地鐵空調系統結構:
空調系統主要包括:
主要部件:
單元式空調機組(冷暖型);
空調櫃(含空調控制單元、控制面板、緊急逆變器);
司機室通風單元(僅Tc車);廢排裝置;風道系統;
客室電加熱器。
控制系統:空調控制系統;司機室控制介面。
空調系統整體佈置:
空調機組安裝在車廂頂部1/4和3/4位置。
空調控制單元、控制面板、緊急逆變器安裝在車內空調控制櫃中。
客室座椅電加熱器佈置:
客室座椅下方均勻佈置數個500W的電加熱器,Tc車客室座椅電加熱功率為5kW,Mp/M車客室座椅電加熱功率為6kW。
單元式空調機組引數及結構:
額定製冷量:35 kW
額定送風量:4250m3/h
額定新風量:1300m3/h
緊急通風量:1600m3/h
重 量:750 kg
空調機組為單元式機組。採用不鏽鋼外殼,蒸發腔蓋板通過方孔鎖緊固,易於拆卸維修。
每個空調機組包含一個壓縮冷凝單元和一個空氣處理單元。
機械連線:通過至少6個帶橡膠減振器的安裝座安裝在車體結構上。
電氣連線:設有2個電氣聯結器,設在空調機組兩側。
空調機組與車體連線方式:
空調機組出風口通過橡膠密封件與車體相連,可以有效地防雨水和和冷凝水進入客室內。這種方式密封安全可靠,長時間的運營也不會出現漏雨問題。
每個空調安裝井設有四個排水孔,通過四個排水管將空調冷凝水及雨水排至車體雨簷,再經雨簷流到車輛端部的排水槽排至車下。
在車載輔助交流電源系統發生故障時,通過蓄電池供電的緊急逆變器自動開始工作,向空調機組通風機提供交流電源,通風機工作向車內送風。此時迴風調節閥被關閉,空調通風機向車內輸送不少於45分鐘約3200m3/h的全新風。
當空調交流電源恢復正常後,空調和通風系統將自動恢復正常執行狀態。
緊急逆變器安裝在每節車的空調電氣櫃中。
司機室內配備一個通風單元,安裝在A車司機室天花板上。空調風從相鄰客室的風道經通風單元引入到司機室。
司機室通道門設有排氣格柵通往客室,司機室多餘的空氣通過格柵排到客室。
風量分三檔(240、410、645m3/h)手動可調,司機室獲得的最大冷量超過5kW,可以滿足不同條件下的要求。
司機室通風單元中裝有通風機,使客室送風增壓後通過6個可調噴嘴送出,送風方向可多向調節。
通風單元內建2kW的電加熱器,能確保冬季室外0℃,司機室內溫度不低於15℃。
與新風量相等的車內廢氣通過廢排裝置排出車外。每節車車頂安裝4個廢排裝置,利用車內正壓,通過側牆板與側頂板之間的間隙,將車內多餘的空氣排出車外。
風道系統:
風道採用均勻靜壓送風風道(包括空調機組下方的送風道),車廂內無送風死角,車內溫度場更加均勻。
風道採用鋁合金材料。
每節車設空調控制系統,該系統採用微機控制方式。
控制單元採用可程式設計微處理控制器。每個控制單元控制一節車的兩臺空調機組。
控制器、接觸器、繼電器和斷路器等電氣部件整合在空調控制板上,安裝在車內空調控制櫃中。
控制器電壓為110V DC。
控制器可通過資料介面與膝上型電腦方便地交換資料。
詳細空調系統控制方案將在下一階段提供。
空調控制系統主要功能:
溫度控制;經接觸器指揮各部件工作;
空調機組各部件的保護功能;
提供故障診斷功能,並能經資料交換介面提供資料下載和檢測;
司機臺鑰匙關閉後,列車空調保持最新指令狀態,並在下次啟動列車時,按該狀態啟動空調。
空調電氣櫃:
每節車設有一個空調控制板,安裝在客室空調電氣櫃中的車體側牆結構上。空調控制單元以及其它所有空調控制所需要的元器件均安裝在控制板上。
緊急逆變器安裝在控制板下方。
控制板上設有溫度調節旋鈕開關,設有自動、關斷、測試1、測試2、22℃、24℃、26℃、28℃。
根據具體情況,空調系統能夠自動執行在以下功能模式:
預冷模式;正常製冷模式;預熱模式;制熱模式;
通風模式;緊急通風模式。
空調溫度控制:
空調系統溫度控制將參考UIC 553標準。具體控制方案將在設計階段進一步確認。
製冷和採暖的溫度和檔位控制將優先根據系統計算結果,自動執行在相應檔位。
空調本車控制:
每臺空調機組的控制模式可分為下列幾種:
關閉;自動;測試(包括測試1和測試2);
手動模式(包括22℃、24℃、26℃、28℃)。
本車控制模式:
控制模式採用本車控制優先方式,即空調系統優先根據本車溫度選擇開關設定的溫度進行控制。
當本車溫度選擇開關設在“自動”位時,空調系統服從司機室的集中控制。在正常執行時,所有空調開關都可設定成“自動”位。
當檢修維護人員在客室內操作時,可以將選擇開關手動模式的其中一個位置時,可以相應地對單個客室溫度進行調整。
控制開關轉至“測試1”或“測試2”位,空調機組1或空調機組2將進行一次自檢,用於檢修人員的除錯和維修。
網路故障條件下空調執行模式:
當MVB網路發生故障時,空調系統首先判斷380V電源是否正常。如果檢測到380V電源正常,則空調系統執行在通風模式,此時通風機正常工作,壓縮機和冷凝風機不工作;如果檢測不到380V電源,則空調系統進入緊急通風模式。
當MVB網路正常後,空調系統恢復正常工作模式。
MMI空調設定介面:在MMI空調介面中設定整列車的溫度,可在-2K、-1K、+1K、+2K之間調節。
客室空調氣流組織:
送風:在空調機組通風機的作用下,車外新風進入空調機組,與從車內吸入的迴風混合過濾,經冷卻後,通過風道和沿著車體長度方向佈置的送風格柵均勻地送到客室各處。
迴風:從安裝在客室頂板的迴風格柵吸入,經過迴風道和空調機組底部的迴風口進入空調機組,經處理後供迴圈使用。
排風:與新風量等量的車內空氣(2600m³/h)從室內頂板縫隙處通過側頂板與側牆板之間的縫隙進入客室內頂板上方空間,再通過車頂的廢排裝置排出車外。
空調機組氣流示意:
空調機組採用底部送風、底部迴風型式。新風口設在機組兩側。
整車氣流組織示意:
每臺空調機組採用2臺臥式渦旋壓縮機,能夠在滿足限界的基礎上,獲得較大的製冷量,這使得夏季車輛所需製冷量有一定的餘量且完全滿足需要。
製冷量可根據需要進行0、50%、100%等多檔調節,多檔調節可以使空調機組製冷更加節能,同時使車廂內舒適度更高。
空調機組新風入口設有可以自動調節的新風門,可以根據要求調節新風量的大小,進而減少新風帶來的熱負荷。
空調機組採用下部送風,送風距離較短,可選用低風壓的風機,有利於降低噪音。
單元式空調機組採用兩臺獨立的壓縮機,當一臺壓縮機故障時,單臺空調機組失去50%的製冷量,整車失去25%的製冷量。
空調機組2套獨立的製冷迴圈系統,每套製冷迴圈都能提供製冷功能。這使得空調機組在有一套製冷迴圈故障時,另外一套製冷迴圈能正常工作,使空調機組有50%製冷能力,整車擁有75%的製冷能力。
新風調節方案:
新風消耗的能源是空調系統功耗中較大的部分,一般佔空調系統能耗的40%以上。為此,空調系統設有新風調節功能,可根據載客量訊號自動調整新風量的大小,達到節約能源的目的。新風量的大小通過調整新風門的開啟角度來實現,新風門的控制檔位分為全閉、1/3開、2/3開和全開四檔。
整車空調通訊網路示意圖:
地鐵空調系統結構:
空調系統主要包括:
主要部件:
單元式空調機組(冷暖型);
空調櫃(含空調控制單元、控制面板、緊急逆變器);
司機室通風單元(僅Tc車);廢排裝置;風道系統;
客室電加熱器。
控制系統:空調控制系統;司機室控制介面。
空調系統整體佈置:
空調機組安裝在車廂頂部1/4和3/4位置。
空調控制單元、控制面板、緊急逆變器安裝在車內空調控制櫃中。
客室座椅電加熱器佈置:
客室座椅下方均勻佈置數個500W的電加熱器,Tc車客室座椅電加熱功率為5kW,Mp/M車客室座椅電加熱功率為6kW。
單元式空調機組引數及結構:
額定製冷量:35 kW
額定送風量:4250m3/h
額定新風量:1300m3/h
緊急通風量:1600m3/h
重 量:750 kg
空調機組為單元式機組。採用不鏽鋼外殼,蒸發腔蓋板通過方孔鎖緊固,易於拆卸維修。
每個空調機組包含一個壓縮冷凝單元和一個空氣處理單元。
機械連線:通過至少6個帶橡膠減振器的安裝座安裝在車體結構上。
電氣連線:設有2個電氣聯結器,設在空調機組兩側。
空調機組與車體連線方式:
空調機組出風口通過橡膠密封件與車體相連,可以有效地防雨水和和冷凝水進入客室內。這種方式密封安全可靠,長時間的運營也不會出現漏雨問題。
每個空調安裝井設有四個排水孔,通過四個排水管將空調冷凝水及雨水排至車體雨簷,再經雨簷流到車輛端部的排水槽排至車下。
在車載輔助交流電源系統發生故障時,通過蓄電池供電的緊急逆變器自動開始工作,向空調機組通風機提供交流電源,通風機工作向車內送風。此時迴風調節閥被關閉,空調通風機向車內輸送不少於45分鐘約3200m3/h的全新風。
當空調交流電源恢復正常後,空調和通風系統將自動恢復正常執行狀態。
緊急逆變器安裝在每節車的空調電氣櫃中。
司機室內配備一個通風單元,安裝在A車司機室天花板上。空調風從相鄰客室的風道經通風單元引入到司機室。
司機室通道門設有排氣格柵通往客室,司機室多餘的空氣通過格柵排到客室。
風量分三檔(240、410、645m3/h)手動可調,司機室獲得的最大冷量超過5kW,可以滿足不同條件下的要求。
司機室通風單元中裝有通風機,使客室送風增壓後通過6個可調噴嘴送出,送風方向可多向調節。
通風單元內建2kW的電加熱器,能確保冬季室外0℃,司機室內溫度不低於15℃。
與新風量相等的車內廢氣通過廢排裝置排出車外。每節車車頂安裝4個廢排裝置,利用車內正壓,通過側牆板與側頂板之間的間隙,將車內多餘的空氣排出車外。
風道系統:
風道採用均勻靜壓送風風道(包括空調機組下方的送風道),車廂內無送風死角,車內溫度場更加均勻。
風道採用鋁合金材料。
每節車設空調控制系統,該系統採用微機控制方式。
控制單元採用可程式設計微處理控制器。每個控制單元控制一節車的兩臺空調機組。
控制器、接觸器、繼電器和斷路器等電氣部件整合在空調控制板上,安裝在車內空調控制櫃中。
控制器電壓為110V DC。
控制器可通過資料介面與膝上型電腦方便地交換資料。
詳細空調系統控制方案將在下一階段提供。
空調控制系統主要功能:
溫度控制;經接觸器指揮各部件工作;
空調機組各部件的保護功能;
提供故障診斷功能,並能經資料交換介面提供資料下載和檢測;
司機臺鑰匙關閉後,列車空調保持最新指令狀態,並在下次啟動列車時,按該狀態啟動空調。
空調電氣櫃:
每節車設有一個空調控制板,安裝在客室空調電氣櫃中的車體側牆結構上。空調控制單元以及其它所有空調控制所需要的元器件均安裝在控制板上。
緊急逆變器安裝在控制板下方。
控制板上設有溫度調節旋鈕開關,設有自動、關斷、測試1、測試2、22℃、24℃、26℃、28℃。
根據具體情況,空調系統能夠自動執行在以下功能模式:
預冷模式;正常製冷模式;預熱模式;制熱模式;
通風模式;緊急通風模式。
空調溫度控制:
空調系統溫度控制將參考UIC 553標準。具體控制方案將在設計階段進一步確認。
製冷和採暖的溫度和檔位控制將優先根據系統計算結果,自動執行在相應檔位。
空調本車控制:
每臺空調機組的控制模式可分為下列幾種:
關閉;自動;測試(包括測試1和測試2);
手動模式(包括22℃、24℃、26℃、28℃)。
本車控制模式:
控制模式採用本車控制優先方式,即空調系統優先根據本車溫度選擇開關設定的溫度進行控制。
當本車溫度選擇開關設在“自動”位時,空調系統服從司機室的集中控制。在正常執行時,所有空調開關都可設定成“自動”位。
當檢修維護人員在客室內操作時,可以將選擇開關手動模式的其中一個位置時,可以相應地對單個客室溫度進行調整。
控制開關轉至“測試1”或“測試2”位,空調機組1或空調機組2將進行一次自檢,用於檢修人員的除錯和維修。
網路故障條件下空調執行模式:
當MVB網路發生故障時,空調系統首先判斷380V電源是否正常。如果檢測到380V電源正常,則空調系統執行在通風模式,此時通風機正常工作,壓縮機和冷凝風機不工作;如果檢測不到380V電源,則空調系統進入緊急通風模式。
當MVB網路正常後,空調系統恢復正常工作模式。
MMI空調設定介面:在MMI空調介面中設定整列車的溫度,可在-2K、-1K、+1K、+2K之間調節。
客室空調氣流組織:
送風:在空調機組通風機的作用下,車外新風進入空調機組,與從車內吸入的迴風混合過濾,經冷卻後,通過風道和沿著車體長度方向佈置的送風格柵均勻地送到客室各處。
迴風:從安裝在客室頂板的迴風格柵吸入,經過迴風道和空調機組底部的迴風口進入空調機組,經處理後供迴圈使用。
排風:與新風量等量的車內空氣(2600m³/h)從室內頂板縫隙處通過側頂板與側牆板之間的縫隙進入客室內頂板上方空間,再通過車頂的廢排裝置排出車外。
空調機組氣流示意:
空調機組採用底部送風、底部迴風型式。新風口設在機組兩側。
整車氣流組織示意:
每臺空調機組採用2臺臥式渦旋壓縮機,能夠在滿足限界的基礎上,獲得較大的製冷量,這使得夏季車輛所需製冷量有一定的餘量且完全滿足需要。
製冷量可根據需要進行0、50%、100%等多檔調節,多檔調節可以使空調機組製冷更加節能,同時使車廂內舒適度更高。
空調機組新風入口設有可以自動調節的新風門,可以根據要求調節新風量的大小,進而減少新風帶來的熱負荷。
空調機組採用下部送風,送風距離較短,可選用低風壓的風機,有利於降低噪音。
單元式空調機組採用兩臺獨立的壓縮機,當一臺壓縮機故障時,單臺空調機組失去50%的製冷量,整車失去25%的製冷量。
空調機組2套獨立的製冷迴圈系統,每套製冷迴圈都能提供製冷功能。這使得空調機組在有一套製冷迴圈故障時,另外一套製冷迴圈能正常工作,使空調機組有50%製冷能力,整車擁有75%的製冷能力。
新風調節方案:
新風消耗的能源是空調系統功耗中較大的部分,一般佔空調系統能耗的40%以上。為此,空調系統設有新風調節功能,可根據載客量訊號自動調整新風量的大小,達到節約能源的目的。新風量的大小通過調整新風門的開啟角度來實現,新風門的控制檔位分為全閉、1/3開、2/3開和全開四檔。
整車空調通訊網路示意圖: