УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ С ТЕПЛОНАСОСНЫМ РЕЖИМОМ ОТОПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к средствам кондиционирования воздуха, преимущественно для кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах на железных дорогах.
Известен бытовой кондиционер, содержащий компрессор, подключенный со стороны выхода из него сжатого хладагента к конденсатору, последний посредством жидкостной магистрали подключен через дроссельное устройство к испарителю, который в свою очередь подключен к входу компрессора, (см., авторское свидетельство СССР 1800237, кл. F 24 F 5/00, 07.03.1993).
Данный кондиционер позволяет использовать его для охлаждения или нагрева воздуха в помещении. Однако эффективность его работы недостаточно велика, что связано с тем, что при работе кондиционера используется только естественная циркуляция воздуха в помещении.
Наиболее близким техническим решением к полезной модели является бытовой холодопроизводящий комплекс, содержащий компрессор, подключенный со стороны выхода из него сжатого хладагента к конденсатору, последний посредством жидкостной магистрали подключен через дроссельное устройство к испарителю, который в свою очередь подключен к входу компрессора, при этом испаритель и конденсатор выполнены с вентиляторами для принудительной подачи через них воздуха, (см. патент РФ 2084785, кл. F 25 D 11/02, 20.07.1997)/
В данном техническом решении при кондиционировании воздуха используют его принудительную циркуляцию в помещении, что интенсифицирует процесс охлаждения воздуха. Однако данный
кондиционер не позволяет нагревать воздух в помещении, что сужает его возможности.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является расширение функциональных возможностей установки и повышение надежности её работы.
Указанная задача решается за счет того, что установка кондиционирования воздуха пассажирских вагонов содержит компрессор, подключенный со стороны выхода из него сжатого хладагента к конденсатору, последний посредством жидкостной магистрали подключен через дроссельное устройство к испарителю, который в свою очередь подключен к входу компрессора, при этом испаритель и конденсатор выполнены с вентиляторами для принудительной подачи через них воздуха, а установка содержит два параллельно подключенных к выходу компрессора конденсатора, два параллельно подключенных к входу компрессора испарителя и две жидкостные магистрали, на каждой из которых между конденсатором и дроссельным устройством установлен фильтр-осушитель, и на одной из этих магистралей установлено смотровое стекло, за каждым из испарителей по ходу движения подаваемого в помещение потока воздуха установлены калорифер системы водяного отопления и электрокалорифер, а со стороны входа в компрессор установлен фильтр газообразного хладагента, при этом в качества компрессора использовано два параллельно установленных спиральных компрессора на входе в которые установлен отделитель жидкости, а на выходе отделитель масла, подключенный посредством трубопровода возврата масла к входу в компрессоры, причем кондиционер снабжен двумя байпасными трубопроводами посредством которых выход компрессоров через вентиль подключен к испарителям, вход компрессоров через вентиль подключен к конденсаторам с возможностью отключения при этом выхода компрессоров от конденсаторов и входа компрессоров от испарителей.
Кондиционер может быть снабжен преобразователем частоты с возможностью изменения частоты от 40 до 60 Гц при постоянном отношении напряжения питания двигателя к частоте тока.
Анализ работы различного рода установок кондиционирования показывает, что в зависимости от ситуации необходимо охлаждать воздух в помещениях или нагревать его. Особенно актуальна эта проблема при использовании кондиционеров в транспортных средствах, в частности в железнодорожных пассажирских вагонах. В ходе движения поезда, особенно в межсезонье, часто происходит изменение погодных условий, поезд может пересекать различные климатические зоны. Кроме того, большое количество пассажиров находится в довольно тесных помеш;ениях. Все это накладывает дополнительные требования к установкам по созданию микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, например в купе. Выполнение кондиционера с возможностью использования его как для охлаждения, так и для нагрева подаваемого в помещение воздуха, а также снабжение установки калорифером системы водяного отопления и электрокалорифером позволяет поддерживать комфортные условия для пассажиров независимо от погодных условий. Дополнительные возможности открываются за счет использования преобразователя частоты для привода двигателя компрессора с возможностью изменения частоты тока от 40 до 60 Гц. Как следствие была создана экономичная в энергопотреблении климатическая установка. Повышению надежности работы установки и улучшению условий для ее ремонта и модернизации способствует выполнение установки в виде отдельного блока. Это позволяет при необходимости достаточно быстро заменить установку. Кроме того, моноблочное выполнение установки позволяет более рационально разместить климатическую установку в пространстве вагона под его крышей. Проведенные исследования показали, что при эксплуатации установки она постоянно испытывает воздействие вибрации, толчков, а также инерционное воздействие в периоды неравномерного
движения состава по железной дороге. В этих условиях к конструкции компрессора предъявляются повышенные требования. Было выявлено, что компрессоры спирального типа в наибольшей степени удовлетворяют предъявляемым к такой эксплуатации требованиям.
Таким образом, достигнуто выполнение поставленной в полезной модели задачи - расширение функциональных возможностей установки и повышение надежности ее работы
На чертеже представлена схема установки кондиционирования воздз а пассажирских вагонов.
Установка кондиционирования воздуха пассажирских вагонов содержит компрессор 1, подключенный со стороны выхода из него сжатого хладагента к конденсатору 2. Последний посредством жидкостной магистрали 3 подключен через дроссельное устройство 4 к испарителю 5, который в свою очередь подключен к входу компрессора 1. Испаритель 5 и конденсатор 2 выполнены с вентиляторами 6, 7 для принудительной подачи через них воздуха. Кондиционер содержит два параллельно подключенных к выходу компрессора 1 конденсатора 2, два параллельно подключенных к входу компрессора 1 испарителя 5 и две жидкостные магистрали 3, на каждой из которых между конденсатором 2 и дроссельным устройством 4 установлен фильтр-осушитель 8, а на одной из этих магистралей 3 дополнительно установлено смотровое стекло 9 с индикатором влажности. За каждым из испарителей 5 по ходу движения подаваемого в помещение потока воздуха установлены калорифер 10 системы водяного отопления и электрокалорифер 11. Со стороны входа в компрессор 1 установлен фильтр 12 газообразного хладагента. В качества компрессора 1 использовано два параллельно установленных спиральных компрессора на входе в которые установлен отделитель 13 жидкости, а на выходе отделитель 14 масла, подключенный посредством трубопровода 15 возврата масла к входу в компрессоры 1. Кондиционер снабжен двумя байпасными трубопроводами 16 и 17 посредством которых выход компрессоров 1 через вентиль 18
подключен к испарителям 5, а вход компрессоров 1 через вентиль 19 подключен к конденсаторам 2 с возможностью отключения при этом выхода компрессоров 1 от конденсаторов 2 и входа компрессоров 1 от испарителей 5.
При работе установки в режиме охлаждения подаваемого в помещения воздуха подают напряжение на электродвигатель и последний приводит в работу компрессор 1, который откачивает пары хладагента из испарителей 5, сжимает эти пары и подает сжатые пары хладагента в конденсаторы 2, охлаждаемые потоком воздуха, который подает вентилятор 6, В конденсаторах 2 пары хладагента переходят в жидкое состояние. Жидкий хладагент из конденсаторов 2 поступает по жидкостным магистралям 3 через фильтры - осушители 8 (а по одной из магистралей 3 и через смотровое стекло 9 с индикатором влажности) в дроссельные устройства 4, выполненные в виде терморегулирующих вентилей, каждый их которых установлен перед одним из испарителей 5. Таким образом осуществляют регулировку подачи жидкого хладагента. В испарителях 5 хладагент переходит в газообразное состояние, отбирая при этом тепло от окружающего испарители 5 воздуха. Вентилятор 7 подает охлажденный воздух в кондиционируемое помещение. Из испарителей 5 пары хладагента откачиваются компрессором 1, причем вначале пары хладагента проходят очистку в фильтре 12 от возможных механических примесей, а затем в отделителе 13 осуществляют выделение из газообразного хладагента жидкости. В установленном на выходе из компрессоров 1 отделителе 14 масла осуществляют очистку газообразного хладагента от примесей масла, которые попадают в хладагент в процессе его сжатия в компрессоре 1. По трубопроводу 15 производят возврат масла из отделителя 14 на вход компрессоров 1.
При необходимости возможен подогрев подаваемого в помещение воздуха. В этом случае выход компрессоров 1 через байпасный трубопровод 16 и вентиль 18 подключают к испарителям 5, отключая
.
одновременно с помощью вентиля вход компрессоров 1 от испарителей 5. В тоже время посредством байпасного трубопровода 17 и вентиля 19 вход компрессоров 1 подключают к конденсаторам 2, отключая с помощью вентиля выход компрессоров 1 от конденсаторов 2. В результате испарители 5 будут работать в режиме конденсаторов, а конденсаторы 2 будут работать в режиме испарителей. Таким образом, тепло, которое будут снимать с испарителей 5, которые работают в режиме конденсаторов будет направляться в кондиционируемое помещение. С помощью калорифера 10 системы водяного отопления и/или электрокалорифера 11 можно произвести дополнительный обогрев кондиционируемых помещений.
Путем изменения частоты тока, который подают на электродвигатель компрессора 1, осуществляют регулировку производительности компрессора 1, а, следовательно, и всей установки.
Наиболее целесообразно использование установки в пассажирских, преимущественно купейных, вагонах. 6