动车组供热及加湿系统

7
第五章 动车组供暖系统
制热时的系统原理 （a）夏季制冷状况；（b）冬季热泵状况。
8
第五章 动车组供暖系统
显然，热泵的工作循环就是制冷循环，只是目的不同 而已。
热泵系统中，作为蒸发器的换热器（制冷系统中的冷 凝器）在冬季有可能表面结霜，以致堵塞空气流动通路， 影响换热，所以在系统中应采取适当的融霜措施。
管状电热元件的使用是根据电流热效应原理，让电流通 过电阻丝而产生热量，然后把热量传给流过的空气。它具有 表面温度均匀、热量稳定、结构紧凑、控制方便等特点。
为了提高管状电热元件的换热效果，可在金属管外表面 缠上不锈钢绕片。在特别需要防腐的地方使用（如厕所）， 采用不锈钢管上缠不锈钢绕片。
3
第五章 动车组供暖系统
制热状态下，线圈接通电源而产生磁场时，衔铁被磁 场吸引而动作，使阀芯向右移动，阀芯B关闭左阀孔，而 右面阀孔被阀芯 A打开，管路D、E连通。
制冷剂由压缩机—管4—四通阀—管1—冷凝器—毛细 管—蒸发器—管3—滑块—管2——压缩机。
12
第五章 动车组供暖系统
冬季，外气温度较低，即使在外界空气相对湿度比 较高的南方，其含湿量也是较低的。
C
E
D
上页
节流 四通转换阀制冷时的工作原理
下页
节流
四通转换阀制热时的工作原理
11
第五章 动车组供暖系统
制冷状态下，线圈断电而衔铁由弹簧顶向左端，阀芯 A关闭连接D管的右阀孔，而左面阀孔被阀芯B打开，管路C、 E连通；
制冷剂由压缩机—管4—四通阀—管3—冷凝器—毛细 管—蒸发器—管1—滑块—管2——压缩机
第五章 动车组供暖系统
一、供暖系统的形式
列车供热系统的任务：
1.对送入车内空气进行预热; 2.对车内空气进行补偿加热。
空气的预热是使空气流过空气预热器来实现的。根据热 媒不同，空气预热器有温水空气预热器和电热空气预热器两 种。
空气的补偿加热，由设在车内两侧地板上面的加热器来 完成。根据热媒的不同，地面加热器也有温水加热器和电热 加热器两种。
；7-溢水管；8-蒸汽出口。
14
第五章 动车组供暖系统
二、CRH系列动车组供暖系统
1、CRH1动车组
供暖系统的核心部件侧墙加热器布置在车体
纵向侧墙内侧，窗口上面安装有散热格栅，并通
过空调系统控制器进行控制，制热能力为30kW。
不同位置的电热器由其附近的室内温度传感
器控制相应的继电器控制接通或者断开，每一个
当1、2连通时，3、4就通过四通阀体而连通；当2、3连 通时，1、4就通过四通阀体而连通。三根毛细管中，C、D管 接在四通阀两端，E管接2。
电磁阀由阀体、阀芯A和B、弹簧1、2、衔铁及电磁线圈 组成，阀芯A和B与衔铁连成一体，并一起移动。
10
第五章 动车组供暖系统
热泵中四通转换阀在制冷与制热时工作位置比较
电加热器采用了内藏于空调装置的小型、轻量的供热方 式，利用与输送冷气时相同的通道供热。
16
第五章 动车组供暖系统
主要技术参数 暖气能力：2kW/台以上。 循环风量：暖气时为2.0m3/min以上。 冬季：在气温为-15℃时，司机室温度可保持在20℃以上。 送风路径：从回风道吸入空气，与新鲜外气混合，通过设 置在空调装置回风口的过滤器，由电热器加热。
电加热器还有一个超温保护器。
1
完全由装入空调机组的电加热装置来完成。暖气输送 时，从回风道吸入空气，与新鲜外空气混合，通过设置 在空调装置回风口的过滤网，由电热器加热，然后通过 与冷气输送时相同的通道送暖。没有设置其他辅助采暖 装置。
CRH2动车组的每节车厢均配置有独立的空调系统，供 热方式采用装入空调系统的电加热装置，暖气控制方式： 电热器多级控制。
1
第五章 动车组供暖系统
供热形式：
1、空气预热器和地面加热器均分别采用了温水加热和电 加热两种形式；
2、空气预热用电预热器，补偿加热用温水、电热两种加 热器；
3、采用预热、补偿全电热采暖方式； 4、热泵采暖。
2
第五章 动车组供暖系统
（一）电热元件
空调客车上使用的电热采暖装置采用的电热元件有多种 形式，如电热管式、电热板式、半导体式等几种。
经加热后送入车内的空气，有可能使车内相对湿度 过低，而不能满足舒适性的要求。为此，可采用加湿的 方法，以适当提高车内空气的相对湿度。
空气加湿的方法，以将蒸汽直接与空气混合最为简 便。因此，电极式加湿器应用得较为广泛。
13
第五章 动车组供暖系统
电极式加湿器 1-接线柱；2-外壳；3-保温层； 4-电极；5-进水管；6-橡皮短管
热泵系统中的核心元件是四通转换阀 它是用毛细管把电磁阀和四通阀连接而成的一个换向系
统。 四通阀有四根接管1、2、3、4和三根毛细管C、D、E，
阀体内还装有滑块和2个活塞。
9
第五章 动车组供暖系统
四通阀用支架构成一体，两端活塞1和2上各有小孔，以 使活塞两端能互相通气。
1号管与蒸发器出口连接，2号管与压缩机吸气管连接，3 号管与冷凝器进口连接，4号管与压缩机排气管连接，而滑块 好像一个三通阀门，可以将1与2连通起来，也可以将2与3连 通。
管状电热元件基本结构 1-连线端子；2-绝缘垫；3-金属套管； 4-电热丝；5-绝缘粉末；6-封口材料。
4
第五章 动车组供暖系统
（二）电预热器
电预热器由电热元件和框架组成，在使用时与通风机 实现电气联锁，与制冷机实现电气互锁。电热元件一般分 成两组，通过空调温度控制器根据室内空气温度自动控制 其一组工作、两组工作或停止工作。与电预热器相接部分 的风道，应采用不易燃烧的耐热保温材料。
为了防止电预热器在缺风时工作而导致表面温度过高， 特设有两道缺风保险：温度超过70℃，继电器跳开；温度 超过139℃，熔断器熔断。从而切断控制电路和主回路，使 电预热器停止工作。
5
第五章 动车组供暖系统
电热空气预热器
（a）预热器结构；（b）保护电路。
1-框架；2-熔断器；3-绕片式电热元件；4-温度继电器。
6
第五章 动车组供暖系统
（三）热泵原理
制冷的热平衡式 ：
Qk= Q0+W
上式说明，设每小时从被冷却物体中获得的热量为Q0， 所消耗的机械功等于W，这部分的功转变为热的形式并和热 量Q0一起传给高温介质 。
因为Qk »W，所以，利用制冷机从低温外气中吸热而 在温度较高的室内空气中放热，比直接利用电能加热所能获 得的热量大得多。这种从外界低温空气中将热量“泵”入室 内的装置通常就称为“热泵”。