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第 13 章空调系统目录13.1概要 (1)13.2空调系统 (1)13.2.1系统结构组成 (1)13.2.2系统布置 (8)13.2.3系统控制 (10)13.3压力保护 (13)13.3.1压力保护必要性及主要类型 (13)13.4采暖系统 (14)13.4.1采暖系统组成 (14)13.4.2采暖系统布置 (14)13.5照明 (15)13.5.1内部照明系统概述 (15)13.5.2内部照明供电及控制 (16)13.5.3内部照明布置及安装 (17)13.5.3.1 客室主照明 (17)13.5.3.2 顶部射灯 (17)13.5.3.4 阅读灯 (18)13.6声学要求 (19)13.6.1概述 (19)13.7司机室环境控制概要: (22)13.7.1空调系统 (22)13.7.2结构结构组成 (22)13.7.3 压力波动系统 (25)13.7.4 司机室空调系统控制 (25)13.7.5 司机室照明 (27)13.8 (27)13.8.3 应急照明 (28)13.1概要随着列车运行速度的提高，旅客对车辆内的温度、空气品质、空气压力的波动、噪声、照明等车内环境参数的提出了更高的要求。
CRH3车为满足旅客的舒适性的要求，在车内设置了客室空调系统、司机室环境控制系统、压力保护系统、车内噪声控制系统、应急系统、照明等系统。
13.2空调系统13.2.1系统结构组成为了获得旅客舒适要求的空气参数，就应该采取必要的技术措施，空调系统就是主要的措施。
空气调节就是把经过一定处理之后的空气，以一定方式送入车内，使车内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度控制在适当范围内的技术，为此客车空调装置应由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统和自动控制系统等四个基本部分组成。
而对于高速车的空调系统也不例外,并同时解决高速车存在的压力波动等问题,本章节重点介绍空调系统的结构及分布。
CRH3车依据此车的特点及结构主要由以下几部分组成：安装在车顶的单元式空调机组，安装在车顶并贯穿于整车的供风道组成和风道两侧与侧墙风道连接的软风道，空调机组两侧的新、回风混合箱、耐候格栅，安装在车下的废排单元、布置在车内的废排风道、控制系统和布置在通过台的和风扇加热器等，从而满足室内参数的要求。
CRH380CL型动车组空调系统解析摘要：本文通过对CRH380CL型动车组空调系统整体布置以及空调的空气循环系统、冷却系统、加热系统的结构、参数和特色进行针对性的介绍，并结合此动车组空调自动控制系统的不同工作模式对CRH380CL动车组空调系统的设计理念进行了深入的解析。
通过解析展现了CRH380CL型动车组空调系统的优势所在。
关键词：CRH380CL型动车组空调系统：舒适；节能；特色一、CRH380CL型动车组空调系统整体布局：CRH380CL型动车组空调中客室空调采用单元式空调机组，安装于每辆车的车顶，两侧有新风、回风混合箱；回风口安装在空调机组下部，系统不设回风道；供风风道布置在车顶板下和两侧侧墙；废排风道布置在车体的两侧，废排风箱悬挂在车下。
每个司机室有一套独立的空调系统。
另外，循环通风采暖器集成在车辆入口处的端墙内，每辆车的新风格栅和排风口处均设有压力波传感器，传感器激活关闭/打开排气装置和新鲜空气格的阻尼器的信号，目的是进入隧道时，保护旅客防止压力波动。
二、CRH380CL型动车组空调空气循环系统：1、离心式通风机由三项异步电机带动离心风扇组成的一左一右两个风机将送风强迫送入室内，但在两个通风机的出风口处各自设有电动阀门，在一个通风机故障时可以关闭相应的阀门。
2、客室送风系统客室送风系统的主风道在天花板上与空调机组相连，横断面分成3 部分。
冷风道直接通过天花板向客室送风，暖风道则通过支风道与位于侧墙的窗口位置的管道相连将风送至窗口和地板座椅区域，管道终止于司机室的空调单元。
如果在司机室发生了制冷失败的情况下，可以通过与车厢相连的控制阀使空气进入到司机室。
在制冷模式下，大约有72％以上的风量通冷风道输送，通过多孔天花板通道排出，其余的风量由外侧的暖风道经支风道通过地板出口排出18.5％和窗口处排出8.5％。
在制暖模式下，大约有22％以上的风量通冷风道输送，通过多孔天花板通道排出，其余的风量由外侧的暖风道经支风道通过地板出口排出52％和窗口处排出26％。
高速动车组保温系统的研究发布时间：2023-05-05T02:38:36.287Z 来源：《中国科技信息》2023年1期第34卷作者：闫文云张西洋姜鑫[导读] 通过分析高速动车组热传播原理及途径，针对影响动车组传热的因素，对车体密封、热桥效应和保温材选型、结构设计方面进行研究。
闫文云张西洋姜鑫中车唐山机车车辆有限公司，河北唐山 064000摘要：通过分析高速动车组热传播原理及途径，针对影响动车组传热的因素，对车体密封、热桥效应和保温材选型、结构设计方面进行研究。
关键词：动车组 K值保温材一、研究背景中国高铁飞速发展，主要集中在中东部经济发达区域，而海拔较高、自然环境较为恶劣的西北部地区也逐渐提出了对高速铁路的需求。
严酷的气候、复杂的环境以及较长的铁路线路都对高速动车组的性能和可靠性提出了严峻的挑战。
良好的车身保温性能不但能为乘客提供舒适卫生乘坐环境，还可以降低列车空调能耗，是动车组设计开发的重要考虑因素。
二、热传递的原理车体传热系数是衡量车体保温性能，是计算列车空调负荷的主要依据，动车组隔热分为外层铝结构、中间空腔(含保温材料)和内饰，内饰件有橡胶地板布、铝蜂窝地板、复合隔音地板、玻璃钢和瓦楞板，保温材有玻璃丝棉、三聚氰胺树脂泡沫和碳纤维。
图1为动车组地板隔热层结构。
由此，传递热量由车辆的行车速度、构成车辆的各种材料、及车内外温差、车辆内外几何表面积等因素决定。
K值越大，在同样的传热面积与车内外温差的情况下，通过的热量愈多，隔热性能就越差。
为了使客车的车内温度保持在一定范围内，营造一个舒适的旅行环境，除了安装制冷和加热设备外，还必须要求车体具有一定的隔热性能，当车外空气温度有强烈波动，或车内旅客数量增减、空调功率变化时，要求车体隔热层能够起到减小车内温度波动的作用。
由于高速动车都选用质量轻、强度高的铝合金车体，车体内的内衬厚度较薄且材料结构一定，因此，在既有技术条件下，保温材组成材料的选择对车体保温系统就具有决定性的作用。
铁道车辆采暖系统发展概述车辆工程 10-4班许正旺铁路上大多数客车都是在座席底下装置蒸汽或电气加热器,这种加热器依靠自然对流在整个车内散布热量,车内的通风则利用车顶上的通风装置,在车辆运行中抽吸空气,有时旅客也打开车窗使空气流通。
除了安装一般蒸汽和电气采暖设备的车辆外,有一小部分高速车辆,安装了空气调节装置,在这种车辆上利用风扇向车内送空气,空气温度的高低,是根据外气温度的变化而变化的。
[1]1铁道车辆采暖系统的简述1.1铁路客车采暖装置铁路客车采暖装置是当冬季车外温度较低时,为使车内达到标准规定的温度值以保证旅客舒适度而设计的一种加热装置。
采暖有多种形式，包括温水采暖、空调采暖和电采暖等。
温水采暖主要用于早期22 型客车及 25B 型客车中,其工作原理为由锅炉(燃煤或燃油)将水加热，然后通过被加热的水经由散热器与冷空气交换达到采暖的目的, 此种采暖方式结构较为复杂，安装困难.而后随着铁路客车向电气化方向发展,在 25G 型车中温水采暖方式逐渐取消，而被空调采暖和电采暖装置所替代。
随着25型系列产品的研制生产和投入运用，客车空调装置也在不断地发生着变化，但其发展速度远远不及民用空调的发展，很多新技术的运用较为滞后，而控制的标准基本上仅以满足温度调节为目的，对于风速、风量控制、新风量的控制至今未能提到一个较高的高度。
[2]1.2自动控制系统空调暖通系统的计算机控制分为三种类型即单片机控制、分布式中央控制、智能控制。
单片计算机控制器自70年代末出现以来，性能不断提高，价格持续下降，应用日益广泛。
目前，房间空调器、电冰箱、洗衣机等家电产品中已广泛应用了这类单片计算机构成的控制器。
单片计算机控制器有三部分组成：单片计算机本身、传感器与执行器、用户接口。
单片计算机是控制器的核心部分，具有多路开关量和模拟量输入、输出通道与外电路相连，以实现测量控制管理的目的，它内部有数据和程序存储器，可以通过软件实现各种分析计算功能。
复兴号动车组空调系统设计优化及应用作者：刘渠海张玉刚来源：《山东工业技术》2018年第21期摘要：复兴号动车组正式投入运营，标志着我国高铁进入新时代。
本文主要针对复兴号动车组空调系统进行分析，从设计、检修、维护等方面对空调系统的设计优化进行阐述。
关键词：复兴号动车组；空调系统；设计优化DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.21.042中国速度一日千里，日新月异，经过数十年的发展，中国高铁已经成为了我国对外的金名片，被成为中国“新四大发明”之一。
作为高铁的重要组成部分，空调系统直接影响旅客的舒适性。
1 复兴号动车组空调系统概述复兴号动车组空调系统主要由客室空调机组、控制柜、废排装置、压力保护系统、司机室空调机组、司机室暖风机以及风道系统组成。
空调系统可通过集控、本控实现客室内温度调整，具有全冷、半冷、全暖、半暖、预冷、预热、通风、应急通风等功能。
空调系统制冷、制热时，由回风道吸入车厢内空气与新风混合，通过空调过滤器，与换热器/电加热器进行热交换，形成冷/热风送入客室，用于调节客室内的空气温度、湿度、气流速度、空气清洁度等，为旅客提供舒适的车内环境。
2 复兴号动车组空调系统设计优化从2007年起，CRH2A系列动车组开始在中国大地驰骋，中国铁路开始走进新的发展蓝图。
经过数十年的发展，2017年6月26日，由中国铁路总公司组织研制、具有完全自主知识产权的复兴号动车组正式在京沪高铁运行，开启了中国标准动车组时代。
为适应我国地域广阔、环境复杂等情况，优化动车组运用维护过程中发生的问题，复兴号动车组空调系统较CRH2A系列动车组有较大优化改进。
2.1 轻量化设计CRH2A系列动车组每节车厢车下安装2台客室空调机组、1台换气装置，通过连接风道与设置在车内的风道相连接。
每台空调机组重量为770kg，换气装置（含逆变器）重量为360kg。
复兴号动车组每节车厢安装1台车顶单元式空调机组，重量为850kg；车内安装1台空调控制柜，重量为75kg，车下安装一台废排装置，重量为77kg。
CRH3型车厢的热电制冷系统设计XXX摘要:热电制冷系统是完全不同于传统的蒸汽式制冷系统，它是通过半导体两端加上电压产生的冷热不均的原理设计的。
对于目前应用最广的CRH3型动车组车厢进行热电制冷系统的设计，其中主要对CRH3车厢的中间长为24.775m的车厢进行制冷量计算，选用约5000片TEC1-12706型半导体制冷片制成该节车厢的制冷系统可以满足夏季该节车厢内部维持26℃这一舒适温度的制冷需求。
关键词：热电制冷；半导体；CRH3型动车组；TEC1-127061 前言随着经济水平的日益提高，轨道车辆已成为人们日常生活的重要交通工具。
同时随着轨道车辆的飞速发展，能源消耗压力也逐渐增大，环境污染问题日益严重。
而当今轨道车辆的空调制冷系统均使用氟利昂、溴化锂和氨等制冷剂，这对环境有十分大的影响，其中对大气臭氧层的破坏和对全球温室气体的排放等问题尤为突出。
而如今，随着太阳能电池技术和半导体制冷技术的发展，太阳能光电转换效率及半导体制冷效率的提高，和国家“节能减排”的一贯政策及国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》“十二五”期间推进交通运输节能减排方面提出的对太阳能等新技术在新能源交通中的积极推广，太阳能半导体制冷技术在轨道车辆上的应用前景十分广泛。
2 热电制冷原理热电制冷效应是由同时发生的五种不同效应综合作用的结果。
其中，塞贝克效应、帕尔帖效应和汤姆逊三种效应表明电和热能相互转换是直接可逆的，而另外两种效应是热的不可逆效应，即焦耳效应和傅里叶效应。
[1]2.1 帕尔帖效应（Peltier effect）热电制冷又称温差电制冷，半导体（电子）制冷或者帕尔帖效应。
它是由半导体所组成一种制冷装置，于1960 左右才出现，然而其理论基础帕尔帖效应（Peltier effect）可追溯到19 世纪。
当用两种不同的金属导线所组成的封闭线路。
通上电源之后，回路通有直流电流时，在两金属接触点处会出现冷、热端现象。
CRH3G高速车二等座车采暖系统设计
摘要：本文介绍为适应高速运营的特殊环境，CRH3G高速车二等座车采暖系统采用最优化设计，通过采用合理的气流组织以及温度控制逻辑提高了车内环境舒适性与可靠性。
关键词：高速列车采暖系统
高速列车的广泛运营已成为我国在世界高速列车领域提高竞争力的重要标志。
伴随动车组在我国的快速发展，人民物质生活水平和安全意识的提高，高速列车的安全性、可靠性以及车厢内舒适性成为人们关注的重点，并提出了越来越高的要求。
采暖系统对于高速列车的舒适性起着至关重要的作用，其性能的好坏直接关系到乘客的舒适性，是评价整车性能的一项重要指标
本文介绍了CRH3G高速车二等座车采暖系统的设计过程。
一、采暖系统设计依据
根据合同总体协议和总体技术条件，需要满足如下条件：
环境温度：-25℃～+40℃
相对湿度为95%时，（该月月平均最低温度为25℃）
必须保证系统高于最高温度可操作性的温差是：5℃。
必须保证系统低于最低温度10℃时能正常运行。
必须保证在EN 50155（参考22）条件下空调系统正常运行。
车顶及车下温度范围：-35～+70℃。
车内控制柜的温度范围：EN 50155（参考22）级别：T3。
单车最大定员88人
二、客室冷负荷计算
1.计算条件
室外空气参数：tA=-25℃
车内空气参数：tB=20℃
新鲜空气量：20 m3/h
客室车体平均传热面积，按外表面积进行计算：F=278 m2
车体平均传热系数K=1.0 w/m2·k（静止）。
2.车内冷负荷计算Q：
式中Q-采暖设备的必要发热量，W；
Q2-冬季隔热壁的热传递，W；
Q3-车内人员发散的显热，W；
Q4-车内机电设备散发的热量，W；
Q5-加热送入车内新鲜空气所需的热量，W；
Q6-加热车内盥洗用热水所消耗的热量W（注：仅盥洗用热水来源于采暖锅炉时考虑）
经过计算，采暖功率为42.2kw
三、采用合理的气流组织
随着我国经济水平的提高，高速车的发展，人们对乘坐舒适性提出了更高的要求，要在有限的空间内达到舒适的乘车感受，必须通过合理的气流组织来实现。
经过CFD仿真对比之后，采用车顶送暖风和侧墙两侧送暖风的方式设计采暖系统。
采暖流场如图一所示。
图一采暖模式流场
四、采暖系统功率分布
CRH3G动车采暖系统在CRH3平台采暖系统基础上进行优化设计，将CRH3集成在空调机组的加热器功率降低，取消集成在消音风道中的风道再加热器，减轻空调机组以及风道的防火压力；同时在侧墙两侧配有加热器，平均每排座椅侧墙处布置310W电加热器，加强乘客腿部加热效果；通过台塞拉门罩板内部设置风扇加热器，阻止外部冷空气进入车内提高旅客舒适性。
根据本车平断面图及其设计规范要求，整车的电热器布置如下：
客室两侧墙电热功率：10.2KW；分为全热、半热两档控制
卫生间加热功率600X2=1.2 KW；与通过台加热器相同控制
端部加热功率1000X4=4 KW；单独控制
空调机组加热器功率27 KW；分为三档控制；
总功率为42.2 KW
客室加热器
根据CRH3G动车的旅客界面布置，结合侧墙以及座椅的安装环境，设计了客室加热器的型式，加热管使用套片形式散热片。
接线盒防水等级为IP54。
图二客室加热器型式及安装方式。
图二室加热器型式图三温度调节曲线
五、安全可靠性
采暖装置均设有温度保护：空调机组内部加热器设有一级保护温控器在90℃±10℃断开，70℃±10℃复位，二级保护温控器在165℃±10℃断开，空调机组内部加热器在额定工作条件下，电加热装置达到稳定状态的时间不超过20分钟，即来自加热装置的空气不应发生10℃/min的温度变化，加热器保持稳定状态运行，停止加热器和通风，在电加热周围环境任意一点产生大于200℃的温度上升现象，并且不得出现二级温控保护断开。
客室加热器采用一级温控保护70℃温控器动作，210℃加热管二级熔断保护。
通过台加热器采用90℃可恢复、150℃不可恢复式保护器及35℃出风温度保护，运行安全可靠
六、温度控制
按国际铁路联盟标准UIC553：1990《客车通风、采暖和空调》规定的温度调节曲线调节车内温度。
如图三所示
CRH3G二等座车设有新风温度传感器、回风温度传感器、送风温度传感器、客室温度传感器、门廊温度传感器，加热器用PI函数调节，以PWM模式运行，PWM周期为90s。
每个加热器的设定点温度与参考温度由被加热区域决定。
各区域的实际温度通过各个区域的温度传感器获得。
并满足-2℃-+2℃可调。
参考文献
[1] TB/T 2704-2005 铁道客车电取暖器
[2]曹艳华高速动车组的空调舒适性科技专论2013年第7期。
