CN103629770B - 轨道空调储能应急新风处理系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道空调储能应急新风处理系统及其工作方法，该系统包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次串联形成的制冷回路，以及储能水箱、水泵和新风雨分热交换器形成的水循环回路，制冷回路与水循环回路均接入控制模块。安装于储能水箱内的制冷盘管还串联于压缩机和蒸发器之间的制冷回路中，新风雨分热交换器安装于车厢的新风口处。其工作方法为利用储能水箱将轨道空调机组正常工作时的热量或冷量储存起来，在应急通风时利用水循环回路和新风雨分热交换器调节新风的温度。本发明在不影响轨道空调机组正常使用的同时可以为应急通风提供温度调节功能，具有舒适度高、便于安装维护等优点。

Description

轨道空调储能应急新风处理系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种空调装置，并涉及该空调装置的工作方法，具体涉及一种轨道空调储能应急新风处理系统及其工作方法。

背景技术

目前，我国的铁路客运已跨入了250km/h以上的高速时代，设计时速最高可达到400km/h。在高速时代的列车车厢本身设计是全封闭设计，设有专用的新风口。由于高铁运行南北跨度大（最北到哈尔滨最南到香港），导致车厢外部的温度差异也很大。在气温高于30℃的高温季节，当发生供电故障而造成轨道空调机组停止运行时，车厢系统会启动应急通风功能，此时从外界进入车厢的新风是未处理的热风，这难免使本来就温度偏高的车厢温度进一步上升，燥热不但会影响乘客的情绪，也容易对车厢内运行的设备造成影响。而在严寒的冬季特别是北方的冬季，一旦因供电故障而无法制热时，车厢系统也会启动应急通风功能，此时从外界进入车厢的新风是未处理的冷风，会使车厢内的温度迅速降低，温差较大时极易时对车厢内设备和人员造成伤害。需要一种在应急通风时能对进入车厢的新风温度进行有效调节和缓冲的轨道空调机组。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种轨道空调储能应急新风处理系统，解决现有技术中应急通风时温度变化较大的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器和控制模块，所述压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次串联形成制冷回路，所述制冷回路与控制模块控制连接，还包括储能水箱、水泵和新风雨分热交换器，所述储能水箱内安装有制冷盘管，所述制冷盘管串联于所述压缩机和蒸发器之间的制冷回路中；所述新风雨分热交换器安装于车厢的新风口处，所述储能水箱具有出液口和回液口，所述出液口、水泵、新风雨分热交换器和回液口串联形成水循环回路，所述水循环回路与控制模块控制连接。

作为优选，为了使储能水箱储存热能，所述储能水箱内安装有电加热装置和温度传感器，所述电加热装置和温度传感器与控制模块控制连接，所述储能水箱外设有保温层。

作为优选，为了使储能水箱储存热能，所述储能水箱内安装有电加热装置和温度传感器，所述储能水箱外设有保温层。

作为优选，所述制冷回路上安装有电磁阀，所述水循环回路上安装有排气阀和定压罐。

作为优选，所述新风雨分热交换器包括第一新风雨分热交换器和第二新风雨分热交换器。

工作时，本发明的轨道空调储能应急新风处理系统包括：

1）当轨道空调机组在制热模式下正常运行时，控制模块依据车外气温和温度传感器来控制电加热器，将储能水箱内的水温保持在25-50℃；

2）当轨道空调机组在制冷模式下正常运行时，制冷回路中的制冷盘管将储能水箱内的水温冷却保持在0-5℃；

3）当轨道空调机组在制热模式下发生供电故障时，车厢新风口处于开启状态，当车外气温低于10℃时，备用电源为水泵供电，水泵驱动储能水箱内的水在水循环回路中流动，流过新风雨分热交换器的水对通过新风口的空气加热；

4）当轨道空调机组在制冷模式下发生供电故障时，车厢新风口处于开启状态，当车外气温高于30℃时，备用电源为水泵供电，水泵驱动储能水箱内的水在水循环回路中流动，流过新风雨分热交换器的水对通过新风口的空气降温。

作为优选，当车外气温10-30℃时，所述水循环回路不工作。

本发明的轨道空调储能应急新风处理系统利用储能水箱将轨道空调机组在正常工作时的热量或冷量储存起来，并在应急通风时利用水循环回路和新风雨分热交换器调节新风的温度，具有以下有益效果：

1、储能过程在空调正常工作时同步进行，不会对空调机组的正常工作造成影响，而且除了新风雨分热交换器以外，其它元器件都整合在轨道空调机组内，储冷、储热都在同一个储能水箱内进行，结构紧凑、便于安装；

2、利用储能水箱内水的储能作用，可以在应急通风时对新风的温度进行有效缓冲，避免温度变化较快带来的不适感；

3、水泵的成本和能耗均远低于压缩机，一方面可以利用备用电源工作较长时间，同时也降低了整套系统的制造成本和维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图2是实施例中水循环回路的工作示意图；

图中各标号：1、压缩机，2、冷凝器，3、蒸发器，3-1、节流阀，4、储能水箱，4-1、制冷盘管，4-2、电加热装置，4-3、温度传感器，5、水泵，6、第一新风雨分热交换器，7、第二新风雨分热交换器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1和图2所示的本发明的最佳实施例，包括压缩机1、冷凝器2、节流阀3-1和蒸发器3和制冷盘管4-1依次串联形成的制冷回路，制冷回路与控制模块控制连接。以及储能水箱4、水泵5和并联的第一新风雨分热交换器6和第二新风雨分热交换器7串联形成的水循环回路。水循环回路也与控制模块控制连接。制冷盘管4-1安装在储能水箱4内并串联接入压缩机1和蒸发器3之间的制冷回路中。第一新风雨分热交换器6和第二新风雨分热交换器7安装于车厢的新风口处，储能水箱4内安装有电加热装置4-2和温度传感器4-3，电加热装置4-2和温度传感器4-3也与控制模块控制连接。在储能水箱4外设有保温层。制冷回路上还安装有电磁阀，水循环回路上还安装有排气阀和定压罐。

当轨道空调机组在制热模式下正常运行时，控制模块依据车外气温和温度传感器来控制电加热器，将储能水箱内的水温保持在25-50℃。由于热源来源于独立的电加热装置，不会影响空调机组的正常制热。

当轨道空调机组在制冷模式下正常运行时，节流阀用于调节制冷量，制冷回路中的制冷盘管将储能水箱内水温保持在0-5℃。冷源来源于轨道空调机组，是在通过空调机组蒸发器后再进入储能系统，因此不影响空调机组的正常制冷。

应急新风处理时水循环回路的工作示意图如图2所示,当轨道空调机组在制热模式下发生供电故障时，车厢新风口打开，当车外气温低于10℃时，控制模块启用备用电源为水泵供电，水泵驱动储能水箱内的热水在水循环回路中流动，流过新风雨分热交换器的热水对通过新风口的空气加热。系统通过预先储存的热源对进入车厢的新风根据需要进行加热，防止冷空气直接进入车内造成设备和人员的伤害。

当轨道空调机组在制冷模式下发生供电故障时，车厢新风口打开，当车外气温高于30℃时，控制模块启用备用电源为水泵供电，水泵驱动储能水箱内的冷水在水循环回路中流动，流过新风雨分热交换器的冷水对通过新风口的空气降温。通过预先储存的冷源对进入车厢内的新风根据需要进行降温处理，有效防止车内温度过高，稳定了乘客情绪。

当车外气温10-30℃时，直接打开车厢新风口进行应急通风，不需要对新风的温度进行调节，故水循环回路不工作。

本实施例的轨道空调储能应急新风处理系统的除新风雨分热交换器外，其它元器件都整合在轨道空调机组内，为整套系统在轨道车辆上的安装提供了方便。由于与空调机组的控制是整合在一起，整套轨道空调储能应急通风新风处理系统也是全智能化控制。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种轨道空调储能应急新风处理系统的工作方法，所述轨道空调储能应急新风处理系统包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器和控制模块，所述压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器依次串联形成制冷回路，所述制冷回路与控制模块控制连接，还包括储能水箱、水泵和新风雨分热交换器，所述储能水箱内安装有制冷盘管，所述制冷盘管串联于所述压缩机和蒸发器之间的制冷回路中；所述新风雨分热交换器安装于车厢的新风口处，所述储能水箱具有出液口和回液口，所述出液口、水泵、新风雨分热交换器和回液口串联形成水循环回路，所述水循环回路与控制模块控制连接；所述储能水箱内安装有电加热装置和温度传感器，所述电加热装置和温度传感器与控制模块控制连接，所述储能水箱外设有保温层；所述制冷回路上安装有电磁阀，所述水循环回路上安装有排气阀和定压罐；所述新风雨分热交换器包括第一新风雨分热交换器和第二新风雨分热交换器；，其特征在于包括：

1)当轨道空调机组在制热模式下正常运行时，控制模块依据车外气温和温度传感器来控制电加热器，将储能水箱内的水温保持在25-50℃；

2)当轨道空调机组在制冷模式下正常运行时，制冷回路中的制冷盘管将储能水箱内的水温冷却保持在0-5℃；

3)当轨道空调机组在制热模式下发生供电故障时，车厢新风口处于开启状态，当车外气温低于10℃时，备用电源为水泵供电，水泵驱动储能水箱内的水在水循环回路中流动，流过新风雨分热交换器的水对通过新风口的空气加热；

4)当轨道空调机组在制冷模式下发生供电故障时，车厢新风口处于开启状态，当车外气温高于30℃时，备用电源为水泵供电，水泵驱动储能水箱内的水在水循环回路中流动，流过新风雨分热交换器的水对通过新风口的空气降温。

2.根据权利要求1所述的轨道空调储能应急新风处理系统的工作方法，其特征在于：当车外气温10-30℃时，所述水循环回路不工作。