RU72446U1

RU72446U1 - AIR CONDITIONING SYSTEM IN PASSENGER RAILWAY CAR

Info

Publication number: RU72446U1
Application number: RU2007147453/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Лукша; Леонид Иванович Матюхин; Сергей Александрович Судаков; Валерий Николаевич Таисов
Original assignee: Сергей Викторович Лукша; Леонид Иванович Матюхин; Сергей Александрович Судаков; Валерий Николаевич Таисов
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2008-04-20

Abstract

Полезная модель относится к системам кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах железнодорожного транспорта. Технический результат заключается в обеспечении высокой эффективности системы кондиционирования, за счет низкого энергопотребления, повышении надежности за счет резервирования и повышения ремонтопригодности. Система кондиционирования воздуха в пассажирском вагоне железнодорожного транспорта содержит компрессорные модули 1 и охлаждающие модули 2, соединенные магистралями 3 с хладагентом, два модуля приточной вентиляции 4, соединенные между собой воздуховодом 5 приточной вентиляции, и источник питания 17. Кроме того, охлаждающие модули 2 системы кондиционирования выполнены проточными, воздуховод 5 приточной вентиляции сообщен с каждым купе 9 вагона через проточные охлаждающие модули 2, а воздуховоды 14 для рециркуляции воздуха также сообщены с проточными охлаждающими модулями 2. При этом компрессорные модули 1, модули приточной вентиляции 4 и проточные охлаждающие модули 2 размещены в подкрышевом пространстве вагона. 4 д.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to air conditioning systems in passenger railroad cars. The technical result is to ensure high efficiency of the air conditioning system, due to low energy consumption, increasing reliability due to redundancy and improving maintainability. The air conditioning system in a passenger railroad car contains compressor modules 1 and cooling modules 2 connected by refrigerant lines 3, two fresh air ventilation modules 4, interconnected by a fresh air ventilation duct 5, and a power source 17. In addition, cooling modules 2 of the air conditioning system are made flow-through, the supply air duct 5 is connected with each compartment 9 of the car through flow-through cooling modules 2, and the air ducts 14 for air recirculation are also communicated with otochnymi cooling modules 2. In this compressor modules 1, ventilation modules 4 and flowing cooling modules 2 are arranged in space podkryshevom carriage. 4 d.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к системам кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах железнодорожного транспорта.The utility model relates to air conditioning systems in passenger railroad cars.

Известны системы кондиционирования на базе моноблочных кондиционеров, размещаемых в подкрышевом пространстве вагона и представляющие собой автоматически регулируемые компрессионные холодильные машины (книга «Системы вентиляции и установки кондиционирования воздуха. Вагоны. Под. ред. Л.Д.Кузьмина. - М. Машиностроение, 1978 г.).Known air conditioning systems based on monoblock conditioners located in the roof space of a carriage and representing automatically adjustable compression refrigeration machines (book "Ventilation systems and air conditioning units. Wagons. Ed. By L.D. Kuzmin. - M. Engineering, 1978 .).

Недостатком таких систем кондиционирования являются их большая масса и габаритные размеры, высокое энергопотребление, низкая эксплуатационная надежность и ремонтопригодность. Кроме этого, при установке моноблочных кондиционеров на пассажирские вагоны, находящиеся в эксплуатации, возникает проблема с восстановлением равномерного распределения веса вагонов на тележки, которая решается за счет перемещения подвагонного оборудования. В некоторых случаях, установка моноблочных кондиционеров при модернизации пассажирских вагонов, находящихся в эксплуатации, приводит к превышению допустимой The disadvantage of such air conditioning systems is their large mass and overall dimensions, high energy consumption, low operational reliability and maintainability. In addition, when installing one-piece air conditioners on passenger cars that are in operation, there is a problem with restoring the uniform distribution of the weight of cars on bogies, which is solved by moving the carriage equipment. In some cases, the installation of monoblock air conditioners during the modernization of passenger cars in operation leads to an excess of permissible

нагрузки на тележки и влечет их замену на тележки большей грузоподъемности.loads on trolleys and entails their replacement with trolleys of higher carrying capacity.

Известна также система кондиционирования пассажирского вагона, содержащая вентиляционную установку и две холодильные машины, одна из которых совмещена с вентиляционной установкой, и посредством расположенных в ее воздуховодах теплообменников обеспечивает первую ступень охлаждения (нагрева) воздуха в вагоне и расположена на крыше и в подкрышевом пространстве вагона, а вторая соединена магистралями для теплоносителя с установленными в каждом купе вагона теплообменниками доводчиков. Причем обе холодильные машины выполнены компрессионными, при этом вторая машина выполнена в виде блочного агрегата, установленного над тамбуром вагона (RU полезная модель №56302, МПК B61D 27/00).A passenger car wagon conditioning system is also known, comprising a ventilation unit and two refrigerators, one of which is combined with a ventilation unit, and by means of heat exchangers located in its air ducts, provides a first stage of cooling (heating) of air in the car and is located on the roof and in the roof space of the car, and the second is connected by heat carrier lines with door heat exchangers installed in each compartment of the car. Moreover, both refrigerating machines are made compression, while the second machine is made in the form of a block unit installed above the platform of the car (RU utility model No. 56302, IPC B61D 27/00).

Эта известная система имеет более высокую надежность, меньшую массу и габаритные размеры, однако у нее достаточно высокое энергопотребление в силу того, что она является комбинированной, так как содержит элементы централизованной системы обеспечения климата и установленные в купе доводчики. Система вентиляции у данной системы кондиционирования является централизованной и содержит один центральный вентилятор, что снижает показатели резервирования и ремонтопригодности. В связи с тем, что две холодильные машины размещаются над тамбуром This known system has higher reliability, lower weight and overall dimensions, but it has a rather high energy consumption due to the fact that it is combined, as it contains elements of a centralized climate system and closers installed in the compartment. The ventilation system of this air conditioning system is centralized and contains one central fan, which reduces the redundancy and maintainability. Due to the fact that two chillers are located above the vestibule

вагона, а доводчики в строго определенных местах в пассажирских купе, то приведение в норму распределения веса вагонов на тележки при установке этой системы кондиционирования воздуха на эксплуатируемые вагоны при их модернизации может производиться только за счет перемещения подвагонного оборудования.cars, and closers in strictly defined places in the passenger compartment, then normalizing the distribution of the weight of cars on carts when installing this air conditioning system on operated cars during their modernization can only be done by moving the carriage equipment.

Предлагаемая полезная модель направлена на устранение перечисленных выше недостатков, а технический результат, который может быть получен при ее использовании, заключается в обеспечении высокой эффективности системы кондиционирования, за счет низкого энергопотребления, повышении надежности за счет резервирования и повышения ремонтопригодности.The proposed utility model is aimed at eliminating the above disadvantages, and the technical result that can be obtained by using it is to ensure high efficiency of the air conditioning system, due to low energy consumption, increasing reliability due to redundancy and improving maintainability.

Для достижения указанного технического результата, в системе кондиционирования воздуха в пассажирском вагоне железнодорожного транспорта, содержащей компрессорные и охлаждающие модули, соединенные магистралями с хладагентом, приточную вентиляцию, воздуховоды приточной вентиляции, соединяющие приточную вентиляцию с каждым купе вагона, воздуховоды для рециркуляции воздуха и источник питания, охлаждающие модули выполнены проточными, приточная вентиляция содержит по меньшей мере два модуля приточной вентиляции, соединенных указанным воздуховодом приточной вентиляции, который сообщен с каждым купе вагона через проточные охлаждающие модули, а воздуховоды для рециркуляции To achieve the specified technical result, in an air conditioning system in a passenger railway carriage containing compressor and cooling modules connected by refrigerant pipes, fresh air ventilation, fresh air ducts connecting fresh air ventilation to each compartment of the car, air ducts for air recirculation and a power source, cooling modules are made flow-through, the supply ventilation contains at least two supply ventilation modules connected ventilation duct which communicates with each compartment of the car through the flow cooling modules and recirculation ducts

воздуха сообщены с проточными охлаждающими модулями, при этом компрессорные модули, модули приточной вентиляции и проточные охлаждающие модули размещены в подкрышевом пространстве вагона и разнесены по его длине.air are in communication with flow cooling modules, while compressor modules, fresh air ventilation modules and flow cooling modules are located in the roof space of the car and spaced along its length.

При этом компрессорные модули и модули приточной вентиляции размещены в противоположных концах вагона над тамбурами.At the same time, compressor modules and fresh air ventilation modules are located at opposite ends of the car above the vestibules.

Кроме того, система кондиционирования снабжена электромагнитными заслонками, установленными на краях и в центре воздуховода приточной вентиляции, причем электромагнитные заслонки, установленные на краях воздуховода, выполнены «нормально открытыми», а электромагнитная заслонка, установленная в центре воздуховода, выполнена «нормально закрытой», а источник питания системы кондиционирования выполнен в виде автономного генератора с блоком управления и подключен к аккумуляторной батарее вагона, при этом «-» клемма выхода источника питания подключена к «-» аккумуляторной батареи, а «+» клемма выхода источника питания через диодную цепочку подключена к «+» аккумуляторной батареи.In addition, the air conditioning system is equipped with electromagnetic dampers installed at the edges and in the center of the supply air duct, and the electromagnetic dampers installed at the edges of the duct are made “normally open”, and the electromagnetic shutter installed in the center of the duct is made “normally closed”, and the power supply of the air conditioning system is made in the form of an autonomous generator with a control unit and is connected to the car battery, while the “-” terminal of the output of the pit source niya is connected to the battery “-”, and the “+” terminal of the power supply output through the diode chain is connected to the battery “+”.

Схема предлагаемой системы кондиционирования и возможное конструктивное исполнение представлено на прилагаемых чертежах.A diagram of the proposed air conditioning system and possible design are shown in the attached drawings.

На фиг.1 изображена функциональная схема системы кондиционирования пассажирского вагона, вид сбоку;Figure 1 shows a functional diagram of the air conditioning system of a passenger car, side view;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;

на фиг.3 - электрическая схема подключения источника питания системы кондиционирования к аккумуляторной батарее пассажирского вагона.figure 3 is a wiring diagram for connecting a power source of the air conditioning system to the battery of a passenger car.

Система кондиционирования содержит два компрессорных модуля 1, размещенных над тамбурами вагона, проточные охлаждающие модули 2, соединенные магистралями 3 с хладагентом с компрессорными модулями 1, и приточную вентиляцию. К одному компрессионному модулю 1 может подключаться несколько проточных охлаждающих модулей 2. Приточная вентиляция содержит по меньшей мере два модуля приточной вентиляции 4, размещенных в противоположных концах подкрышевого пространства вагона и соединенных между собой воздуховодом 5 приточной вентиляции, который в свою очередь воздуховодами 6 сообщен с проточными охлаждающими модулями 2. Последние через жалюзи 7 и воздуховоды 8 сообщены с помещением купе 9. Рециркуляция воздуха из купе 9 в проточные модули 2 осуществляется через жалюзи 10, установленные в дверях 11 купе 9, потолочные жалюзи 12 коридора 13 и воздуховоды The air conditioning system contains two compressor modules 1, located above the car's tambour, flow cooling modules 2, connected by refrigerant lines 3 with compressor modules 1, and supply ventilation. Several flow-through cooling modules 2 can be connected to one compression module 1. Fresh air ventilation contains at least two fresh-air ventilation modules 4 located at opposite ends of the car’s roof space and interconnected by fresh-air ventilation duct 5, which in turn is connected by air ducts 6 to flow cooling modules 2. The latter through the louvres 7 and air ducts 8 are connected to the compartment 9. Air recirculation from the compartment 9 to the flow modules 2 is carried out through the louver 10 installed in the door compartment 11 9 12 corridor ceiling shutters 13 and ducts

14 для рециркуляции воздуха, сообщенные с охлаждающими модулями 2.14 for air recirculation communicated with cooling modules 2.

Воздуховод 5 приточной вентиляции снабжен электромагнитными заслонками 15, установленными на концах воздуховода 5 приточной вентиляции, и электромагнитной заслонкой 16, установленной в центре воздуховода 5. Электромагнитные заслонки 15 выполнены «нормально открытыми», а электромагнитная заслонка 16 - «нормально закрытой».The ventilation duct 5 is equipped with electromagnetic shutters 15 installed at the ends of the fresh air duct 5 and an electromagnetic shutter 16 mounted in the center of the duct 5. The electromagnetic shutters 15 are “normally open” and the electromagnetic shutter 16 is “normally closed”.

Источник питания 17 всех модулей системы кондиционирования включает в себя автономный генератор 18 и блок управления 19 генератором 18.The power source 17 of all modules of the air conditioning system includes an autonomous generator 18 and a control unit 19 of the generator 18.

Источник питания 17 подключен к аккумуляторной батарее 20 пассажирского вагона, при этом «-» клемма 21 выхода источника питания 17 подключена к «-» клемме 22 аккумуляторной батареи 20, а «+» клемма 23 выхода источника питания 17 через диодную цепочку 24 и автоматический выключатель 25 - к «+» клемме 26 аккумуляторной батареи 20.The power source 17 is connected to the battery 20 of the passenger car, while the “-” terminal 21 of the output of the power source 17 is connected to the “-” terminal 22 of the battery 20, and the “+” terminal 23 of the output of power source 17 through the diode chain 24 and the circuit breaker 25 - to the "+" terminal 26 of the battery 20.

Работа системы кондиционирования происходит следующим образом.The operation of the air conditioning system is as follows.

Потоки чистого воздуха «а» с помощью модулей приточной вентиляции 4, через воздуховод приточной вентиляции 5 и Fresh air flows "a" using the supply ventilation modules 4, through the supply ventilation duct 5 and

воздуховоды 6, поступают в проточные охлаждающие модули 2. В эти же модули 2 из купе 11 поступает поток рециркуляции воздуха «б», который проходит через жалюзи 10 в помещение коридора 13, а из него - через потолочные жалюзи 12 и воздуховоды 14 - в проточные охлаждающие модули 2.air ducts 6 enter the flow-through cooling modules 2. Air recirculation stream “b” enters the same modules 2 from compartment 11, which passes through the louvres 10 into the corridor 13, and from it through the ceiling louvres 12 and air ducts 14 into the flow-through cooling modules 2.

Потоки воздуха «а» приточной вентиляции и потоки рециркуляции воздуха «б», поступающие на вход проточных охлаждающих модулей 2, перемешиваются и охлаждаются до требуемой температуры. Охлажденный воздух «в» через воздуховоды 8, жалюзи 7, установленные на потолке купе 9, поступает в помещение купе 9. При этом охлажденный воздух «в» проходит по наиболее короткому пути, что снижает тепловые потери и обеспечивает снижение потребления электроэнергии.The air flows “a” of the supply ventilation and the air recirculation flows “b”, arriving at the inlet of the flow cooling modules 2, are mixed and cooled to the required temperature. The cooled air “in” through the ducts 8, the blinds 7 installed on the ceiling of the compartment 9, enters the compartment 9. In this case, the cooled air “in” passes along the shortest path, which reduces heat loss and reduces energy consumption.

В соответствии с потребляемой системой кондиционирования электрической мощностью производится выбор мощности автономного генератора. В свою очередь, мощность автономного генератора определяет затраты на тягу пассажирского вагона и чем меньше мощность генератора, тем ниже затраты на тягу и, в итоге, тем больше энергосбережение.In accordance with the consumed electric power conditioning system, the power of an autonomous generator is selected. In turn, the power of an autonomous generator determines the cost of traction of a passenger car and the lower the power of the generator, the lower the cost of traction and, as a result, the greater the energy saving.

При штатной работе модулей приточной вентиляции 4 электромагнитные заслонки 15 открыты и «нормально закрытая» электромагнитная заслонка 16 разделяет воздуховод 5 приточной During normal operation of the supply ventilation modules 4, the electromagnetic shutters 15 are open and the “normally closed” electromagnetic shutter 16 divides the supply duct 5

вентиляции на два независимых воздуховода, каждый из которых обеспечивает снабжение воздухом соответствующие проточные охлаждающие модули 2.ventilation to two independent air ducts, each of which ensures the supply of air to the corresponding flow cooling modules 2.

При выходе из строя одного из модулей приточной вентиляции 4, близлежащая к нему электромагнитная заслонка 15 закрывается, а электромагнитная заслонка 16 принимает открытое положение, и второй модуль приточной вентиляции обеспечивает снабжение воздухом все проточные охлаждающие модули, что повышает надежность работы.If one of the supply ventilation modules 4 fails, the electromagnetic shutter 15 adjacent to it closes, and the electromagnetic shutter 16 takes an open position, and the second supply ventilation module provides air to all flow cooling modules, which increases the reliability of operation.

Подключение источника питания 17 системы кондиционирования к аккумуляторной батарее 20 так, как описано выше, исключает заряд аккумуляторной батареи от источника питания 17 и сберегает его мощность.The connection of the power supply 17 of the air conditioning system to the battery 20 as described above eliminates the charge of the battery from the power source 17 and saves its power.

В то же время, в случае возникновения колебаний напряжения на клеммах 21 и 23 источника питания 17, обусловленных изменением режима движения вагона (разгон или торможение), ток с клеммы 26 аккумуляторной батареи 20 через диодную цепочку 24 и замкнутый автоматический выключатель 25 компенсирует колебания напряжения и обеспечит стабильность питания системы кондиционирования.At the same time, in the event of voltage fluctuations at the terminals 21 and 23 of the power source 17 due to a change in the car’s movement mode (acceleration or braking), the current from terminal 26 of the battery 20 through the diode circuit 24 and a closed circuit breaker 25 compensates for voltage fluctuations and will ensure the stability of the power supply of the air conditioning system.

Совместное применение в системе кондиционирования источника питания 17 минимально необходимой мощности, модулей Joint application in the air conditioning system of the power supply 17 minimum required power modules

приточной вентиляции 4, компрессорных модулей 1, а также размещенных в непосредственной близости от пассажирских купе 9 проточных охлаждающих модулей 2, соединенных с воздуховодами 14 для рециркуляции воздуха и с воздуховодом приточной вентиляции 5, снабженным электромагнитными заслонками 15, 16, позволяет:supply ventilation 4, compressor modules 1, as well as flow cooling modules 2 located in the immediate vicinity of the passenger compartment 9, connected to air ducts 14 for air recirculation and air supply duct 5, equipped with electromagnetic shutters 15, 16, allows:

- обеспечить энергосбережение за счет минимизации тепловых потерь и снижения затрат на тягу по сравнению с вагонами, оснащенными системами обеспечения климата с моноблочными кондиционерами;- to provide energy savings by minimizing heat loss and reducing traction costs compared with cars equipped with climate systems with one-piece air conditioners;

- повысить надежность системы обеспечения климата за счет резервирования;- increase the reliability of the climate system through redundancy;

- повысить ремонтопригодность за счет модульного исполнения климатического оборудования.- increase maintainability due to the modular design of climatic equipment.

Claims

1. The air conditioning system in a passenger railroad car, comprising compressor and cooling modules connected by refrigerant lines, fresh air, fresh air ducts connecting fresh air to each compartment of the car, air recirculation ducts and a power source, characterized in that the cooling the modules are flow-through, the supply ventilation is formed by at least two supply ventilation modules connected by the specified supply air duct minutes of ventilation, which is connected to each compartment of the car through the flow cooling modules, air ducts and air recirculation communicated with flow cooling modules, wherein the compressor module, and the flow of forced ventilation cooling modules arranged in podkryshevom wagon space and spaced along its length.

2. The air conditioning system according to claim 1, characterized in that the compressor modules and fresh air ventilation modules are located at opposite ends of the car above the vestibules.

3. The air conditioning system according to claim 1, characterized in that it is equipped with electromagnetic shutters installed on the edges and in the center of the fresh air duct, moreover, the electromagnetic shutters installed on the edges of the duct are made “normally open”, and the electromagnetic shutter installed in the center duct, made "normally closed".

4. The air conditioning system according to claim 1, characterized in that the power source is made in the form of an autonomous generator with a control unit and is connected to the car battery, while the “-” terminal of the power source output is connected to the “-” of the battery, and “+ "The output terminal of the power source through the diode circuit and the circuit breaker is connected to the" + "battery.