制冷原理基礎(chǔ)知識動車組空調(diào)制冷系統(tǒng)動車組空調(diào)通風系統(tǒng)動車組空調(diào)供熱系統(tǒng)及電器裝置動車組空調(diào)自動控制系統(tǒng)動車組空調(diào)專項檢修§1-1動車組空調(diào)系統(tǒng)基本概念第一章動車組空調(diào)系統(tǒng)整體認知一、動車組車內(nèi)環(huán)境的構(gòu)成車內(nèi)光環(huán)境

車內(nèi)聲環(huán)境

熱環(huán)境：空氣溫度的高低車內(nèi)空氣環(huán)境

濕環(huán)境：空氣的干濕度

空氣品質(zhì)：新風量的多少或空氣的潔凈度

人體熱舒適是人們對周圍熱環(huán)境感到滿意的一種主觀感覺，它是多種因素綜合作用的結(jié)果。熱舒適性涉及車內(nèi)空氣溫度、空氣的相對濕度、氣流速度、車內(nèi)表面的平均輻射溫度、空氣品質(zhì)等物理因素，同時也取決于乘客的活動、衣著狀況，以及生活習(xí)慣等主觀因素。人對環(huán)境的要求常因體質(zhì)、年齡、性別、習(xí)慣和健康狀況而不一樣。二、影響人體熱舒適的因素

適宜的溫度，適宜的濕度、適宜的氣流和清潔的空氣，構(gòu)成了舒適性環(huán)境的基本要素。一個完整的列車空氣環(huán)境控制系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)溫度、濕度、風速和換氣等，來達到營造車廂內(nèi)舒適環(huán)境的目的。（1）車內(nèi)空氣溫度是熱舒適性的重要影響因素，因為人們對溫度最敏感。人體最感舒適的溫度在冬季為20℃

23℃

，夏季則不宜超過27℃

。

二、影響人體熱舒適的因素tB=20+0.5（tH-20）（℃）tB—車內(nèi)空氣溫度tH—車外空氣溫度另外，還要考慮車型、用途和定員。（2）相對濕度，習(xí)慣上簡稱為濕度，是表征大氣中含有水蒸氣多少的物理量，環(huán)境空氣(室內(nèi))濕度的過大或過小，都對人體的健康不利，很容易導(dǎo)致人們生病。根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究試驗，40％60％的環(huán)境空氣相對濕度對人體的健康最有利，人們的抗病能力也最強。二、影響人體熱舒適的因素（3）空氣流速對人體舒適度也有相當大的影響。舒適環(huán)境要求人體附近的空氣流速應(yīng)足夠大，以排除人體產(chǎn)生的熱量，但是又不應(yīng)有明顯的吹風感覺。如果在溫暖潮濕的環(huán)境中，空氣流速高，人們就會感受到舒適，但如果在低溫的環(huán)境中，空氣流速過高，人們就越感到不舒適。一般講，在單個人體周圍，空氣流速為0.25m/s左右時，普通的人是會感到舒適的。專家建議，人居環(huán)境的風速，在夏季以不小于0.15m/s，冬季以不大于0.3m/s為宜。二、影響人體熱舒適的因素我國鐵路部門對空調(diào)旅客列車車內(nèi)空氣環(huán)境的基本要求示于表1-1，其中涉及舒適性的指標除了空氣溫度和相對濕度之外，還包括空氣流速；涉及空氣品質(zhì)的指標為新鮮空氣量、含塵量及二氧化碳含量。

三、我國空調(diào)客車車內(nèi)空氣參數(shù)標準空調(diào)參數(shù)控制標準夏季冬季溫度范圍/[oC]相對濕度/[%]空氣流速/[m/s]新鮮空氣量/[m3/h.人]空氣中含塵量/[mg/m3]空氣中CO2容積濃度/[%]2428700.25202510.151820300.20152010.15表1-1我國空調(diào)客車車內(nèi)空氣參數(shù)空氣中的二氧化碳容積濃度不大于0.15%，空氣中的含塵量不得超過0.5mg/m3；客室內(nèi)人均新風量夏季應(yīng)達到1520m3/h，冬季應(yīng)達到1015m3/h，司機室內(nèi)人均新風量夏季應(yīng)達到30m3/h，冬季應(yīng)達到25m3/h。車內(nèi)平均微風流速不允許超過0.3m/s，在制冷系統(tǒng)工作時，氣流速度要高于0.07m/s，以避免出現(xiàn)“靜態(tài)區(qū)域”。對于車內(nèi)空氣清潔度，UIC553標準規(guī)定:

圖1-1舒適性溫度與濕度的相關(guān)圖

世界上不少國家根據(jù)各自的氣候特點及生活習(xí)慣對車內(nèi)空氣參數(shù)都有自己的規(guī)定。P4表1-2列出了部分國家的車內(nèi)空氣參數(shù)。列車內(nèi)的人員密度大，二氧化碳及人體異味排放量大；車廂空間相對狹小，加上車內(nèi)設(shè)施布置緊密，因此不利于空氣流通，難以達到合理的氣流組織；各種健康狀況的人員在相對較長的時間內(nèi)保持近距離接觸，易于發(fā)生病菌傳播；列車單位空間的外表面積大，與外界的熱交換量大，近車廂壁面處空氣的溫度梯度較大，所以車廂內(nèi)不易形成均勻的溫度場；車窗所占比例相對較大，易受陽光直射，因此由輻射熱引起的空調(diào)負荷較大。四、車內(nèi)空氣環(huán)境的特點一個既定空間的空氣環(huán)境，一般要受到兩方面的干擾：（1）一是來自空間內(nèi)部的熱、濕和其它有害物質(zhì)的干擾；（2）另外是來自空間外部太陽輻射和氣候變化所產(chǎn)生的熱作用及外部空氣中有害物質(zhì)的干擾。用以消除上述干擾的技術(shù)手段主要是通過對空間輸送并合理分配一定質(zhì)量（按需要處理）的空氣，與內(nèi)部環(huán)境的空氣之間進行熱質(zhì)交換，然后排出等量的已經(jīng)完成調(diào)節(jié)作用的空氣來實現(xiàn)。五、車內(nèi)空氣環(huán)境的影響因素

所謂的車內(nèi)環(huán)境控制(environmental

control

system)

，實質(zhì)上就是借助于各種技術(shù)手段通過對車內(nèi)空氣的溫度、濕度、速度和潔凈度的調(diào)節(jié)使車內(nèi)空氣保持理想的狀態(tài)，空氣調(diào)節(jié)是實現(xiàn)對空氣環(huán)境控制的必要手段。

車內(nèi)環(huán)境控制

車內(nèi)環(huán)境控制的基本方法就是根據(jù)客室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的不同要求，分別應(yīng)用供暖、通風或空氣調(diào)節(jié)技術(shù)來消除各種干擾，進而在車內(nèi)建立并維持一種具有特定使用功能且能按需調(diào)控的“人造環(huán)境”。

在應(yīng)用供暖、通風與空調(diào)技術(shù)時，一般總是借助相應(yīng)的系統(tǒng)來實現(xiàn)對環(huán)境的控制。所謂“系統(tǒng)”指的是若干設(shè)備、構(gòu)件按一定功能、序列集合而成的總體，在廣義的系統(tǒng)概念中尚應(yīng)包括受控的環(huán)境空間。以下分別簡要介紹這些車內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)的基本概念。六、車內(nèi)環(huán)境控制的基本方法客車空氣調(diào)節(jié)的加熱過程一般由兩部分組成：一部分是對送入車內(nèi)的空氣進行預(yù)熱；另一部分是對車體的熱損失實施補償?？諝獾念A(yù)熱是使空氣在空氣處理室內(nèi)流過空氣預(yù)熱器而實現(xiàn)的。對于集中供電的空調(diào)客車，大多采用電加熱。（1）供暖(Heating)

在工程上，將為保持室內(nèi)環(huán)境中有害物質(zhì)含量在一定衛(wèi)生要求范圍內(nèi)的技術(shù)稱為通風。通風是為改善生產(chǎn)和生活條件，采用自然或機械的方法，對某一空間進行換氣，以形成安全、衛(wèi)生等適宜空氣環(huán)境的技術(shù)。換句話說，通風是利用室外空氣(稱新鮮空氣或新風)來置換建筑物內(nèi)的空氣(簡稱室內(nèi)空氣)以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。（2）通風(Ventilation)①提供人呼吸所需要的氧氣；②稀釋室內(nèi)污染物或氣味；③排除室內(nèi)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染物；④除去室內(nèi)多余的熱量(稱余熱)或濕量(稱余濕)；⑤提供室內(nèi)燃燒設(shè)備燃燒所需的空氣。通風的功能主要有：

通風系統(tǒng)一般由進（送）排風裝置、風道以及空氣凈化設(shè)備幾個主要部分組成。送風系統(tǒng)主要由空氣處理裝置、送風機、風管和送風口等組成，其中空氣處理裝置的功能是按要求把室外的空氣處理到規(guī)定的狀態(tài)；

排風系統(tǒng)主要由排氣口或排氣罩、排風機、風管和風帽等組成。

空氣調(diào)節(jié)是使房間或封閉空間的空氣溫度、濕度、潔凈度和氣體流動速度(俗稱“四度”)等參數(shù)達到給定要求的技術(shù)，簡稱空調(diào)?？諝庹{(diào)節(jié)，就是把經(jīng)過一定處理之后的空氣，以一定方式送入室內(nèi)，室內(nèi)空氣的溫度、相對濕度、氣流速度和潔凈度等控制在一定適當范圍內(nèi)的專門技術(shù)。（3）空氣調(diào)節(jié)(AirConditioning)空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)由空調(diào)系統(tǒng)來完成?？照{(diào)系統(tǒng)一般由空氣處理設(shè)備、冷熱源、冷熱介質(zhì)輸配系統(tǒng)(包括風機、水泵、風道、風口與水管等)、自動控制系統(tǒng)和空調(diào)末端裝置組成?？照{(diào)系統(tǒng)形式多樣，按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況可分為集中系統(tǒng)、半集中系統(tǒng)和分散系統(tǒng)。

通風與空氣調(diào)節(jié)是控制車內(nèi)熱濕環(huán)境和空氣品質(zhì)的技術(shù)，同時也包含對系統(tǒng)本身所產(chǎn)生噪聲的控制。通風和空氣調(diào)節(jié)雖然同為人工環(huán)境的控制技術(shù)，但它們所控制的對象與功能有所不同?？傊?，空調(diào)與通風既有區(qū)別又有聯(lián)系，它們的主要目的都是為了提供呼吸所需要的的新鮮空氣、稀釋受控空間的氣味和污染物、除去余熱和余濕等。不同的是前者比后者在系統(tǒng)上更復(fù)雜一些，對空氣的處理功能更強一些。只有對空氣能進行全面處理，即具有對空氣進行加熱、加濕、冷卻、去濕和凈化的技術(shù)才能稱為空調(diào)。因此說空調(diào)是更高層次的通風。易見嚴重影響空氣品質(zhì)的因素：一氧化碳（CO）空氣微生物甲醛臭氣負氧離子解決空調(diào)客車車內(nèi)空氣品質(zhì)方面問題的措施：制定車內(nèi)空氣標準應(yīng)用負氧離子發(fā)生器加強新風效應(yīng)車內(nèi)空氣品質(zhì)控制（有益）動車組車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)，通常也稱為動車組空調(diào)系統(tǒng)，它是列車的“呼吸器官”，其主要任務(wù)和目的是：在任何氣候和行駛條件下，通過強迫通風、人工制冷和采暖的方法，將一定量的車外新鮮空氣和車內(nèi)再循環(huán)空氣混合后，經(jīng)過過濾、冷卻（或加熱）、減濕（或加濕）等處理，以一定的流速送入車內(nèi)，以實現(xiàn)對車廂內(nèi)空氣環(huán)境的控制，調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度等參數(shù)指標，從而為旅客提供舒適的車內(nèi)環(huán)境。七、動車組車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)的組成

為實現(xiàn)對車內(nèi)空氣環(huán)境的控制功能，客車空調(diào)系統(tǒng)主要由通風系統(tǒng)、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、空氣加濕系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等五個基本部分組成。

1、空調(diào)列車的通風系統(tǒng)一般均為機械強迫通風系統(tǒng)，它由離心式通風機、濾塵裝置、送風道、回風道和廢排風機等組成，其作用是將車外新鮮空氣吸入并與車內(nèi)再循環(huán)空氣混合，經(jīng)過濾清灰塵和雜質(zhì)后，再輸送和分配到各客室并獲得合理的氣流速度，同時還將客室污濁的空氣排出車外，以保持車內(nèi)空氣的清潔度以及合理的流動速度和氣流組織。

七、動車組車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)的組成

2、空氣冷卻系統(tǒng)一般采用蒸汽壓縮式制冷設(shè)備的蒸發(fā)器作為空氣冷卻器，作用是在夏季對進入車內(nèi)的空氣進行降溫、減濕處理，使夏季車內(nèi)空氣的溫度與相對濕度維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。為保證制冷系統(tǒng)安全、有效地工作，制冷系統(tǒng)除了又壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置等四大件之外，還配有儲液器、干燥過濾器、氣液分離器等輔助設(shè)備。

七、動車組車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)的組成

3、空氣加熱系統(tǒng)其作用是在冬季進入車內(nèi)的空氣進行預(yù)熱和對車內(nèi)空氣進行加熱，以保證冬季車內(nèi)空氣的溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)。一般空氣預(yù)熱器和地面空氣加熱器組成。

4、空氣加濕系統(tǒng)，其作用就是在冬季車內(nèi)空氣相對濕度較低時對空氣進行加濕，以保證冬季客室內(nèi)的空氣相對濕度在規(guī)定范圍內(nèi)。七、動車組車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)的組成

5、自動控制系統(tǒng)包括自動調(diào)節(jié)和控制各種空氣參數(shù)的儀表和設(shè)備。作用是控制個系統(tǒng)按照給定的方案協(xié)調(diào)工作，以使室內(nèi)空氣參數(shù)保持在規(guī)定范圍內(nèi)，同時對空調(diào)裝置起自動保護作用。七、動車組車內(nèi)空氣環(huán)境控制系統(tǒng)的組成1.按空調(diào)裝置的供電方式分本車供電式：指空調(diào)裝置由本車車軸發(fā)電機組或單車柴油機組供電。集中供電：指全列空調(diào)裝置由列車中編掛的發(fā)電車集中供電或由地面電站通過接觸網(wǎng)或第三軌集中供電。由地面電站供電的通常是指電氣化鐵路運行區(qū)段的列車或電動車組。集中供電式更符合鐵路發(fā)展的要求，我國目前的4種型式的動車組空調(diào)裝置都是集中供電式。八、動車組空調(diào)裝置的類型2.按空調(diào)裝置的安裝方式分車輛空調(diào)系統(tǒng)按照空調(diào)系統(tǒng)的安裝方式主要分為兩類：一類為分體式空調(diào)系統(tǒng)（又稱集中式空調(diào)系統(tǒng)）;另一類為車頂單元式空調(diào)系統(tǒng)（又稱獨立式空調(diào)系統(tǒng)）。

八、車輛空調(diào)裝置的類型（1）分體式空調(diào)系統(tǒng)

八、動車組空調(diào)裝置的類型圖1-2分體式客車空調(diào)系統(tǒng)原理圖1-通風機；2-漸擴風道；3-蒸發(fā)器；4-水分離器；5-電預(yù)熱器；6-漸縮風道；7-主風道；8-回風道；9-送風口；10-回風口；11-排風扇；12-排風口；13-進風口；14-濾塵器；15-補償電熱器；16-冷凝器；17-冷凝風扇；18-壓縮機；19-貯液器。（1）分體式空調(diào)系統(tǒng)

每節(jié)客車上只安裝一套空調(diào)裝置，且將制冷壓縮機、冷凝器、冷凝風扇、貯液器集中裝在一個箱中，并懸掛在車底架下，而將蒸發(fā)器、通風機、膨脹閥、空氣預(yù)熱器等安裝在車頂內(nèi)部，用銅管將制冷系統(tǒng)的各設(shè)備連接起來，組成封閉的循環(huán)系統(tǒng)。送風道布置在車內(nèi)頂棚中央，其上均勻地設(shè)置送風口。分體式空調(diào)空調(diào)裝置多采用開啟式壓縮機或半封閉式壓縮機。我國過去生產(chǎn)的25.5m的空調(diào)硬座車的空調(diào)裝置均屬于此種形式，CRH1型動車組空調(diào)也采用分裝式空調(diào)。這種形式使車輛重心降低（優(yōu)點），但因體積大，使拆裝困難和檢修不方便，而且制冷管路長，接頭多，容易產(chǎn)生泄露（缺點）。八、動車組空調(diào)裝置的類型（2）單元式空調(diào)系統(tǒng)單元式空調(diào)系統(tǒng)是指將壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、通風機、冷凝風機以及空氣預(yù)熱器等安裝在一個箱內(nèi)，組成一個完整的單元后安裝在車頂。根據(jù)車型不同，每輛車上可安裝一臺或兩臺單元式空調(diào)系統(tǒng)。送風道布置在車內(nèi)頂棚的中央或兩側(cè)，電氣控制柜也是安裝在乘務(wù)員室內(nèi)。單元式空調(diào)系統(tǒng)多采用全封閉式壓縮機。由于這種形式結(jié)構(gòu)緊湊、制冷量大、重量輕、管路短、不易泄露，不占用車下空間（優(yōu)點）。我國1981年后生產(chǎn)的空調(diào)客車均采用此種形式，但這種形式提高了車輛重心（缺點）。八、動車組空調(diào)裝置的類型（2）單元式空調(diào)系統(tǒng)單元式空調(diào)系統(tǒng)的底邊有圓弧底的和平底的，進風方向有前出風和下出風兩種形式。

八、動車組空調(diào)裝置的類型圖1-329.07KW圓底下出風式空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1-蒸發(fā)器；2-電預(yù)熱器；3-通風機；4-溫度傳感器（2）單元式空調(diào)系統(tǒng)

八、動車組空調(diào)裝置的類型圖1-440.7KW平底前出風單元式空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1-冷凝風扇；2-冷凝器；3-安裝座；4-氣液分離器；5-壓力控制器；6-壓縮機；7-通風機；8-蒸發(fā)器；9-電預(yù)熱器；10-新風過濾器?？照{(diào)機組

八、動車組空調(diào)裝置的類型空調(diào)機組

八、動車組空調(diào)裝置的類型1、制冷系統(tǒng)工作過程由壓縮機壓縮成高溫高壓的制冷劑蒸汽，進入風冷冷凝器，經(jīng)外界空氣的強制冷卻，冷凝成常溫高壓的液體，進入毛細導(dǎo)管節(jié)流降壓，變成低溫低壓的氣液混合制冷劑，然后進入蒸發(fā)器，吸收流過蒸發(fā)器表面的空氣熱量，蒸發(fā)成低溫低壓的制冷劑蒸氣，再經(jīng)過氣液分離器，被壓縮機吸入，完成一個制冷循環(huán)。壓縮機不停地工作，達到連續(xù)制冷的效果。九、車輛空調(diào)系統(tǒng)的工作過程

2、車內(nèi)降溫過程當制冷系統(tǒng)運行時，從回風道吸入的車廂內(nèi)循環(huán)空氣與從新風口吸入的新鮮空氣混合，被機組的通風機（室內(nèi)側(cè)的離心式蒸發(fā)風機）吸入，在蒸發(fā)器前混合，通過設(shè)置在空調(diào)裝置回風口的車廂過濾器，在室內(nèi)換熱器（蒸發(fā)器）的表面進行熱交換，冷卻為冷氣。該冷氣由機組前端的出風口送入車頂送風道、從送風口吹入車廂，向乘客提供清涼的感覺。在制冷系統(tǒng)連續(xù)工作下使車內(nèi)溫度逐漸降低，并由溫度調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣溫度。同時，當車內(nèi)外的混合空氣經(jīng)過蒸發(fā)器表面時，空氣中水分遇冷凝結(jié)成水滴，被引到車外而起到除濕作用。當制冷系統(tǒng)運行時，冷凝器的冷暖借助于室外側(cè)的軸流風機，從機組上吸進外界環(huán)境空氣，經(jīng)過冷凝器對制冷劑進行強制冷卻后，向客車兩側(cè)枕木方向排出。九、車輛空調(diào)系統(tǒng)的工作過程

九、車輛空調(diào)系統(tǒng)的工作過程

3、車內(nèi)升溫過程空調(diào)機組的加熱工況，主要用于在寒冷季節(jié)對送入車內(nèi)的新鮮空氣進行預(yù)熱。當冬季車內(nèi)需要采暖時，空調(diào)機組只有室內(nèi)側(cè)離心通風機（蒸發(fā)風機）及空氣預(yù)熱器工作，由新風口引入的新鮮空氣及車內(nèi)循環(huán)空氣，被機組通風機吸入，在空氣預(yù)熱器前混合，通過電加熱器加熱。被加熱的空氣，通過與冷氣時同樣的路徑，向乘客提供溫暖的感覺。九、車輛空調(diào)系統(tǒng)的工作過程

現(xiàn)代車內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展趨勢是以高水準環(huán)境品質(zhì)需求為背景，以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為指導(dǎo)原則，以高新科技應(yīng)用為手段，以舒適、健康、安全、高效率為環(huán)境控制目標而開展研發(fā)工作。在環(huán)境控制設(shè)備的研究和開發(fā)方面，由于計算機與信息技術(shù)、高效傳熱技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制等高新技術(shù)的應(yīng)用，一些傳統(tǒng)的供暖、通風及空氣調(diào)節(jié)方式正在加速變革，大量兼具節(jié)能與環(huán)保效益的新型系統(tǒng)不斷創(chuàng)生；設(shè)備升級換代的速度加快，并朝著機組化、多功能、智能型方向發(fā)展。十、車內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展趨勢

空調(diào)機組在逐步實現(xiàn)CFCs和HCFCs制冷工質(zhì)的替換及不斷提高機組運轉(zhuǎn)性能的同時。壓縮式制冷機容量范圍不斷向兩極拓寬，小容量趨于以渦旋式取代往復(fù)式，大容量趨于發(fā)展多級壓縮離心機組。電動熱泵趨于發(fā)展熱回收型及超級或多功能型機組。傳統(tǒng)的全空氣集中空調(diào)系統(tǒng)已派生出利用集中空氣處理設(shè)備(AHU)的多分區(qū)空調(diào)方式。十、車內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展趨勢

變風量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)中傳統(tǒng)的機械方式定靜壓節(jié)流型VAV末端裝置已為DDC方式控制的電子式變靜壓閥板型VAV裝置所取代。

風機轉(zhuǎn)速也開始采用微機直接控制，并且還演變出一種一次風變風量的風機動力型(FPU)系統(tǒng)。

誘導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)因易于確保新風供應(yīng)而重新受到關(guān)注，末端裝置出現(xiàn)了吊頂式、圓柱側(cè)送風型誘導(dǎo)器(IDV)，以及誘導(dǎo)型通風冷卻梁和誘導(dǎo)型置換通風器等多種新產(chǎn)品。單元式空調(diào)機的研究開發(fā)則朝著高效、節(jié)能、低噪、輕量、高可靠性與智能調(diào)控的方向發(fā)展等等。十、車內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展趨勢

上述有關(guān)環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計的原則和理念，在高速列車的實踐中已經(jīng)或正在得到應(yīng)用。日本新干線車輛空調(diào)系統(tǒng)通過采用鋁合金材料和改進結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了小型輕量化，并由車頂單元式機組向車下集中式機組和分體式機組發(fā)展；法國TGV-PSE高速客車采用了誘導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)；德國在ICE3型動車組中首次采用對環(huán)境友好的空氣為制冷劑，由此，它可以不按傳統(tǒng)的方法采用化學(xué)制劑進行工作，從而可以避免由制冷介質(zhì)所造成的環(huán)境污染。十、車內(nèi)環(huán)境控制技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展趨勢§1-2

CRH2型動車組空調(diào)系統(tǒng)概述CRH2動車組原型車：日本川崎動車組E2-1000；CRH2動車組的空調(diào)系統(tǒng)主要由空調(diào)裝置、換氣裝置及通風系統(tǒng)構(gòu)成；空調(diào)裝置由空調(diào)機組及車上配電柜內(nèi)的空調(diào)顯示設(shè)定器組成；為了降低車體的重心，適應(yīng)動車組高速運行，空調(diào)機組和通風系統(tǒng)的主要風道分別設(shè)置在地板下及地板中間。一、概述

圖1-9頭車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一、概述

車底安裝的空調(diào)裝置為每1節(jié)車廂2臺，換氣裝置為每1節(jié)車廂1臺，與設(shè)置在車體內(nèi)部的風道相連接，在車廂、通路部設(shè)出風口及返回口。車內(nèi)的排氣則通過在車廂、通過臺及駕駛室的排氣口導(dǎo)入到車底排氣風道?？照{(diào)裝置及換氣裝置的布置

3、6號車廂內(nèi)設(shè)置有空氣凈化機。駕駛室設(shè)單獨的空調(diào)裝置及車內(nèi)壓力釋放閥。動車設(shè)有牽引電動機冷卻用電動送風機及風道。衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)置直排車外的廢排通道。供熱采用裝入空調(diào)系統(tǒng)的電加熱裝置。圖1-10司機室空調(diào)、客室空調(diào)及換氣裝置在底架下的位置

1．空調(diào)及通風系統(tǒng)（1）CRH2動車組將空調(diào)裝置及通風裝置安裝在地板下，與設(shè)置于車體的送風通道結(jié)合。（2）在客室的行李架下部設(shè)有送風口，通道部設(shè)有廢排風口及回風口。（3）車內(nèi)送風裝置的結(jié)構(gòu)為設(shè)置于客室座席底座部、司機室、出入通道及廁所的排氣口與底板下的排氣通道相通。此外，盡可能地加大了送風口的開口尺寸，以降低進風速度，從而降低管道阻力損失及噪音。（4）空調(diào)送風風速以如下數(shù)值為目標值?？褪遥鹤隙宋恢玫娘L速應(yīng)小于0.4m/s，確保乘客無不適感。出入通道：因受客室內(nèi)頂棚高度的影響，風速在送風位置應(yīng)小于2.0m/s。頭車內(nèi)設(shè)有單體空調(diào)及車內(nèi)壓力釋放閥。一、概述

2．電加熱器電加熱器采用了內(nèi)藏于空調(diào)裝置的小型、輕量的供熱方式，利用與輸送冷氣時相同的通道供熱。一、概述

3．連續(xù)換氣裝置當動車組行駛于隧道中時，隨著車外氣壓的變化，車內(nèi)氣壓將會急劇變化。為防止車廂外壓力變化影響車廂內(nèi)的壓力，地板下安裝了車廂通風用供排氣一體的連續(xù)換氣裝置。車廂內(nèi)通風采用給排氣用電動鼓風箱連續(xù)進行，并且采用在通過隧道時能控制車廂外壓力急劇變化的結(jié)構(gòu)。

一、概述

（一）總體布置CRH2動車組的原型車是日本川崎動車組E2－1000，E2－1000的司機室空調(diào)系統(tǒng)與以前的車型相比，考慮到維護周期，室內(nèi)機更換了鼓風機電機和膨脹閥，電源箱內(nèi)采用了改良版的變頻器。司機室空調(diào)系統(tǒng)采用分體式結(jié)構(gòu)(變頻式)。二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

（二）主要技術(shù)參數(shù)冷氣能力：7.1kW（6090kcal/h/臺以上）。暖氣能力：2kW/臺以上。循環(huán)風量：冷氣時為5.5m3/min以上。暖氣時為2.0m3/min以上。其它夏季：在氣溫為33℃、濕度為80％時，司機室溫度可保持在26℃以下。冬季：在氣溫為-15℃時，司機室溫度可保持在20℃以上。二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

司機室空調(diào)系統(tǒng)采用四氟乙烯作為冷卻劑。司機室空調(diào)系統(tǒng)的主要指標如表1-2所示。

性能說明主電路單相AC400V?50/60Hz→DC288V運行壓縮機用控制電路單相AC400V?50/60Hz→DC12V送風機，繼電器用制冷容量3045kcal/h×2＝6090kcal/h室外熱交換器吸入溫度33℃室內(nèi)熱交換器吸入溫度28℃相對濕度65%輸入（變頻器部）約2kW×2＝約4kW重量室內(nèi)機約6.5kg×2=約13kg室外機約35kg×1=約35kg電源箱約30kg×1=約30kg變圧器約49kg×1=約49kg控制面板約0.4kg×1=約0.4kg二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

（三）空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成司機室除了客室用空調(diào)設(shè)備的送風外，還安裝了司機室專用制冷設(shè)備。該制冷設(shè)備采用變頻方式，輸入電源為交流400V，主電路、控制電路均由轉(zhuǎn)換的直流電驅(qū)動。司機室制冷設(shè)備由室外機、２臺室內(nèi)機、電源箱、變壓器、控制面板5部分組成。制冷為溫控，可3段手動調(diào)節(jié)風量。二、司機室空調(diào)系統(tǒng)圖1-12司機室空調(diào)系統(tǒng)位置圖室內(nèi)機制冷格柵（主駕駛側(cè)）暖風機暖氣格柵室內(nèi)機制冷格柵（副駕駛側(cè)）圖1-13司機室空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成如表1-3所示。

項主要部分部件數(shù)量說明１室內(nèi)機室內(nèi)熱交換機２FanAndTube方式室內(nèi)送風機２5.8m3/min多葉片離心扇２室外機壓縮機１2.5kW

封閉螺桿式室外熱交換機１FanAndTube方式室外送風機１21.3m3/min

軸流式高圧壓力開關(guān)１2.74MPa（28kg/㎝２）低圧壓力開關(guān)１0.049MPa（0.5kg/㎝２）制冷劑受液器１內(nèi)置制冷劑的干燥劑３電源箱１ＥＣＵ、內(nèi)置變頻器４變圧器１約4.5kVA５控制面板１二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

圖1-14司機室空調(diào)系統(tǒng)組成圖

司機室空調(diào)系統(tǒng)的控制面板如圖1-13所示。

二、司機室空調(diào)系統(tǒng)圖1-15控制面板說明

司機室空調(diào)系統(tǒng)的運行模式如表1-4所示。表1-4運行模式及功率模式壓縮機轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kcal/h）風量(?/min)備注強（Hi）６０００3045×2=60905×2=10外部空氣33℃內(nèi)部空氣28℃相對濕度65％（JIS

E6602）中（Me）４０００2580×2=51604.4×2=8.8弱（Lo）２５００2150×2=43003.7×2=7.4二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

（一）總體布置三、客室空調(diào)系統(tǒng)客室空調(diào)系統(tǒng)是設(shè)置在客室地板下部的2臺小型、輕量化的空調(diào)裝置。空調(diào)裝置的送風口與設(shè)在客室地板下部的送風道相連，并通過送風道與客室的送風口相連；回風口與回風道連接。圖1-14CRH2動車組空調(diào)裝置外觀

圖1-15CRH2動車組空調(diào)機組

圖1-16CRH2動車組通風系統(tǒng)1號車的風量分配三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（二）主要技術(shù)參數(shù)基本技術(shù)規(guī)格（1）型號：EU651（2）安裝方式：準集中式、底架下安裝（3）電源主電路：單相交流，50Hz，400V[+24/-37]%（變頻器輸入，電加熱器輸入）。變頻器1（VVVF）輸出：3相，40Hz/125V～70Hz/200V（壓縮機用）。變頻器2（CVCF）輸出：3相，60Hz/200V，65Hz/215V（送風機用）。控制電路：單相交流，50Hz，100V，及DC100V。三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（4）冷氣控制方式：逆變器頻率控制及壓縮機運行臺數(shù)控制。（5）暖氣控制方式：電熱器多級控制。（6）制冷能力當標準條件為以下條件時為37.21kW/臺以上：室外熱交換器吸入空氣33℃，69％；室內(nèi)熱交換器吸入空氣28℃，65％。（7）制熱能力：24kW/臺。（8）循環(huán)風量：65m3/min（以65Hz運行時）60m3/min（機外靜壓490Pa<50mmAq>）（以60Hz運行時）（9）輸入功率制冷時：約20.0kW；制熱時：約22.0kW三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（10）制冷劑R22（11）質(zhì)量約730kg（12）噴漆顏色主框架、外罩：不銹鋼制無噴漆室內(nèi)送風機：Munsell7.5BG-6/1.5室外送風機：黑色壓縮機：黑色變頻器、冷凝器：無噴漆接觸器盤1、2：無噴漆三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（三）空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成1．空調(diào)裝置主體構(gòu)成設(shè)備的額定規(guī)格（1）電動壓縮機×2臺型式：全封閉型渦旋壓縮機（2極）型號：ZHV083FZA額定功率：3.7kW三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（2）室外電動送風機×2臺型式：電動機直接連接、軸流型型號：FP51G－01風量：約150m3/min靜止壓力：176Pa（18mmAq）額定功率：1.5kW電流：約6.1A轉(zhuǎn)速：約1720rpm（4極）

三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（3）室內(nèi)電動送風機×1臺型式：電動機直接連接、離心式型號：BFD－28GTA06風量：約65m3/min靜止壓力：784Pa（80mmAq）額定功率：1.5kW電流：約6.5Ａ轉(zhuǎn)速：約1885rpm（4極）

三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（4）室外熱交換器×1個型式：交錯排列、翅片管散熱片：鋁合金冷卻管：內(nèi)面帶溝槽的銅管（5）室內(nèi)熱交換器×1個型式：交錯排列、翅片管散熱片：鋁合金冷卻管：內(nèi)面帶溝槽的銅管

三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（6）電加熱器×1個額定功率：24.0kW（8/8/8kW，3段）元件：帶散熱片的鎧裝加熱器（7）高壓壓力開關(guān)×２個型號：FNS－C135Q001（自動復(fù)位型）啟動壓力：OFF3.04±0.05MPa（8）低壓壓力開關(guān)×２個型號：LCB－JB24（自動復(fù)位型）電路接通：0.03±0.03MPa電路斷開：0.10±0.03MPa三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（9）制冷劑干燥器×２個干燥劑：分子篩4A×H－６（10）單向閥×２個型號：NRV－16S（11）電磁閥×２個型號：NEV－603DXF（12）過電流繼電器×２個（CPOCR1、CPOCR2）型號：TH－N60KF加熱器電流：42A三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（13）過電流繼電器×３個（EFTH、CFTH1、CFTH2）型號：TH－N12TP加熱器電流：9A（14）排水泵×１個型號：CJV－0935A額定電壓：AC100Ｖ±10％60Hz三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（15）配線用連接器接頭（用于與車體側(cè)設(shè)備連接用）型號個數(shù)備注接頭規(guī)格GTC2A-32-M9PC1主電路用＃４×４芯JL06-2A28-M1PC1控制電路用＃16×27芯三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（三）空調(diào)裝置的總體結(jié)構(gòu)（1）空調(diào)單元客室空調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)采用將設(shè)備、部件設(shè)置在框架中，蓋上擋板后形成一個整體空調(diào)單元。空調(diào)裝置分為室內(nèi)部、室外部、控制部分。室外部設(shè)有壓縮機、高壓開關(guān)、室外熱交換器、室外送風機、氣液分離器、交流電抗器。車廂內(nèi)部分采用密封結(jié)構(gòu)，室內(nèi)部設(shè)有室內(nèi)熱交換器、室內(nèi)送風機、電熱器、直流電抗器、排水泵、空氣過濾器。另外，控制部分采用密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有變頻器、電熱器、接觸器盤1、接觸器盤2。該單元設(shè)置在車輛的地板下側(cè)。三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（2）制冷系統(tǒng)如圖1-17所示，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)是由壓縮機、室外熱交換器、干燥器、毛細管、室內(nèi)熱交換器、氣液分離器及配管構(gòu)成，各設(shè)備及配管為焊接（釬焊）連接的完全密封型，內(nèi)充入R22制冷劑。三、客室空調(diào)系統(tǒng)圖1-17制冷循環(huán)圖

壓縮機：吸入低溫的制冷氣體，將其壓縮為高溫高壓的制冷氣體后送出。室外熱交換器：用室外送風機送入的室外空氣對高溫高壓的制冷氣體進行冷卻，使其形成常溫（約50℃）的高壓制冷液?制冷劑干燥器：吸收制冷液中的水分。毛細管：利用通道面積小的阻力管，使高壓制冷液變?yōu)榈蛪旱臍庖夯旌蠣顟B(tài)。制冷劑在減壓的同時溫度也將下降。三、客室空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)熱交換器：低溫、低壓的氣液混合制冷劑，與通過室內(nèi)熱交換器室的室內(nèi)空氣進行熱交換的同時變成氣體。此時，室內(nèi)空氣的熱量被制冷劑吸收，使溫度下降。該冷風吸收車體的熱負荷（通風、日照及車內(nèi)外溫度差等）和人體所產(chǎn)生的熱量而變成暖空氣，并被再次送入室內(nèi)熱交換器。氣液分離器：分離制冷氣體和液體。圖1-17制冷循環(huán)圖

（3）電氣配線從4芯配線用連結(jié)器（CN1）供給主電路單相AC400V，從27芯配線用連結(jié)器（CN2）供給控制電路電源。壓縮機（CP1，CP2）接受單相AC400V經(jīng)逆變器變成3相、40Hz/120V-70Hz/200V電源供電后運行。室內(nèi)風扇（EF）、室外風扇（CF1，CF2）如上所述，采用經(jīng)逆變器改成電源3相、60Hz/200V-65Hz/215V進行運行。電熱器（H1，H2，H3）不經(jīng)逆變器采用單相AC400V進行加熱。三、客室空調(diào)系統(tǒng)為了克服列車在高速運行下，特別是在會車和進入隧道時造成客室內(nèi)外空氣的壓力差傳到客室內(nèi)，CRH2型動車組在車底下部安裝供排氣一體的換氣裝置。換氣裝置采用變頻器控制送風機的運行轉(zhuǎn)速，運行速度高于160km/h時，風機高速運行；低于160km/h時，風機低速運行。通過提高送風機的風壓，能夠更好地抑制客室內(nèi)壓力的變動，同時確保客室內(nèi)換氣量的要求。為了與輔助電源系統(tǒng)的電源一致，換氣裝置的電源為AC400V/50Hz，該裝置設(shè)置了單獨的變頻器。四、換氣裝置

圖1-18CRH2動車組換氣裝置四、換氣裝置§1-3

CRH3型動車組空調(diào)系統(tǒng)概述

CRH3動車組空調(diào)系統(tǒng)組成：安裝在車頂?shù)膯卧娇照{(diào)機組；安裝在車頂并貫穿于整車的供風道和風道兩側(cè)與側(cè)墻風道連接的軟風道；空調(diào)機組兩側(cè)的新、回風混合箱、耐候格柵；安裝在車下的廢排單元、布置在車內(nèi)的廢排風道和布置在通過臺的和風扇加熱器。一、系統(tǒng)組成及部件分布一、系統(tǒng)組成及部件分布CRH3型動車組空調(diào)系統(tǒng)各部件分布

1—頂板供風道，2—車內(nèi)廢排風道，3—司機室供風道4—底架廢排風道

5—客室空調(diào)機組，6—風扇加熱器，7—司機室空調(diào)裝置8—中頂板

9—混合箱10---耐候格柵11—溫度傳感器CRH3動車組空調(diào)系統(tǒng)布置圖一、系統(tǒng)組成及部件分布整列車客室空調(diào)系統(tǒng)的組成及數(shù)量見表1-5部件名稱CRH3車型頭車中間車尾車EC01TC02IC03BC04FC05IC06TC02EC08客室單元式空調(diào)機組（HVAC單元包）11111111混合箱22222222廢排單元11111111應(yīng)急逆變器11111111風扇加熱器1000W44444444控制系統(tǒng)11111111溫度傳感器88898888壓力波傳感器2------------------------2耐候格柵22222222車內(nèi)供風道11111111廢排風道11111111電磁閥變壓器11111111一、系統(tǒng)組成及部件分布客室空調(diào)機組采用單元式空調(diào)機組，內(nèi)設(shè)壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、冷凝風機、蒸發(fā)風機、加熱器、旁通閥、膨脹閥、壓力開關(guān)、壓力傳感器、電動閥門、風壓開關(guān)等，框架材料采用鋁合金材料，并設(shè)計成流線型的外觀。

二、客室空調(diào)系統(tǒng)二、客室空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)機組外形二、客室空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)機組內(nèi)部布置二、客室空調(diào)系統(tǒng)客室單元式空調(diào)機組的制冷量44kW客室單元式空調(diào)機組的制熱量風道制熱量35kW(2x17,5)7kW輔助加熱器制熱量4kW客室單元式空調(diào)機組的新風量1305/1740m3/h客室整體空調(diào)機組的總風量4500m3/h交流電源440V/3p/60Hz制冷輸入的交流電源用電量27kW加熱輸入的交流電源用電量59kW(滿負荷)直流電源110V客室單元式空調(diào)機組的壓縮機類型渦旋式制冷劑R-134a客室單元式空調(diào)機架材料鋁客室單元式空調(diào)機組的重量<1000kg表1-6空調(diào)機組的主要參數(shù)二、客室空調(diào)系統(tǒng)客室空調(diào)機組內(nèi)部件的參數(shù)：壓縮機：型式 旋渦式型號ZR163M3E-TWD-551/SBP(Copeland)電壓 440V3ph頻率 60Hz制冷劑R-134a名義功率 22kW功率消耗 9kW

壓縮機二、客室空調(diào)系統(tǒng)客室空調(diào)機組內(nèi)部件的參數(shù)：冷凝器風扇/電機風機型式 多葉片型軸流風機型號1ZL-35o轉(zhuǎn)速： 1.140轉(zhuǎn)/分鐘流量7500m3/h電機型式 密封型電壓 440V3ph頻率60Hz冷凝器風扇/電機二、客室空調(diào)系統(tǒng)客室空調(diào)機組內(nèi)部件的參數(shù)：冷凝器管道/換熱片材料：銅/鋁涂層機架 不銹鋼管道 3/8”直徑制冷劑：R-134a冷凝溫度：約54℃

冷凝器二、客室空調(diào)系統(tǒng)客室空調(diào)機組內(nèi)部件的參數(shù)：蒸發(fā)器

管道/換熱片材料：銅/鋁涂層機架 不銹鋼管道 1/2“直徑管路 2路交叉式制冷劑 R-134a蒸發(fā)溫度：約2℃

加熱器

型式不銹鋼外殼機架不銹鋼電壓440V3Ph60Hz容量35kW(17,5kW+17,5kW)保護等級 安全自動調(diào)溫器（自動重設(shè)）蒸發(fā)器及加熱器二、客室空調(diào)系統(tǒng)客室空調(diào)機組內(nèi)部件的參數(shù)：蒸發(fā)器風機/電機風機型式：單進風離心風機型式： 前傾彎曲葉片式轉(zhuǎn)速：1680Rpm/分鐘 風量：2250m3/h電機型式：密封型電壓： 440V3ph頻率： 60Hz蒸發(fā)器風機/電機二、客室空調(diào)系統(tǒng)客室空調(diào)機組內(nèi)部件的參數(shù)：混合空氣過濾器型式：一次性使用等級：G3（EN779）更換周期：60天空氣過濾器CRH3動車組供風風道在制冷模式下，大約有75％以上的風量通過中間管道輸送，外側(cè)的暖氣管道輸送25％。在采暖模式下，約80%的風量通過外側(cè)暖風管道輸送，其余從車頂板風道送出。二、客室空調(diào)系統(tǒng)CRH3動車組廢排風道廢排風道分布在內(nèi)墻和地板之間的列車兩側(cè)。二、客室空調(diào)系統(tǒng)CRH3動車組廢排單元廢排單元包括一個排風機和一個位于出風口的壓力保護閥。

二、客室空調(diào)系統(tǒng)端車上有一套帶有兩個抽風機的廢排單元，分別排除乘客車廂和司機室的廢氣。如果司機室的抽風機損壞的話，可以通過控制閥替換成乘客車廂內(nèi)的抽風機進行排風。CRH3動車組耐候格珊及空氣混合箱二、客室空調(diào)系統(tǒng)耐候格珊采用耐候的鋁型材結(jié)構(gòu)，見右上圖，內(nèi)部設(shè)有空氣可迅速開關(guān)的閥門以關(guān)閉和開啟新風。在空調(diào)機組下部的兩側(cè)安裝有鋁合金材料設(shè)計并有保溫結(jié)構(gòu)的混合箱,混合箱的下部設(shè)有排水口，并設(shè)有安裝在循環(huán)空氣通風口上的蝶形閥是用來控制回風和新鮮空氣的混合比例。

耐候格柵空氣混合箱司機室空調(diào)環(huán)境控制可實現(xiàn)下述基本功能：提供外部風源和廢氣排出對司機室進行制冷和采暖對空氣進行輸送及分配對混合氣體的過濾對新風及和排風的壓力保護調(diào)節(jié)與控制三、司機室空調(diào)系統(tǒng)CRH3型動車組司機室空調(diào)系統(tǒng)采用的是分體式空調(diào)機組：安裝在車上的司機室蒸發(fā)單元安裝在車下的冷凝單元安裝在司機室車頂?shù)呐L道和冷風道，回風口及新風道、廢排風道三、司機室空調(diào)系統(tǒng)三、司機室空調(diào)系統(tǒng)司機室分體式空調(diào)系統(tǒng)三、司機室空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)單元三、司機室空調(diào)系統(tǒng)冷凝單元司機室分體式空調(diào)機組的制冷量5kW分體式空調(diào)機組的制熱量5kW司機室分體空調(diào)機組的新風流量120m3/h司機室分體空調(diào)機組的總風量800m3/h交流電源440V/3p/60Hz直流電源110V制冷劑R-134a表1-8司機室分體式空調(diào)機組的主要參數(shù)三、司機室空調(diào)系統(tǒng)§1-4

CRH5型動車組空調(diào)系統(tǒng)概述HVAC系統(tǒng)在列車上的位置：

2套司機室HVAC系統(tǒng)，Mc1和Mc2車的司機室內(nèi)各1套；

8套客室HVAC系統(tǒng)，每車1套。CRH5型動車組的空調(diào)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：（1）新風量可調(diào)（2）雙制冷系統(tǒng)（3）整體噪聲?。?）具有防止車內(nèi)壓力波動功能（5）更多的安全保護（6）先進的控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊功能（7）采用先進的渦旋壓縮機和環(huán)保型制冷劑（R407C）一、概述

（一）總體布置司機室有一套空調(diào)系統(tǒng)，受客車空調(diào)系統(tǒng)的控制器控制。該系統(tǒng)由下列部件組成：二、司機室空調(diào)系統(tǒng)安裝在通過臺天花板上面的空調(diào)裝置；通風道和出風口；安裝在新風送風道內(nèi)的鼓風機；駕駛臺上的控制開關(guān)；駕駛臺上的溫度控制開關(guān)；地板風口控制旋鈕；B-隔間內(nèi)的電子控制器；司機室后墻上的溫度調(diào)節(jié)裝置；司機室內(nèi)的供暖散熱器；制冷壓縮機和冷凝器安放在底架下空調(diào)模塊內(nèi)。

（二）主要技術(shù)參數(shù)司機室空調(diào)裝置的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：制冷能力：4kW；供電電壓：AC380V、50Hz；制冷介質(zhì)：R134a；總風量：480±90m3/h；最大新風量：180±15m3/h。二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

（三）空調(diào)系統(tǒng)的運行司機可以通過安裝在駕駛臺上的開關(guān)設(shè)定司機室的溫度。設(shè)定值可以為18℃~24℃，允許1℃誤差?？刂破鲗νㄟ^空調(diào)裝置的氣流進行加熱或冷卻，即可自動保持所設(shè)定的溫度。當整個列車設(shè)置成停止加熱模式，司機室的空調(diào)系統(tǒng)可同時自動設(shè)定成停止加熱模式。在停止加熱模式下，風扇關(guān)閉，而且即使列車不運行、室外的氣溫在-36℃時，司機室的溫度仍可通過散熱器保持在+18℃。二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

司機室的兩側(cè)墻上裝有1500W電熱器，并在司機臺內(nèi)側(cè)裝有兩個370W小型電熱器。電熱器的供電是230V交流電，在電熱器內(nèi)部安裝了一個+70℃恒溫器。電熱器罩的表面溫度不會超過+60℃。駕駛臺下的放腳處有表面溫度較低（大約為+30℃）的電熱器，安放在側(cè)板的后面，類似的一個電熱器放在踏腳板的下面。二、司機室空調(diào)系統(tǒng)

（一）概述客室空調(diào)系統(tǒng)采用車頂單元式空調(diào)機組。制冷劑為R134a，環(huán)保型?？褪铱照{(diào)設(shè)備由兩套獨立的冷卻電路構(gòu)成（除冷卻扇以外），以確保設(shè)備發(fā)生第一次故障時還可保持50%正常運轉(zhuǎn)。

三、客室空調(diào)系統(tǒng)供電電壓：AC380V50Hz。額定制冷功率：42kW?？傦L量：4400m3/h，新風量在900～1800m3/h之間。制冷劑：R134a。就冷卻性能而言，空調(diào)設(shè)備是根據(jù)以下外部氣候條件而設(shè)計的：室外溫度 40°C相對濕度 60%

在外部溫度為40°C、相對濕度為60%的氣候條件下，空調(diào)設(shè)備能夠保證車內(nèi)溫度為27°C（根據(jù)UIC國際標準）、新風量為每人12m3/h。供熱系統(tǒng)通過空氣處理設(shè)備中安裝的加熱器和客車分隔間、通廊及衛(wèi)生間內(nèi)的電氣供熱器構(gòu)成。該供熱系統(tǒng)設(shè)計保證在外界溫度為–25°C情況下，車內(nèi)溫度為24°C（根據(jù)UIC國際標準），新風量為每人10m3/h。三、客室空調(diào)系統(tǒng)

根據(jù)外部溫度條件，總風量約為4400m3/h，新風量在900到1800m3/h之間。處理的氣體通過裝在行李架后面的縱向管道傳遍車體，并通過行李架下部設(shè)置的合理設(shè)計的部件分散至客車分隔間?？照{(diào)出現(xiàn)故障時，該設(shè)備可自動通風，可使客車分隔間內(nèi)的氣體得以改善。該系統(tǒng)還配有一個設(shè)計恰當?shù)母羝?，關(guān)閉出入的氣體滑片，可使乘客在列車進入隧道或兩列車運行方向相反時免于壓力沖擊。

三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（二）主要技術(shù)參數(shù)客室空調(diào)設(shè)備主要設(shè)計參數(shù)：車外溫度 40℃；車外相對濕度 50%；車內(nèi)溫度27℃；車內(nèi)溫度梯度地板以上0.1～1.7m的橫斷面上3℃；地板以上1.1m的縱斷面上2℃；三、客室空調(diào)系統(tǒng)新風量15m3/h?人；應(yīng)急通風時新風量10m3/h?人；車內(nèi)空氣含塵量0.5mg/m3。

當輔助電源出現(xiàn)故障時，空調(diào)系統(tǒng)可緊急通風，緊急通風時間2小時。系統(tǒng)配有一個壓力保護系統(tǒng)，可保護乘客在列車進入隧道或兩列車交匯時免于壓力波動的影響。系統(tǒng)通過關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)的新風口和排風口，保證動車組外部壓力波不在車內(nèi)傳播。在通過遂道或交匯時，司機手動操作司機臺上的按鈕控制風口的開關(guān)。廢氣由衛(wèi)生間和電氣柜排出。三、客室空調(diào)系統(tǒng)

供熱系統(tǒng)由空調(diào)設(shè)備中安裝的加熱器和分隔間、通過臺及衛(wèi)生間內(nèi)的電熱器構(gòu)成。電熱器的布置可以保證在車內(nèi)形成空氣對流狀態(tài)，以充分利用加熱功率。供熱系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)：外界溫度–25℃；車內(nèi)溫度24℃；新風量10m3/h?人；應(yīng)急時的新風量10m3/h?人。三、客室空調(diào)系統(tǒng)

（三）空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成客室、通過臺和衛(wèi)生間的空調(diào)系統(tǒng)包括2個獨立單元，包括安裝在各車廂內(nèi)的空氣處理單元和各車廂車頂?shù)膬蓚€壓縮機組件。CRH5動車組的原型車SM3S的空調(diào)裝置如下圖所示。供熱通過安裝在車廂內(nèi)、通過臺以及衛(wèi)生間內(nèi)的電加熱器完成。在空氣處理單元內(nèi)設(shè)有熱敏電阻。三、客室空調(diào)系統(tǒng)

CRH5動車組原型車的客室空調(diào)裝置三、客室空調(diào)系統(tǒng)

CRH5動車組原型車的司機室空調(diào)裝置三、客室空調(diào)系統(tǒng)

CRH5動車組原型車的制冷壓縮機單元三、客室空調(diào)系統(tǒng)§1-5

CRH1型動車組空調(diào)系統(tǒng)概述

CRH1動車組空調(diào)系統(tǒng)采用分體式空調(diào)系統(tǒng)，制冷能力增加到可以符合最高外界溫度+40°C的要求，供熱能力符合最低外界溫度–40°C的要求。

CRH1動車組空調(diào)系統(tǒng)在車輛每端的車頂和天花板之間設(shè)置排氣風扇單元。司機室設(shè)有位于后面頂部凹進處的單獨緊湊式空調(diào)單元?！?-5CRH1動車組空調(diào)系統(tǒng)1.司機室單元式機組；

2.乘客區(qū)空氣處理單元；

3.底架壓縮機/冷凝器單元；

4.廢排單元；

CRH1空調(diào)總體布置

每輛車設(shè)有2個單獨的排氣風扇單元，分別位于車輛兩端的天花板和車頂之間。排出空氣從衛(wèi)生間、司機室、酒吧和通過臺區(qū)域排至排氣風扇單元。排氣風扇單元在抽氣側(cè)與矩形風道相連，排氣側(cè)與軟管相連，風道裝有消音器。空調(diào)控制系統(tǒng)的存儲器為閃存EPROM類型，可以通過在車內(nèi)空調(diào)服務(wù)插座上連上PC機來直接進行通訊和軟件更新。該控制系統(tǒng)能使設(shè)備可以根據(jù)客室和司機室內(nèi)外傳感器測量的溫度自動進行操作。

§1-5CRH1動車組空調(diào)系統(tǒng)（一）總體布置司機室空調(diào)系統(tǒng)采用單元式空調(diào)機組；且安裝了地板加熱器。進入司機室的氣流通過置于車頂和天花板之間的風道進行分配，且具有回風功能。一、司機室空調(diào)系統(tǒng)駕駛室單元–原型

駕駛室單元–主要組成部分

Filter過濾器Evaporator蒸發(fā)器Heater加熱器Supplyairfanunit供風電扇單元condenserfan冷凝器電扇Compressor壓縮機Condenser冷凝器CRH1司機室通風系統(tǒng)一、司機室空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)單元安裝在車頂凹進處，并通過螺栓和單元的法蘭安裝在車頂，廢氣通過安裝在乘客區(qū)的排風扇排出司機室。為控制司機室內(nèi)的空氣環(huán)境，在司機室天花板上安裝氣流/方向可由操作者調(diào)節(jié)的合適的送風器。加熱和冷卻均由空氣傳播，并通過天花板和地板內(nèi)的風道系統(tǒng)進行分配，還安裝了地板加熱器。一、司機室空調(diào)系統(tǒng)

（二）主要技術(shù)參數(shù)1．司機室空調(diào)制冷量 5kW制熱量 4kW送風量 800m3/h新風量 60m3/h外形 1000×1450×350mm重量 175kg耗電量 5kVA制冷劑 R407c一、司機室空調(diào)系統(tǒng)

2．車內(nèi)參數(shù)夏季溫度28C，RH40-65%冬季溫度20C，RH≥30%最大灰塵含量1mg/m3

正壓力范圍10-30Pa一、司機室空調(diào)系統(tǒng)

（三）空調(diào)系統(tǒng)的運行要求1．預(yù)熱在車門關(guān)閉、車上無司機、內(nèi)部照明打開、車輛未暴露于太陽下的條件下，加熱系統(tǒng)的能力應(yīng)能保證將司機室的內(nèi)部溫度在60分鐘內(nèi)從內(nèi)部溫度0°C加熱到+20°C。2．預(yù)冷在車門關(guān)閉、車上無司機、內(nèi)部照明打開、車輛暴露于太陽下和周圍溫度30°C的條件下，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能保證將客室的內(nèi)部空氣溫度在30分鐘內(nèi)從+40°C降至+28°C和在40分鐘內(nèi)降至+25°C。一、司機室空調(diào)系統(tǒng)（一）總體布置客室空調(diào)系統(tǒng)共有兩臺空調(diào)機組，采用的是分體式空調(diào)，壓縮機和冷凝器單元安裝在車下，空氣處理單元安裝在車內(nèi)。氣流通過置于車頂和天花板之間的矩形風道進行分配，并具有回風功能。車廂兩端的車頂設(shè)置有排氣單元。通過安裝在車輛側(cè)墻內(nèi)的加熱器實現(xiàn)車內(nèi)供熱，并可通過空調(diào)系統(tǒng)控制器進行控制。二、客室空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二、客室空調(diào)系統(tǒng)空氣處理單元壓縮冷凝單元1空氣調(diào)節(jié)單元(AHU)

2車體頂板

1車體底部

2壓縮機冷凝器單元(CCU)3安裝架

二、客室空調(diào)系統(tǒng)空氣處理單元–原型空氣處理單元的主要數(shù)據(jù)–主要組成部分Supplyairfan供風電扇Evaporator蒸發(fā)器Filter過濾器Supplyairfanmotor供風電扇電機Supplyair供風Outsideair室外風Returnair回風Pipeflanges管子法蘭

1．客室空氣處理單元制冷量 55kW制熱量 30kW送風量 6200m3/h外形 20501450580mm重量 450kg風機 21.5kVA二、客室空調(diào)系統(tǒng)壓縮機–冷凝器–單元–原型壓縮機–冷凝器–單元–主要部件Condenserfanmotor冷凝器電扇電機Condenserfan冷凝器電扇Compressor壓縮機Receiver

接收器Condenser冷凝器

2．壓縮機/冷凝器單元冷凝器冷卻風量 213000m3/h（2）外形 1700840580mm重量 2275kg壓縮機耗電量 216kVA冷凝器風機耗電量41.5kVA制冷劑 R407c二、客室空調(diào)系統(tǒng)CRH1動車組主風道系統(tǒng)1.送風風道；2.消音器；3.送風通過臺加熱器

4.送風入口；5.到送風裝置的出口二、客室空調(diào)系統(tǒng)排風單元

3．排風單元排風量 21000m3/h外形 500300300mm重量 20kg風機耗電量 20.6kVA二、客室空調(diào)系統(tǒng)

4．車內(nèi)參數(shù)夏季 24-28C，RH40-65%冬季 20C，RH≥30%最大灰塵含量 1mg/m3正壓力范圍 10～30Pa5．車輛參數(shù)列車速度 ≤200km/h乘客人數(shù) 104照明功率 2500W供風管道最大風速5m/s二、客室空調(diào)系統(tǒng)

（三）空調(diào)系統(tǒng)的運行要求1．預(yù)熱在車門關(guān)閉、車上無乘客、內(nèi)部照明打開、車輛未暴露于太陽下等條件下，加熱系統(tǒng)的能力應(yīng)符合將客室的內(nèi)部空氣溫度在60分鐘內(nèi)從0°C加熱到+18°C的要求。二、客室空調(diào)系統(tǒng)2．預(yù)冷在車門關(guān)閉、車上無乘客、內(nèi)部照明打開、車輛暴露于太陽下和周圍溫度+30°C的條件下，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)具有足夠的能力將客室的內(nèi)部空氣溫度在40分鐘內(nèi)從+40°C降至+28°C和在50分鐘內(nèi)降至+25°C。

第二章空氣調(diào)節(jié)與制冷原理

基礎(chǔ)知識第一節(jié)制冷與空調(diào)的基本概念在工程熱力學(xué)中，將實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)稱為工質(zhì)。工質(zhì)在某瞬間所表現(xiàn)的宏觀物理狀況，稱為熱力狀態(tài)，簡稱狀態(tài)。描寫工質(zhì)熱力狀態(tài)的物理量，稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。狀態(tài)參數(shù)的數(shù)值僅僅取決于狀態(tài)，而與狀態(tài)變化過程無關(guān)。常用的狀態(tài)參數(shù)有：壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焓、熵等。一、工質(zhì)的熱力狀態(tài)參數(shù)

壓力是指單位面積上所承受的垂直作用力，以p表示。（一）壓力

絕對壓力：指系統(tǒng)內(nèi)部的真實壓力，以符號p表示。表壓力：用壓力表測得的壓力。通常是以當時當?shù)卮髿鈮毫b作為測量參考點。這樣測出的壓力就不是絕對壓力，而是絕對壓力與當時當?shù)卮髿鈮毫Φ牟钪担Q為表壓力，以pg表示。

當絕對壓力大于大氣壓力時，表壓力為正；當絕對壓力小于大氣壓力時，表壓力為負。當表壓力出現(xiàn)負值時，稱為出現(xiàn)真空。真空的程度用真空度表示，符號為pv

（一）壓力（一）壓力圖1-1表壓力、真空度和絕對壓力之間關(guān)系示意圖

溫度是表示工質(zhì)冷熱程度的物理量。溫度也是判別工質(zhì)與外界或兩個物體間是否有熱量傳遞的依據(jù)。溫度的數(shù)值表示方法有三種：攝氏溫度、絕對溫度和華氏溫度。

（二）溫度

（二）溫度攝氏溫度用符號t表示，單位為℃。

絕對溫度也稱熱力學(xué)溫度，用符號T表示，單位為K（開爾文）。工程上為了簡化計算，常把上式改寫為：

華氏溫度用符號tF表示，單位為℉。

在工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)中，溫度是指絕對溫度。單位質(zhì)量工質(zhì)所占的容積稱為比容，用符號v表示，單位為m3/kg。（三）比容

工質(zhì)內(nèi)部所具有的各種能量，總稱為“內(nèi)能”。按照分子運動論的觀點，工質(zhì)的內(nèi)能就是工質(zhì)的分子作不規(guī)則運動所具有的能量。內(nèi)能的符號用U表示，單位為J或KJ。1Kg工質(zhì)的內(nèi)能稱為比內(nèi)能，用符號u表示，單位為J/kg或KJ/kg。通常把比內(nèi)能簡稱為內(nèi)能。實際氣體的內(nèi)能取決于氣體的溫度和比容，即

(KJ/kg)由此可見，當工質(zhì)的狀態(tài)被確定后，其內(nèi)能必然也是確定的數(shù)值。內(nèi)能是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。工質(zhì)內(nèi)能的變化量為：（四）內(nèi)能

對于開口系統(tǒng)，當工質(zhì)流進（或流出）系統(tǒng)時，不僅把它所具有的內(nèi)能帶入（或帶出）系統(tǒng)，而且還把它從后面工質(zhì)處獲得的推動功也帶入（或帶進）系統(tǒng)，就是說對于開口系統(tǒng)，當工質(zhì)流進（或流出）系統(tǒng)時，它的內(nèi)能和推動功總是同時出現(xiàn)。（五）焓為計算方便就把工質(zhì)的內(nèi)能和推動功的和定義為焓。焓是流動工質(zhì)帶入（或帶出）系統(tǒng)的總能量，亦即隨工質(zhì)流動而轉(zhuǎn)移的總能量。

在制冷與空調(diào)等工程中，焓是個非常重要的狀態(tài)參數(shù)，使用非常廣泛。

（五）焓在作功過程中，壓差是作功的動力，狀態(tài)參數(shù)比容的變化是衡量是否作功的尺度。同樣，在傳熱過程中，溫差是傳熱的動力，一定也是一個參數(shù)，它的變化是衡量是否傳熱的尺度，這個參數(shù)就定義為熵，用S表示。

（六）熵在制冷設(shè)備中工質(zhì)與外界之間的能量傳遞是通過作功和熱傳遞的形式實現(xiàn)的，因此功和熱量就是能量傳遞的度量，是非常重要的物理量。二、功、熱量和比熱容功是指物體在力的推動下，通過宏觀運動的方式傳遞的能量。在工程熱力學(xué)中，通常將所要研究的對象用某些邊界與其周圍環(huán)境分隔開，這個被人為分離出來的研究對象稱為熱力系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。由定量氣態(tài)工質(zhì)組成的系統(tǒng)，稱為閉口系統(tǒng)。在閉口系統(tǒng)中，當其工質(zhì)進行膨脹或被壓縮時，與外界交換的功，稱為膨脹功或壓縮功，并統(tǒng)稱為容積功。容積功用符號W表示，單位為J或kJ。（一）功取氣缸里質(zhì)量為m的氣態(tài)工質(zhì)為系統(tǒng)，其壓力為p。設(shè)活塞面積為A,則系統(tǒng)作用于活塞的總作用力為。當活塞移動一微小距離，則系統(tǒng)在微元過程中