摘要： 本文闡述了我國鐵路列車空調(diào)運(yùn)行的現(xiàn)狀，對列車空調(diào)應(yīng)用變頻技術(shù)進(jìn)行分析，指出變頻式列車空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)能和更好的滿足旅客舒適性等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞： 列車空調(diào) 變頻 節(jié)能
我國的鐵路客車空調(diào)自1958年投入使用，經(jīng)過40多年的發(fā)展，技術(shù)不斷進(jìn)步，設(shè)備日益完善，取得了很大的進(jìn)展。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，旅游業(yè)的繁榮，列車空調(diào)作為一種舒適性空調(diào)的要求越來越高。社會的可持續(xù)發(fā)展也把空調(diào)能耗問題擺上議事日程。為此，本文將在分析鐵路列車空調(diào)運(yùn)行現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從空調(diào)舒適性和節(jié)能的角度提出在列車空調(diào)中應(yīng)用變頻技術(shù)的思考。
1 列車空調(diào)運(yùn)行現(xiàn)狀
列車空調(diào)系統(tǒng)一般由空調(diào)機(jī)組、通風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。目前，我國的列車空調(diào)機(jī)組大部分采用的是單元式空調(diào)機(jī)組。單元式空調(diào)機(jī)組是指將壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、通風(fēng)機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)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。每輛車根據(jù)車型不同可安裝一臺或兩臺。
2 列車空調(diào)制冷系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)的變頻機(jī)理
空調(diào)機(jī)組的變頻式能量調(diào)節(jié)是指用改變壓縮機(jī)電動機(jī)供電頻率的方法，改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速，使壓縮機(jī)產(chǎn)冷量與熱負(fù)荷的變化達(dá)到最佳匹配。
就列車空調(diào)系統(tǒng)而言，存在運(yùn)行工況穩(wěn)定，能耗大，不能滿足旅客舒適性要求等不足，如果采用變頻調(diào)速系統(tǒng)(包括傳感器、變頻器和可編程控制器等)，就能在一定程度上緩解這些不足。如下圖所示，傳感器可迅速將車內(nèi)溫度和車外機(jī)組相關(guān)部件的溫度信號傳輸給可編程控制器。
3 變頻可行性分析
(1)單元式列車空調(diào)的控制柜安裝在車廂配電室內(nèi)，現(xiàn)行的控制系統(tǒng)技術(shù)簡單，主要是用于控制機(jī)組的開停對機(jī)組進(jìn)行安全保護(hù)和對客車車廂內(nèi)的溫度進(jìn)行控制，其中的安全保護(hù)功能包括：壓縮機(jī)高低壓報警保護(hù)、系統(tǒng)啟動時的延時保護(hù)、壓縮機(jī)過熱保護(hù)以及對各個電機(jī)的過電流保護(hù)等。
(2)在現(xiàn)行列車空調(diào)的制冷系統(tǒng)中，其節(jié)流元件都采用的是毛細(xì)管。
(3)現(xiàn)行的列車空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中通風(fēng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，其出口風(fēng)速是恒定的，車內(nèi)的風(fēng)道布置和氣流組織也是在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。
4 結(jié) 論
(1)列車空調(diào)應(yīng)用變頻技術(shù)將在很大程度上節(jié)約能耗，特別是在旅客運(yùn)輸?shù)牡荆照{(diào)系統(tǒng)長期的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)將大大減少鐵路車輛部門的運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時減輕了對大氣的排放污染，符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求。
(2)變頻式列車空調(diào)系統(tǒng)能自動調(diào)節(jié)通風(fēng)量和制冷劑流量，使車內(nèi)溫度保持恒定，改善了車內(nèi)的空氣環(huán)境，提高舒適性，更能適應(yīng)市場競爭的需求。
(3)采用變頻技術(shù)后，列車空調(diào)的制冷系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境得到改善，更能保證設(shè)備的安全運(yùn)行，減輕了設(shè)備維修保養(yǎng)的勞動強(qiáng)度，節(jié)約維修費(fèi)用。
(4)變頻技術(shù)在列車空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力很大，但由于其運(yùn)行的特殊性，在具體的改造中還會存在一定的困難。如：怎樣合理確定車內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)來計(jì)算車內(nèi)負(fù)荷，以便合理選擇變頻器的大小和設(shè)計(jì)可編程控制器程序等。
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