论列车空调新风系统设计

空调系统

一空调系统概述

空调系统是车辆中的一个重要组成部分，用以满足旅客在旅行生活中舒适性要求。每辆车的空调系统包括：

- 2 台车顶薄型单元式空调机组，每个机组的制冷量为40kW，分别安装在车顶的两端，平底下出风式。空调机组是采用适合车辆使用的日本三菱卧式全封闭涡旋式压缩机，采用环保制冷剂R407C。每台空调机组内置压缩机2台，蒸发器2台，冷凝器2台，节流毛细管4只，由管道连成两个封闭独立的制冷循环系统。内置通风机2台和冷凝风机2台。通过2台通风机的送风，使车内回风口的回风和机组外新风口的新风经过蒸发器降温除湿后，经送风道均匀的送给客室内。冷凝风机的排风，使冷凝器与机组外环境空气实现良好的热交换。

- 1 个空调控制柜, 柜内有PLC模块，PLC显示屏，各种空气开关、接触器、继电器等电气元件。每辆车采用一套PLC控制系统（可编程序控制器），可实现对两台空调机组的自动控制。司机室设有集控开关，可通过网络实现空调的集中控制。空调主电源由列车辅助电源系统供给；主电源电路为三相交流380 V /50Hz，控制电路电压制式为DC110V、DC24V、DC12V和单相AC220V。

- 送风装置，主要包括送风道和送风格栅。车辆送风道采用均匀静压送风道，以保证出风口送风的均匀性。通过空调机组自带新风口吸入的新风经过滤后与来自客室的回风混合，经空调机组蒸发器降温除湿处理后送入风道，经送风格栅均匀送入客室及司机室。

-司机室增压单元（仅Tc车）：为保证司机驾驶的舒适性，设有司机室增压单元，通过风道将客室空调机组处理后的空气送入司机室。司机室顶板设风量和风向均可调的风口，可由司机根据需要手动调节，通过调整风口百叶的方向及开度控制风量的大小。最大通风量：645m3 /h （内置调速风机，可分三档手动调节）。 AC220V单相电源,，输入功率0.15KW

- 回风装置：每台机组下有一个回风装置，包括回风口和回风过滤网。

- 排风装置：为保证客室内换气，车顶设有通风器与废排风机组成的顶置强迫排风装置，安装于车顶上。每车4台，每台功率40W，排风量为500 m3/h。

- 幅流风机：为提高客室内空气的气流速度及送风均匀性，客室车顶设有幅流风机。幅流风机搅动客室内空气，通过幅流格栅送风。根据车辆总体布置情况，中间车设有风量约为800m3/h风机6台，每台功率50W。头车设有风量约为800m3/h风机3台每台功率50W，风量约为400m3/h风机2台，每台功率24W。

每辆车装有紧急通风逆变器，在列车交流供电失效的情况下，能提供客室和司机室紧急通风（全新风状态）。

在自动模式下，每节车的控制板根据车辆内外环境条件来决定机组的工作方式，并自动调节机组的制冷量，按设定的温度来维持客室内温度在一定范围内。

空调系统采用的是上侧回式送风方式，整车空气处理循环过程如下：

车外的新风通过新风口的挡水百页窗和过滤网被吸入，并与部分来自客室的回风混合后被过滤，空气被过滤后进入蒸发器，空气经过蒸发器后被降温、去湿，通过机组的两台离心通风机吸入后，送到风道内，然后沿车顶上的送风道、送风口均匀的被分配到整个车厢客室内，客室内的一部分空气从侧墙及车内墙板的后面导向车顶排出车外，另一部分通过回风口成为回风，成为循环空气。

通过司机室的连接风道，与司机室相邻的空调机组将部分已处理的空气直接送到司机室，司机室内设有来调节风量大小的独立风机，通过司机室的旋扭来调节风量，送风方向通过可调叶片调节。

空调系统通过以上各个部分的统一工作，实现对客车室内空气温度、相对湿度，流动速度以及清洁度进行调节等多项功能。室内温度控制在21到27℃，相对湿度在30%到70%，流动速度在0.4到0.5m/s,清洁度包括两方面，一方面是空气应有足够的新鲜度，另一方面是空气的含尘量及有害物质不超标等。必须保证客室内人均新风量为10 m3/h，司机室内则要求为30 m3/h·人。另外，为去除车内空气中的

细菌和有害物质，每台机组增设了空气净化消毒器1 台。

整车空调系统方案图见附图一、附图二（以Tc为例）。

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图一：深圳地铁3号线空调系统（图1）

回风

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二客室空调机组

深圳地铁3号线车辆客室空调机组为顶置式薄型单元式空调机组，每辆车安装两台制冷能力为40kW的顶置式空调机组，分别布置在车顶两端，每台空调机组有两个独立的制冷系统。与空调机组配套的电气控制柜安装在车内配电室，空调机组与电气控制柜通过电气连接器（插头、插座）连接，由车辆辅助电源供电。

空调机组的回风口设在机组的底部中间，送风口设在机组的底部两侧。壳体两侧设有新风口，新风经防尘防水进风装置和新风滤网过滤后，进入机组与车厢内回风混合，经降温除湿处理后送入车厢风道内。

空调机组是采用适合车辆使用的日本三菱卧式全封闭涡旋式压

缩机， R407C 为制冷剂，以毛细管为节流元件。每台机组具有两个独立的制冷循环系统，可根据车内负荷大小进行控制，实现能量调节。

单元式空调机组具有结构紧凑、体积小、互换性好的特点，由于主要部件集中布置，缩短了连接管路，可减少管路的泄漏，且便于在车顶的检修和维护。

空调机组的外形、结构及元件布置见附图三、四。

1 环境条件

1.1 运行环境温度：-5℃～+40℃(遮阴处)；

1.2 安装、调试环境温度：最低温度-40℃；

1.3 相对湿度：最湿月平均最大相对湿度不大于 95％；

1.4 海拨高度：不超过1200m。

2 系统组成

2.1 主要技术参数

型号：DL40

型式：平底；底出风；底回风。

外形尺寸： 3750mm（L）× 1600 mm （W）×315 mm （H）重量： 700kg

电源：主电源电路：三相交流380 V /50Hz

控制电路：直流 DC24 ,DC12V，DC110V，交流AC220V

输入功率：约 19.5kW

制冷剂：R407C 注入量：2×4.4kg