第七章 典型动车组空调系统,,,典型的动车组空调系统包括：CRH2动车组空调系统、CRH5动车组空调系统和CRH1动车组空调系统 其中CRH2动车组为准集中式空调系统，空调系统是设置在车辆地板下侧的2台小型、轻量的地板下型空调装置，采用R22制冷剂CRH5动车组为车顶单元式空调系统，采用R134a制冷剂CRH1动车组采用分体式空调系统，采用R134a（或R407c）制冷剂第七章 典型动车组空调系统,,第一节 CRH2动车组空调系统,一、概述,CRH2动车组的每节车厢均配置有独立的空调系统，卫生间内设置直排车外的废排通道供热方式采用装入空调系统的电加热装置第七章 典型动车组空调系统,,1空调及通风系统 （1）CRH2动车组将空调装置及通风装置安装在地板下，与设置于车体的送风通道结合 （2）在客室的行李架下部设有送风口，通道部设有废排风口及回风口第七章 典型动车组空调系统,,（3）车内送风装置的结构为设置于客室座席底座部、司机室、出入通道及厕所的排气口与底板下的排气通道相通此外，尽可能地加大了送风口的开口尺寸，以降低进风速度，从而降低管道阻力损失及噪音 （4）空调送风风速以如下数值为目标值： 客室：座席上端位置的风速应小于0.4m/s，确保乘客无不适感。
出入通道：因受客室内顶棚高度的影响，风速在送风位置应小于2.0m/s 头车内设有单体空调及车内压力释放阀第七章 典型动车组空调系统,,2电加热器 电加热器采用了内藏于空调装置的小型、轻量的供热方式，利用与输送冷气时相同的通道供热第七章 典型动车组空调系统,,图7-1 CRH2动车组空调系统总体图,第七章 典型动车组空调系统,,二、司机室空调系统 （一）总体布置 CRH2动车组的原型车是日本川崎动车组E21000，E21000的司机室空调系统与以前的车型相比，考虑到维护周期，室内机更换了鼓风机电机和膨胀阀，电源箱内采用了改良版的变频器 司机室空调系统采用分体式结构（变频式）第七章 典型动车组空调系统,变频空调开机后，能根据设定温度自动调节压缩机工作转速、膨胀阀开度，风机转速来精确输出制冷（制热）量，当室内温度达到设定温度后，就自动维持较低转速运行，实现温度的精确控制，其温度波动范围一般能控制在0.5以内，真正做到了舒适自然软启动，启动电流小启动时不像定速空调那样启动电流是额定电流的3-5倍，而只有额定电流的1/2左右制冷（热）迅速，仅用定速空调1/3的工作时间就能达到设定温度。
控温精确、温度恒定，控温精度可达定速机的4倍变频空调的优点主要就在其频率变化，变化范围越宽优点表现越明显，使用效果更显著第七章 典型动车组空调系统,,（二）主要技术参数 冷气能力：7.1kW（6 090kcal/h/台以上） 暖气能力：2kW/台以上 循环风量：冷气时为5.5m3/min以上 暖气时为2.0m3/min以上 其它 夏季：在气温为33、湿度为80时，司机室温度可保持在26以下 冬季：在气温为-15时，司机室温度可保持在20以上第七章 典型动车组空调系统,,司机室空调系统采用四氟乙烯（ R22）作为冷却剂司机室空调系统的主要指标如表7-1所示第七章 典型动车组空调系统,,（三）空调系统结构组成 司机室除了客室用空调设备的送风外，还安装了司机室专用制冷设备该制冷设备采用变频方式，输入电源为交流400V，主电路、控制电路均由转换的直流电驱动 司机室制冷设备由室外机、台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成，如图7-2所示制冷为温控，可3段手动调节风量司机室空调系统组成如图7-3所示司机室空调系统的主要部件如图7-4、7-5、7-6所示第七章 典型动车组空调系统,,空调系统构成如表7-2所示。
图7-2司机室空调系统结构图,,,图7-3 司机室空调系统组成图,第七章 典型动车组空调系统,,图7-4司机室空调系统主要部件（1）,第七章 典型动车组空调系统,,图7-4司机室空调系统主要部件（1）,第七章 典型动车组空调系统,,图7-5司机室空调系统的主要部件（2）,第七章 典型动车组空调系统,,图7-5司机室空调系统的主要部件（2）,第七章 典型动车组空调系统,,图7-6司机室空调系统主要部件（3）,第七章 典型动车组空调系统,,（四）空调系统的运行模式 司机室空调系统的控制面板如图7-7所示第七章 典型动车组空调系统,,图7-7控制面板说明,第七章 典型动车组空调系统,,司机室空调系统的运行模式如表7-3所示 表7-3运行模式及功率,第七章 典型动车组空调系统,,三、客室空调系统 （一）总体布置 客室空调系统是设置在客室地板下部的2台小型、轻量化的空调装置空调装置的外观如图7-10所示空调装置的送风口与设在客室地板下部的送风道连通，并与顶板位置处的送风口连通；回风口与吸入车内空气的回风道连接第七章 典型动车组空调系统,,输送冷气时，从回风道吸入的客室内空气与从供气装置通过送风道送入的新鲜外气混合，通过设置在空调装置回风口的车厢过滤器，在室内热交换器进行热交换，冷却为冷气。
该冷气从车体两侧风道出风口吹入客室，向乘客提供冷风输送暖气时，从回风道吸入空气时，同样与新鲜外气混合，通过设置在空调装置回风口的过滤器，由电热器加热，通过与冷气相同的路径，向乘客提供暖风第七章 典型动车组空调系统,,为提高可维护性和简化室内热交换器以便于排水盘、排水泵的清洁工作，扩大了空调下部检查孔，并将检查孔盖和排水盘一体化设计，使得室内热交换器、排水盘、排水泵的清洁更加容易另外，安装了室外过滤器以便防止热交换器污损室内外过滤器均采用无纺布材料的过滤器运行及功率的控制，由空调设备自备逆变器进行第七章 典型动车组空调系统,,图7-10 CRH2动车组空调装置外观,第七章 典型动车组空调系统,,（二）主要技术参数 基本技术规格： （1）型 号：EU651 （2）安装方式：准集中式、底架下安装,第七章 典型动车组空调系统,,（3）电源 主电路：单相交流，50Hz，400V+24/-37%（变频器输入，电加热器输入） 变频器1（VVVF）输出：3相，40Hz/125V70Hz/200V（压缩机用） 变频器2（CVCF）输出：3相，60Hz/200V，65Hz/215V（送风机用） 控制电路：单相交流，50Hz，100V，及DC100V。
第七章 典型动车组空调系统,,（4）冷气控制方式：逆变器频率控制及压缩机运行台数控制 （5）暖气控制方式：电热器多级控制 （6）制冷能力 当标准条件为以下条件时为37.21kW/台以上： 室外热交换器吸入空气 33，69； 室内热交换器吸入空气 28，65第七章 典型动车组空调系统,,（7）制热能力：24kW/台 （8）循环风量：65m3/min（以65Hz运行时） 60m3/min（机外静压490Pa）（以60Hz运行时） （9）输入功率 制冷时：约20.0kW；制热时：约22.0kW （10）制冷剂 R22 （11）质量 约730kg,第七章 典型动车组空调系统,,（12）喷漆颜色 主框架、外罩：不锈钢制无喷漆 室内送风机：Munsell 7.5BG-6/1.5 室外送风机：黑色 压缩机：黑色 变频器、冷凝器：无喷漆 接触器盘1、2：无喷漆,第七章 典型动车组空调系统,,（三）空调系统结构组成 1空调装置主体构成设备的额定规格 （1）电动压缩机2台 型式：全封闭型涡旋压缩机（2极） 型号：ZHV083FZA 额定功率：3.7kW,第七章 典型动车组空调系统,,（2）室外电动送风机2台 型式：电动机直接连接、轴流型 型号：FP51G01 风量：约150m3/min 静止压力：176Pa（18mmAq） 额定功率：1.5kW 电流：约6.1A 转速：约1720rpm（4极）,第七章 典型动车组空调系统,,（3）室内电动送风机1台 型式：电动机直接连接、离心式 型号：BFD28GTA06 风量：约65m3/min 静止压力：784Pa（80mmAq） 额定功率：1.5kW 电流：约6.5 转速：约1885rpm（4极）,第七章 典型动车组空调系统,,（4）室外热交换器1个 型式：交错排列、翅片管 散热片：铝合金 冷却管：内面带沟槽的铜管 （5）室内热交换器1个 型式：交错排列、翅片管 散热片：铝合金 冷却管：内面带沟槽的铜管,第七章 典型动车组空调系统,,（6）电加热器1个 额定功率：24.0kW（8/8/8kW，3段） 元件：带散热片的铠装加热器 （7）高压压力开关个 型号：FNSC135Q001（自动复位型） 启动压力：OFF 3.040.05MPa （8）低压压力开关个 型号：LCBJB24（自动复位型） 电路接通：0.030.03MPa 电路断开：0.100.03MPa,由不同的导体材料装在有绝缘材料的金属套管中，被加工成可弯曲的坚实组合体。
优点：比一般加热器有更强的机械强度，更好的搞腐蚀能力第七章 典型动车组空调系统,,（9）制冷剂干燥器个 干燥剂：分子筛4AH （10）单向阀个 型号：NRV16S （11）电磁阀个 型号：NEV603DXF （12）过电流继电器个（CPOCR1、CPOCR2） 型号：THN60KF 加热器电流：42A,第七章 典型动车组空调系统,,（13）过电流继电器个（EFTH、CFTH1、CFTH2） 型号：THN12TP 加热器电流：9A （14）排水泵个 型号：CJV0935A 额定电压：AC10010 60Hz （15）配线用连接器接头（用于与车体侧设备连接用）,第七章 典型动车组空调系统,,第七章 典型动车组空调系统,,2空调装置的总体结构 （1）空调单元 客室空调装置的结构采用将设备、部件设置在框架中，盖上挡板后形成一个整体空调单元空调装置分为室内部、室外部、控制部分室外部设有压缩机、高压开关、室外热交换器、室外送风机、气液分离器、交流电抗器车厢内部分采用密封结构，室内部设有室内热交换器、室内送风机、电热器、直流电抗器、排水泵、空气过滤器此外，控制部分采用密封结构，内部设有变频器、电热器、接触器盘1、接触器盘2。
该单元设置在车辆的地板下侧第七章 典型动车组空调系统,,（2）制冷系统 如图7-11所示，制冷剂循环系统是由压缩机、室外热交换器、干燥器、毛细管、室内热交换器、气液分离器及配管构成，各设备及配管为焊接（钎焊）连接的完全密封型，内充入R22制冷剂第七章 典型动车组空调系统,,压缩机：吸入低温的制冷气体，将其压缩为高温高压的制冷气体后送出 室外热交换器：用室外送风机送入的室外空气对高温高压的制冷气体进行冷却，使其形成常温（约50）的高压制冷液 制冷剂干燥器：吸收制冷液中的水分 毛细管：利用通道面积小的阻力管，使高压制冷液变为低压的气液混合状态制冷剂在减压的同时温度也将下降第七章 典型动车组空调系统,,室内热交换器：低温、低压的气液混合制冷剂，与通过室内热交换器室的室内空气进行热交换的同时变成气体此时，室内空气的热量被制冷剂吸收，使温度下降该冷风吸收车体的热负荷（通风、日照及车内外温度差等）和人体所产生的热量而变成暖空气，并被再次送入室内热交换器 气液分离器：分离制冷气体和液体第七章 典型动车组空调系统,,图7-11制冷循环图,第七章 典型动车组空调系统,,,（3）电气配线 从4芯配线用连结器（CN1）供给主电路单相AC400V，从27芯配线用连结器（CN2）供给控制电路电源。
压缩机（CP1，CP2）接受单相AC400V经逆变器变成3相、40Hz/120V-70Hz/200V电源供电后运行室内风扇（EF）、室外风扇（CF1，CF2）如上所述，采用经逆变器改成电源3相、60Hz/200V-65Hz/215V进行运行电热器（H1，。