地铁车辆空调设计问题

李臣　蔡政

摘要：随着我国现代化脚步的不断迈进，城市交通也发生了巨大的改变，轨道车辆已经成为城市交通中不可或缺一部分。给予乘客一个舒适的乘车环境逐渐成为轨道车辆的基本要求。科学的空调设计才能使车厢内的温度和湿度保持在令人舒服的范围内，同时保障风速的平稳以及内部的整洁。本文从地铁车辆空调设计问题的角度进行了分析。

关键词：地铁车辆;空调设计;问题分析

最近这些年，城市经济在快速发展的同时人口也在不断的发展，进而推动了城市交通的发展。时至今日，轨道车辆逐渐演变成城市交通中必不可少的交通工具[1]。为了能够更好的降低交通压力，我们国家的各个城市着重发展地铁建设，空调移机机械强制通风装置是提升乘客舒适度的重要举措，所以，对地铁车辆空调设计就有了更高的标准。本文依照地铁车辆的特点，对地铁车辆空调设计问题进行了相应的分析。

一、保持合适的制冷量

地铁车辆在运行过程中人流量的的增加，行车的密度也会升高，地铁车辆在不同的运行状态下都会对隧道中的活塞风产生相应的影响，几乎在每个时刻都是一种不稳定的状态。同时，这种外在的风量也会对车辆内部的温度带来不同程度的影响，所以就要对地铁车辆空调设计的制冷量进行充分地考虑，确保茶陵自身温度的协调[2]。当列车开始运行时，隧道里面的温度比较低，湿度比较高，但是对着列车不断的运行或是停止，空调的冷凝器不断的散热，以及列车上的照明设备在不断的发热，就会使隧道里面的温度升高，湿度降低。所以在设计空调制冷量时也要充分地考虑到车外的温度与湿度，对数据进行收集，为空调设计提供参考依据，确保地铁空调的制冷量始终保持在合适的范围内。

二、确保采暖系统的设计合理

采暖系统分为两部分，包括乘客室采暖以及司机室采暖。首先，司机室采暖。司机室采暖都是由司机室通风单元内部两千瓦电加热器以及司机台下方的八百瓦足部取暖器构成。司机室通风单元电加热器和足部取暖器都能够进行半暖和全暖的控制。冬季采暖时，能够保障室外的温度在零下三摄氏度时，但是司机室的内部温度不低于十四度。其次就是乘客室的采暖，空调采暖利用机组电加热与座椅电加热相结合的方式。利用这样的方式，机组电加热能对新进入的风进行预热，防止冷风从机组里面吹出。乘客室的座椅电加热都设置在座椅的下面，使其能够均匀的对乘客室进行加热，采用这样的方式，能够在冬季采暖时，保障室外温度在零下三度时，乘客室的温度不会低于十二度。机组的电加热器均放在机组内蒸发器的后方，每台机组的功率是七千瓦，都能够进行半暖及全暖的控制，同时还设有二级温度保护设置[3]。每节列车的机组电加热器的功率是十四千瓦。座椅电加热器均布置在乘客室座椅的下面，大概有七百五十瓦以及五百瓦两种规格，电加热器内部同时也都设有二级温度保护装置，能够确保冬季采暖的安全。

三、提升对通风系统的优化设计

通风系统指的是机械强制通风，它能够对空气进行过滤、输送以及空气的分配作用。但是地铁车辆比铁路车辆要小，高度低而且车载量大，空调机大都设置在车顶，也就是空调的重量、大小受到了一定的限制，对空调系统以及室内风道的影响比较大。为了使其能够均匀的送风，同时还要将噪音降到最低，就要对通风系统进行改良。第一，保证温度的均匀，室内温度是否均匀关键在于风道送风是否均匀，所以，对于风道的设计是非常关键的一个环节。地铁的空调设计大都采用静压送风风道，能够更好的保障冷热空气能够均匀的流转，保障室内温度的均衡。在设计时需要额外注意的是，采用隔音隔热性能优质的发泡海绵放置在静压隔板与主风道之间，有效的减少噪音，耐燃的同时还可以环保，同时还能照顾到机组风道两端的送风量。第二，气流组织[4]。影响车厢内部气流组织的原因有很多，倘若送风的风速过低，乘客下方的热空气就不能很好地进行交换，温度也比较高;风速过低就会对乘客头部造成强烈的吹风感，两者都会影响乘客的舒适度。有研究表明，将送风的风速设计在每米两秒或是二点五秒的范围里，能够保障车厢内部温度的均衡，同时还能够控制好车内的微风速。

四、提高地铁空调的节能设计

利用有可卸载功能的压缩机技术以及新风门调节技术，能够依照载客量实现自动制冷量的六级调控以及新风门适当调控。采用这两项节能技术，既可以保障乘客的舒适度，还能达到节能的目的。首先，采用可卸载的压缩机技术。压缩机技术是整个空调机组中最耗能的部件。一台制冷量为三十七千瓦的机组，压缩机的耗电量占整个机组耗电的十分之七。所以减少压缩机的耗能，是降低空调机组耗能的关键。一台制冷量为三十七千瓦的机组，普通无卸载功能的压缩机，一旦开启，输入的功率就在七千瓦。但是有可卸载功能的压缩机会有两种输出容量，因此在不同的制冷下，它的功率也是不一样的，因此可以很好地达到节能的效用。其次采用电动可调的新风门技术，就是依照载客量的变化调整空调的风量，避免机组在制冷时能耗的过度浪费。单节列火车的总的新风量为每秒零点七二立方米，同时还能进行四挡调节。采用电动可调的新风门技术，当乘客量较少时，就可以自行降低新风的输送，进而降低新风产生的负荷，达到节能的目的，且取得十分显著的成效。

结束语

总而言之，在经济不断发展以及人口的增加的状况下，为了减少交通出行带来的壓力，我国的各个城市开展地铁建设，采用空调及机械强制通风装置是提高列车舒适度的重要方式，因此对列车的空调设计有了更多的要求。因此，在日后的工作中还要提升对列车空调设计的钻研，只有把空调系统科学的设计出来，才能够更好的保障保证车厢内的风速、高整洁干净度以及空气湿度的要求，从而为人们打造高质量的地铁工程，同时促进我们国家轨道交通的长期发展。

参考文献

[1]于慧俐，陈安，李绪泉.基于体感热舒适性的地铁车辆空调模糊控制仿真[J].城市轨道交通研究，2018（1）：91-94.

[2]李华，谷翠军，薛浩飞.基于PLC的新型地铁车辆空调控制系统的设计与应用[J].铁道车辆，2019（8）.

[3]徐伟倡.南宁地铁车辆空调机组漏水分析研究及对策[J].企业科技与发展，2019（5）：105-106.

[4]王叶.关于徐州地铁1号线彭城广场站通风空调系统设计的几点思考[J].工程建设与设计，2017（15）：84-85.