張里-空調系統(tǒng)

系統(tǒng)概述空調系統(tǒng)由司機室通風單元、單元式空調機組、廢排、風道、空調控制系統(tǒng)、緊急逆變器、座椅電加熱器、足部取暖器等部件組成，系統(tǒng)總圖見圖1所示。每節(jié)車均配備兩臺完全相同的制冷量為37kW的頂置單元式空調機組，安裝在車頂約1/4和3/4位置，用以實現(xiàn)列車的空氣調節(jié)。每節(jié)車設有一個空調控制盤，用以控制一輛車的兩臺空調機組。Tc車司機室單獨配備有司機室通風單元，可手動調節(jié)通風風量。每節(jié)車送風量為8500m3/h,其中新風2600m3/h，緊急通風量為3200m3/h?？照{機組送出的空調風通過列車天花板上方的風道系統(tǒng)送入客室，并通過縱向分布在車廂內的送風格柵將風均勻的送到車廂內。1.1系統(tǒng)組成系統(tǒng)概述1.1系統(tǒng)組成1—司機室通風單元；2—單元式空調機組；3—廢排；4—風道；5—空調控制系統(tǒng)；6—緊急逆變器；7—座椅電加熱器；8—足部取暖器圖1空調系統(tǒng)總圖系統(tǒng)概述1.2.1關機模式滿足下列任意條件之一時，系統(tǒng)處于關機模式：

當模式選擇開關處于“關閉”檔位，系統(tǒng)忽略來自MVB的命令信號處于關機模式；當模式選擇開關處于“自動”檔位時，系統(tǒng)接受到來自MVB的關機信號。系統(tǒng)處于關機模式時，空調控制器除仍傳送溫度信號外停止一切動作。1.2運行模式系統(tǒng)概述1.2.2自動模式當模式選擇開關處于“自動”檔位時，控制器接受來自VCU的運行信號，系統(tǒng)處于自動模式。當模式選擇開關處于“自動”檔位時，空調系統(tǒng)將根據(jù)規(guī)定的目標溫度、車廂內溫度、結合新風溫度，依據(jù)UIC553計算出制冷需求。根據(jù)冷量計算，空調系統(tǒng)將按下列模式運行：沒有制冷需求，運行通風模式；制冷需求≤50%，運行半冷模式；制冷需求≥50%，運行全冷模式。當環(huán)境溫度低于19℃時，室內目標溫度將按以下公式計算：當Ti﹤10℃時,運行全暖模式,Tic=12℃當10<Ti<13℃時,運行半暖模式,Tic=12℃當Ti>13℃時,運行通風模式，Tic=12℃。1.2運行模式系統(tǒng)概述1.2.2自動模式（續(xù)）在實際控制過程中，室內溫度與目標溫度將保持在±2℃的偏差范圍內，即：當Te>19℃，Ti﹤25℃時，Tic=25℃±2℃（不制熱）當Te>19℃，Ti≥25℃時,Tic=23℃+0.25(Te-19℃)±2℃。當Te≤19℃，Ti﹤10℃時,運行全暖模式,Tic=12℃±2℃當Te≤19℃，10<Ti<13℃時,運行半暖模式,Tic=12℃±2℃當Te≤19℃，Ti>13℃時,運行通風模式，Tic=12℃±2℃其中：Te:外界環(huán)境溫度Ti:室內溫度 Tic:室內目標溫度1.2運行模式系統(tǒng)概述1.2.3測試模式當模式選擇開關處于“測試1,測試2”檔時，系統(tǒng)處于測試模式。測試模式下，當模式選擇開關處于“測試1”檔時，控制系統(tǒng)單獨強制1號機組全冷運行；當模式選擇開關處于“測試2”檔時，控制系統(tǒng)單獨強制2號機1.2.4維護模式當模式選擇開關置于除“停機”外的任意檔位時，通過PTU維護軟件，可以使系統(tǒng)處于維護模式，此時PTU維護軟件發(fā)送的命令具有最高優(yōu)先權。維護模式時可對系統(tǒng)單個主要設備部件進行檢測，也可以對多個設備部件同時進行檢測。

1.2運行模式系統(tǒng)概述1.2.4緊急通風模式當系統(tǒng)處于自動模式，且滿足下列任意條件之一時，系統(tǒng)處于緊急通風模式：MVB正常，且收到“緊急通風”命令。MVB故障，空調控制系統(tǒng)檢測不到380V電源信號時（僅故障車進入緊急通風模式，而非故障車仍繼續(xù)運行）；若MVB故障時，控制系統(tǒng)檢測到380V電源信號正常時，若此時空調運行在全冷模式，則降為半冷，若空調工作在其它模式下，則保持當前模式不變，直至MVB網絡恢復正常。緊急通風模式下回風門關閉，新風門完全打開，送風機由緊急逆變器供電工作，空調機組其它部件停止運行。緊急通風模式的運行以在HMI界面上按取消“緊急通風”命令或380V電源正常時停止，若持續(xù)收到“緊急通風”命令，則至少運行45分鐘，直至蓄電池欠壓保護。1.2運行模式空調系統(tǒng)各部件2.12.2空調機組空調控制盤2.32.4司機室通風單元風道系統(tǒng)2.52.6廢排緊急逆變器空調系統(tǒng)各部件2.1.1單臺空調機組的技術參數(shù)如下：額定制冷量：≥37kW（35℃/65%）送風量：4250m3/h新風量：1300m3/h緊急通風量：1600m3/h電加熱功率：5kW制冷劑：R407c機組重量：約680kg機組外形尺寸：3500mm×1600mm×330mm（不包括安裝座)2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.2空調機組制冷系統(tǒng)原理圖：2.1空調機組序號名稱1壓縮機2高壓開關3單向閥4冷凝器5冷凝風機6視液鏡7干燥過濾器8膨脹閥9分液頭10蒸發(fā)器11蒸發(fā)風機（送風機）12過濾器13低壓開關圖2空調制冷系統(tǒng)原理圖空調系統(tǒng)各部件2.1.2空調機組制冷系統(tǒng)原理圖（續(xù)）：在制冷系統(tǒng)中，由壓縮機壓縮成高溫高壓的R407c蒸汽，進入風冷冷凝器，通過冷凝風機的運轉，經外界空氣強制冷卻，冷凝成中溫高壓液體，然后經過節(jié)流裝置節(jié)流降壓，變成低溫低壓液體，進入蒸發(fā)器，吸收流過蒸發(fā)器的空氣的熱量，蒸發(fā)成低壓蒸汽，被壓縮機吸入，完成一個制冷循環(huán)。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3空調機組構成空調機組的構成如圖3、圖4所示。2.1空調機組圖3空調機組外殼組成空調系統(tǒng)各部件2.1.3空調機組構成（續(xù)）2.1空調機組圖4空調機組內部組成空調系統(tǒng)各部件2.1.3空調機組構成（續(xù)）序號部件名稱型號序號部件名稱型號1送風機

0.75kW/2500m3/h

11不銹鋼軟管

TK18.7.1Φ22L:22

2殼體總成

不銹鋼SUS304-2B

12視液鏡

SGN16S接口16×16ODF

3低壓電連接器

13單向閥

ODFNRV19S接口19×19

4電加熱器AC380V/2.5kW14壓縮機總成

G700GL-120DTP日立

5蒸發(fā)器總成

L×B:1100mm×114mm管片式

15冷凝風機

VC380V±10%-50Hz-1.1KW/8000m3/h

6混合風濾網總成

鋁合金+無紡布

16冷凝器總成

L×B:1494mm×109mm管片式

7回風閥

DC24V820×254

17高壓電連接器

8空氣凈化裝置

AC-M30DC110V

18過濾器

(Φ76)

9膨脹閥

TGEZ3.5"5/8×7/8"ODF

19新風閥

DC24V

10干燥過濾器

DCB165S/BFK165S接口16×16

空調系統(tǒng)各部件2.1.3.1壓縮機型號：G700EL-120DTP（日本HITACH技術）類型：全封閉臥式渦旋壓縮機額定功率：6.81kW/個注油量：1.3L（POE68#）每個空調機組中的數(shù)量：2壓縮機吸入來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽，將其壓縮為高溫高壓制冷劑氣體，從排氣管排出進入冷凝器。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.2送風機類型：離心式風量：2500m3/h/個額定功率：0.75kW/個電機防護等級：IP55絕緣等級:F級，可在潮濕的環(huán)境下長期運行。每個空調機組中的數(shù)量：2室外新風和室內回風混合后，經蒸發(fā)器冷卻，經離心風機送入空調系統(tǒng)主風道送入客室，降低客室溫度。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.3冷凝風機類型：軸流式風量：8000m3/h額定功率：1.1kW電機防護等級：IP56絕緣等級:F級，適應在濕熱環(huán)境下工作。每個空調機組中的數(shù)量：2強制外界空氣循環(huán)通過冷凝器，強化冷凝器換熱。軸流風機將空氣從機組兩側吸入，吸入的空氣吸收冷凝器管內制冷劑氣體熱量，使其冷凝；被加熱的管外空氣被軸流風機從機組頂部排出。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.4蒸發(fā)器類型：銅管套親水膜鋁翅片管路：內螺紋銅管，交錯排列；散熱片：親水膜鋁箔；框架：鋁板內螺紋銅管與親水膜鋁散熱片間機械脹緊每個空調機組中的數(shù)量：2蒸發(fā)器管內液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸熱，降低管外室內回風和室外新風的混合風溫度、濕度。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.5冷凝器類型：銅管套親水涂層鋁翅片管路：內螺紋銅管，交錯排列散熱片：親水膜鋁翅片框架：鋁板內螺紋銅管與親水膜鋁散熱片間機械脹緊每個空調機組中的數(shù)量：2冷凝器為銅管、鋁翅片管式換熱器，冷凝器管內高壓高溫制冷劑氣體被管外循環(huán)空氣冷卻，冷凝成高壓低溫制冷劑液體。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.6節(jié)流裝置節(jié)流裝置：膨脹閥每個空調機組中的數(shù)量：2位于蒸發(fā)器入口的制冷劑液體管路上，起調節(jié)制冷劑流量、降低制冷劑壓力作用，保證蒸發(fā)器具有足夠的制冷劑來滿足所需負載條件。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.7高壓壓力開關型號：ACB-2UB156W，3.0±0.15MPa斷開，2.4±0.15MPa接通動作值：2.75±0.1動作2.2±0.1復位每個空調機組中的數(shù)量：2工作原理：高壓壓力開關位于排氣管路近壓縮機排氣口處，用于檢測壓縮機排氣壓力，防止壓力過高，保護壓縮機。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.8低壓壓力開關型號：ACB-2UA518W，0.15±0.03MPa接通，0.05±0.04MPa斷開動作值：0.05±0.02動作0.15±0.02復位每個空調機組中的數(shù)量：2工作原理：低壓壓力開關位于回氣管路近壓縮機回氣口處，用于檢測回氣壓力，防止壓力過低，保護壓縮機。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.9電動回風閥、電動新風閥執(zhí)行器型號：LMS24-SO20E06005電源：DC24V每個空調機組中電動回風閥的數(shù)量：1空調機組包括1個電動回風風閥，風閥由電氣伺服電機驅動，安裝在回風入口內。緊急通風運行時回風閥關閉。機組正常操作時風閥保持打開狀態(tài)?？照{機組包括2個電動新風風閥，位于蒸發(fā)腔側板上，左右新風入口處各一。

在空調機組預冷模式下，新風風閥為關閉狀態(tài)，機組正常運行時風閥保持打開狀態(tài)；火災模式新風門關閉。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.9電動回風閥、電動新風閥（續(xù)）2.1空調機組圖13新風風閥圖12回風風閥空調系統(tǒng)各部件2.1.3.10單向閥型號：NRV19S每個空調機組中的數(shù)量：2安裝在壓縮機的排氣管上，在壓縮機停止時，防止冷媒液從排氣管逆流回壓縮機側。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.11干燥過濾器型號：DML165S,接口16×16每個空調機組中的數(shù)量：2干燥過濾器安裝在液管上冷凝器的出口處，其濾芯是100%分子篩，可除去制冷劑中的水分和雜質，防止水及雜質對系統(tǒng)及部件造成損害。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.12視液鏡型號：SGN16S,接口16×16每個空調機組中的數(shù)量：2視液鏡安裝在干燥過濾器出口液管段；通過視液鏡指示器的顏色和外部法蘭所貼標簽上的參照色進行比較，可顯示出系統(tǒng)中是否具有過多的水分。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.13溫度傳感器型號：NTC10k每個空調機組中的數(shù)量：3溫度傳感器有新風、回風及送風溫度傳感器，分別設置在機組新風閥口、送風口及車體的回風風道內；KPC控制器通過采集溫度來控制空調機組運行在所需的運行模式，為乘客提供最舒適的環(huán)境。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.14新風口及新風濾網每個空調機組中的數(shù)量：2位于蒸發(fā)腔外部側板上。每個新風口外側有一個新風濾網，材質為不銹鋼絲網，可以在機組外部直接抽出，便于清洗和維護。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.1.3.15混合風濾網類型：壓取式濾料規(guī)格：無紡布每個空調機組中的數(shù)量：2清洗周期：14天左右空調機組蒸發(fā)器前安裝混合風濾網，對進入室內的空氣過濾凈化；防止塵土及其他可能附在蒸發(fā)器翅片上的固體物質堵塞蒸發(fā)器，導致制冷系統(tǒng)能力下降。2.1空調機組空調系統(tǒng)各部件2.2.1空調控制盤外形圖2.2空調控制盤空調系統(tǒng)各部件2.2.2空調控制盤主要技術參數(shù)電源：主回路：AC380V±5%，3P，50Hz±1Hz控制回路：DC110V（77V～137.5V）空調控制板外形尺寸：1600×600×200mm重量：58kg2.2空調控制盤空調系統(tǒng)各部件2.2.3空調控制盤主要開關旋鈕1.溫度模式選擇開關2.2空調控制盤空調系統(tǒng)各部件2.2.3空調控制盤主要開關旋鈕2.車輛編號選擇開關2.2空調控制盤空調系統(tǒng)各部件2.3.1司機室通風單元主要技術參數(shù)2.3司機室通風單元司機室通風單元型號CSL2-CVU離心風機AC220V50Hz通風量0/240/410/645m3/h（0/1/2/3四檔）電加熱功率2kW外形尺寸800L×600W×400H重量約41kg空調系統(tǒng)各部件2.3.2司機室通風單元組成司機室通風單元的外形圖見圖23、24所示。2.3司機室通風單元空調系統(tǒng)各部件2.3.2司機室通風單元組成（續(xù)）2.3司機室通風單元空調系統(tǒng)各部件2.3.2司機室通風單元組成（續(xù)）通風單元主要包括離心風機1臺、電加熱器1臺、送風口8個、進風口2個、調速變壓器1個、溫度控制器1個、連接器1個等主要部件，見圖22所示。司機室通風單元的外罩由不銹鋼板制成，通風單元內集成有控制模塊以及所有必需的電氣模塊，可實現(xiàn)手動風量及制熱量調節(jié)。司機室通風單元通過離心風機由進風口從客室主風道引入經空調處理后的冷風，由出風口送入司機室。司機室內送風的方向由通風單元出風口導向器進行控制，可根據(jù)司機喜好任意調整送風角度，從送風口送出的空調風能直接吹到司機座位區(qū)域。司機室內安裝有電加熱器，可通過調節(jié)模式開關和溫度控制器旋鈕來實現(xiàn)室內溫度控制。2.3司機室通風單元空調系統(tǒng)各部件長沙2號線一期工程車輛風道采用全靜壓風道，包括空調機組下方