КЛИМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОБУСА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к устройствам управления климатом, которые обеспечивают требуемые параметры воздуха в общественном транспорте, в частности, в колесных транспортных средствах средней и большой пассажировместимости, приводимых в движение за счет электроэнергии, запасенной аккумуляторной батареей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Пассажирский общественный транспорт играет ключевую роль в обеспечении жизнедеятельности как отдельных населенных пунктов, так и регионов в целом. Роль эта заключается в обеспечении связности отдельных территорий, то есть возможности для жителя данной территории (квартала, района, округа, города) гарантированно и регулярно перемещаться к любой другой территории внутри городского образования и обратно за известное время. В мегаполисах правильно спроектированная маршрутная сеть общественного транспорта позволяет сотням тысяч и миллионам пассажиров ежедневно перемещаться от места проживания до места работы и обратно без траты непредсказуемого количества времени на ожидание в «пробках». В менее крупных населенных пунктах пассажирский общественный транспорт может служить единственным гарантированным средством перемещения на расстояния, превышающие пешеходно доступные.
Специалистам по планированию пассажирских транспортных систем хорошо известно понятие транспортной усталости, когда из-за длительного пребывания в некомфортных условиях пассажирского транспорта пассажир начинает ощущать упадок сил, недомогание, вследствие чего, оказавшись на рабочем месте, испытывает снижение работоспособности, что в итоге пагубно сказывается на производительности труда. И если длительность пребывания в транспорте определяется, по сути, имеющейся маршрутной сетью, планировкой улично-дорожной сети и, иногда, погодными условиями, то комфортность нахождения пассажира в салоне общественного транспорта во многом зависит от конструкции самого транспортного средства. Одним из показателей комфорта нахождения в транспорте является возможность обеспечения комфортной температуры в соответствии с сезоном года, а также возможность вентиляции салона (то есть, по существу, обеспечение необходимого содержания кислорода в воздухе, заполняющем салон). В связи с этим особое внимание уделяется климатическим установкам, обеспечивающим вышеуказанные характеристики. Помимо требований к эффективности регулирования климата, обеспечения необходимой разницы температуры внутри салона относительно температуры наружного воздуха (в частности, снижения или нивелирования разницы температур по высоте внутреннего объема транспортного средства), такие установки должны отвечать требованию компактности, поскольку очевидно, что наиболее эффективным как для пассажира, так и для перевозчика будет такое исполнение единицы пассажирского общественного транспорта, при котором в заданном объеме без потери комфорта становится возможным перевозка максимального количества пассажиров.
Для транспортных средств, перемещающихся за счет работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), задача обогрева салона и кабины водителя обычно решается посредством использования теплообменных устройств с вентиляторами. Внутри таких теплообменных устройств циркулирует охлаждающая жидкость ДВС, которая нагревается в процессе работы двигателя. Теплообменные устройства с вентиляторами устанавливают как в зоне размещения водителя, так и в салоне, как правило, на полу. Если потребности в обогреве нет, тепло от работы двигателя сбрасывается в окружающую среду и не используется. Охлаждение же воздуха осуществляется за счет работы системы кондиционирования, в которой пары холодильного агента сжимаются холодильным компрессором, работающим, например, за счет энергии вращения, получаемой от вала двигателя внутреннего сгорания, и далее попадают по соответствующим трубопроводам в конденсатор, где происходит их охлаждение и конденсация за счет отвода тепла наружным воздухом, подаваемым соответствующим вентилятором. После конденсатора поток хладагента через терморегулирующий вентиль с соответствующим падением давления поступает в испаритель, где происходит испарение жидкой фазы хладагента, в результате которого создаются условия для отвода тепла от проходящего через испаритель приточного воздуха, подаваемого затем на водителя и пассажиров.
Конструкция электрического пассажирского общественного транспорта, получающего энергию от контактной сети при движении на всем протяжении маршрута (трамваи, троллейбусы), не предусматривает наличия охлаждающей жидкости, которую можно было бы использовать для подогрева салона, как это осуществляется в транспортных средствах с ДВС. Вместо этого используются обогреватели, непосредственно преобразующие электрическую энергию в тепловую, например, термоэлектрические нагреватели.
Однако описанный выше подход становится крайне неэффективным в случае, когда речь идет о колесных транспортных средствах средней и большой пассажировместимости, приводимых в движение за счет электроэнергии, запасенной аккумуляторной батареи (так называемых электробусах). Такие единицы городского пассажирского транспорта не имеют подключения к централизованной системе электропитания и работают только за счет запасенной при стоянке электробуса энергии аккумуляторной батареи. С одной стороны, получение тепловой энергии здесь возможно только с использованием электрической энергии, используемой для приведения электробуса в движение; с другой стороны, неоптимальное использование запасенной энергии аккумуляторов для работы системы обеспечения климата в первую очередь сказывается на дальности хода электробуса.
Известным решением кондиционирования и отопления для условий ограниченного энергопотребления является применение цикла холодильной машины с тепловым насосом, когда нагрев воздуха для водителя и пассажиров в салоне осуществляется за счет работы системы кондиционирования, в которой пары холодильного агента сжимаются холодильным компрессором, работающим, например, за счет энергии вращения, получаемой от электродвигателя. Далее пары попадают по соответствующим трубопроводам в теплообменник холодильной машины, который выполнял функцию испарителя и охлаждал воздух при работе в режиме охлаждения (внутренний теплообменник, выполняющий функцию конденсатора при работе в режиме теплового насоса), где происходит их охлаждение и конденсация за счет отвода тепла смесью потоков наружного воздуха и воздуха из салона или кабины, подаваемой соответствующим вентилятором соответственно в салон или кабину транспортного средства в качестве обработанного нагретого воздуха для отопления. После внутреннего теплообменника поток хладагента через терморегулирующий вентиль поступает в теплообменник холодильной машины, в режиме охлаждения выполнявший функцию конденсатора (внешний теплообменник, выполняющий функцию испарителя в режиме теплового насоса), при этом за счет дросселирования потоков хладагента через отверстия седла терморегулирующего вентиля и соответствующего падения давления во внешнем теплообменнике происходит испарение жидкой фазы хладагента, в результате которого создаются условия для отвода тепла от проходящего через внешний теплообменник воздуха из окружающей среды.
Применение указанного известного принципа организации кондиционирования воздуха требует установки громоздких воздуховодов для распределения воздуха в зону размещения водителя и пассажиров, что нецелесообразно с точки зрения использования полезного объема и площади пола транспортного средства. Кроме того, если не обеспечить подачу обработанного воздуха вниз, возникнет ощутимая разница температур по высоте внутреннего объема транспортного средства, поскольку воздух вверху будет прогрет, а воздух внизу будет холодным.
Более подходящим решением является использование дополнительной, более компактной по сравнению с воздухом (газом) среды для передачи тепла – жидкого теплоносителя, который можно подготовить до необходимых условий и передать к дополнительным устройствам, способным в процессе теплообмена довести воздух до комфортных для пребывания пассажиров параметров, по компактным трубопроводам.
Известно техническое решение обеспечения комфортного климата в салоне колесного транспортного средства, приводимого в движение электрической энергией, запасенной аккумуляторной батареей (CN104279800, дата публикации 14.01.2015), в котором климатическая установка включает две подсистемы: подсистему холодильной машины и подсистему теплоносителя. Подсистема холодильной машины включает последовательно соединенные с образованием замкнутого контура трубопроводами с хладагентом компрессор, конденсатор, фильтр-осушитель, клапан, дроссельное устройство, испаритель. Подсистема теплоносителя включает соединенные трубопроводами с теплоносителем насосное оборудование, теплообменники, управляемые регулирующие клапаны для распределения потоков теплоносителя. Часть подсистемы теплоносителя проходит через конденсатор подсистемы холодильной машины, чем обеспечивается теплообмен между хладагентом и теплоносителем. Изменение температуры в транспортном средстве регулируется переключением потока теплоносителя в охлаждающую или в нагревающую ветвь. При этом подогрев воздуха в транспортном средстве обеспечивается за счет его теплообмена в теплообменнике с теплоносителем, прошедшим через конденсатор, при соответствующем изменении положения регулирующих клапанов.
Недостатком этого решения является реализация охлаждения только путем теплообмена между хладагентом и воздухом из охлаждаемого объема. Из-за этого, в случае применения подобной конструкции в пассажирском общественном транспорте, возникает необходимость проведения дополнительных воздуховодов, в частности, к кабине водителя, что из-за конструктивных особенностей общественного пассажирского транспорта воплотить не представляется возможным.
Известно техническое решение (US2018162197, дата публикации 14.06.2018), в котором и охлаждение и обогрев транспортного средства осуществляются за счет теплообмена между воздухом и теплоносителем. Однако в этой системе для обогрева и охлаждения применяются разные теплообменники, что также не позволит обеспечить требуемую компактность установки в случае ее применения в пассажирском общественном транспорте.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей, на решение которой направлено применение предлагаемой полезной модели, является обеспечение комфортного пребывания людей, находящихся в колесном пассажирском общественном транспорте, приводимом в движение электроэнергией, запасенной аккумуляторной батареей (электробусе).
Техническим результатом, который достигается применением предлагаемой полезной модели, является поддержание заданных параметров климата в электробусе с обеспечением компактности климатической установки для максимального сохранения полезного объема транспортного средства и повышения  удобства обслуживания климатической установки за счет размещения всех её основных компонентов в составе единого блока (моноблока), размещаемого на крыше транспортного средства.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что климатическая установка для колесного транспортного средства, приводимого в движение электрической энергией, запасенной аккумуляторной батареей, и служащего единицей пассажирского общественного транспорта, выполнена с возможностью работы в режиме охлаждения воздуха в транспортном средстве или в режиме обогрева воздуха в транспортном средстве, с возможностью переключения между указанными режимами, и включает подсистему холодильной машины, подсистему жидкого теплоносителя и подсистему управления. Подсистема холодильной машины включает замкнутый контур, образованный компрессором, своим выходом соединенным трубопроводом с входом конденсатора, который своим выходом соединен трубопроводом с входом дроссельного устройства, которое своим выходом соединено трубопроводом с входом испарителя, который своим выходом соединен трубопроводом с входом компрессора, с обеспечением возможности прохождения по указанному замкнутому контуру хладагента в направлении от компрессора через конденсатор к испарителю и далее к компрессору без изменения направления перемещения.
Подсистема жидкого теплоносителя выполнена с возможностью формирования контура режима охлаждения и контура режима обогрева с прохождением через них жидкого теплоносителя.
Контур режима охлаждения включает:
ветвь охлажденного теплоносителя контура режима охлаждения, содержащую первый насос, своим выходом соединенный с входом трубопровода, проходящего через испаритель и своим выходом подсоединенного к первому распределительному клапану, к которому своим входом подключен первый трубопровод подачи, соединенный своим выходом с каждым из внутренних теплообменников, каждый из которых своим выходом подсоединен к входу первого обратного трубопровода, через первое свое ответвление подсоединенного к второму распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен второй обратный трубопровод, своим выходом подсоединенный к входу первого насоса, и ветвь нагретого теплоносителя контура режима охлаждения, содержащую второй насос, своим выходом соединенный с входом трубопровода, проходящего через конденсатор и своим выходом подсоединенного к третьему распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен второй трубопровод подачи, соединенный своим выходом с каждым из входов внешнего теплообменника (в котором осуществляется передача тепла от теплоносителя воздуху окружающей среды), который каждым из своих выходов подсоединен к входу третьего обратного трубопровода, подсоединенного своим выходом к четвертому распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный к пятому распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен четвертый обратный трубопровод, своим выходом соединенный со входом второго насоса.
Кроме того, первый трубопровод подачи выполнен с возможностью подключения своим выходом ко входу/входам дополнительных теплообменных устройств транспортного средства, чтобы обеспечить подачу теплоносителя к дополнительным теплообменным устройствам, а первый обратный трубопровод выполнен с возможностью подключения своим входом к выходу/выходам дополнительных теплообменных устройств транспортного средства.
Контур режима обогрева включает
ветвь нагретого теплоносителя контура режима обогрева, содержащую второй насос, своим выходом соединенный с входом трубопровода, проходящего через конденсатор и своим выходом подсоединенного к третьему распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный к первому трубопроводу подачи, соединенному своим выходом с каждым из внутренних теплообменников, каждый из которых своим выходом подсоединен к входу первого обратного трубопровода, через второе свое ответвление подсоединенного к пятому распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен четвертый обратный трубопровод, своим выходом соединенный с входом второго насоса; и
ветвь охлажденного теплоносителя контура режима обогрева, содержащую первый насос, своим выходом соединенный со входом трубопровода, проходящего через испаритель и своим выходом подсоединенного к первому распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный ко второму трубопроводу подачи, соединенному своим выходом с каждым из входов внешнего теплообменника, который каждым из своих выходов подсоединен ко входу третьего обратного трубопровода, подсоединенного своим выходом к четвертому распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный ко второму распределительному клапану, к которому своим входом подсоединен второй обратный трубопровод, своим выходом подсоединенный ко входу первого насоса.
Кроме того, первый трубопровод подачи выполнен с возможностью подключения своим выходом ко входу/входам дополнительных теплообменных устройств транспортного средства, чтобы обеспечить подачу теплоносителя к дополнительным теплообменным устройствам, а первый обратный трубопровод выполнен с возможностью подключения своим входом к выходу/выходам дополнительных теплообменных устройств транспортного средства.
Подсистема управления включает управляющее устройство, выполненное с возможностью обработки сигналов группы датчиков температуры. Управляющее устройство выполнено с возможностью переключения режима работы климатической установки с режима обогрева на режим охлаждения и с режима охлаждения на режим обогрева путем формирования контура режима охлаждения или контура режима обогрева, соответственно, за счет регулирования соответствующих клапанов, на основании показателей температуры, полученных группой датчиков. Каждый из внутренних теплообменников является теплообменным устройством, функционирующим как охладитель или нагреватель приточного воздуха в зависимости от того, является ли текущий режим работы климатической установки режимом обогрева или режимом охлаждения,
а подсистема холодильной машины, подсистема теплоносителя и подсистема управления размещаются в едином корпусе (моноблоке), устанавливаемом на крыше указанного транспортного средства.
Кроме того, в случае подключения дополнительных теплообменных устройств транспортного средства указанные дополнительные теплообменные устройства также могут функционировать как охладитель или нагреватель приточного воздуха в зависимости от того, является ли текущий режим работы климатической установки режимом обогрева или режимом охлаждения.
Подсистема холодильной машины может включать обратный клапан, размещенный после компрессора перед конденсатором, ресивер, фильтр-осушитель, смотровое стекло, управляемый клапан, размещенные последовательно между конденсатором и дроссельным устройством, и отделитель жидкости, размещенный после испарителя перед компрессором.
Вблизи каждого из теплообменников климатической установки может располагаться по меньшей мере один приточный вентилятор, который направляет воздух, подлежащий кондиционированию, в теплообменник. Количество вентиляторов зависит, вообще говоря, от их конструкции, от внутреннего объема транспортного средства, от климатических условий и других факторов, понятных специалисту в области техники.
Необходимый уровень комфорта находящихся в транспортном средстве людей обеспечивается за счет поддержания требуемой температуры воздуха внутри транспортного средства  и минимизации перепада температур по высоте внутри транспортного средства. Это подразумевает применение дополнительных теплообменных устройств в кабине водителя и салоне транспортного средства.  Реализация в данной полезной модели возможности поключения трубопровода подачи и обратного трубопровода к дополнительным теплообменным устройствам для подачи им подготовленного до нужных температурных условий теплоносителя позволяет выполнить заданные требования.
Количество теплообменников, в которых осуществляется теплообмен между воздухом внутреннего объема транспортного средства и теплоносителем, может быть различным. Как правило, внутренний объем единицы пассажирского общественного транспорта разделен на два помещения: кабину водителя и пассажирский салон. В других вариантах кабина водителя может быть отделена от пассажирского салона не полностью. В любом случае более желательно, чтобы для кабины водителя был предусмотрен свой теплообменник, расположенный в кабине водителя. Кроме того, желательно, чтобы количество теплообменников для пассажирского салона было не менее двух.
Для подачи в кондиционируемый объем наружного воздуха, для обработки рециркуляционного воздуха (то есть, того, который забирается из кондиционируемого объема) и/или для обработки смеси наружного и рециркуляционного воздуха в днище климатической установки и в потолке транспортного средства могут быть предусмотрены соответствующие отверстия.
Регулирование потока подаваемого наружного воздуха и обрабатываемого рециркуляционного воздуха, предпочтительно, осуществляется управляемыми заслонками.
Для очистки воздуха могут быть предусмотрены воздушные фильтры, которые располагаются перед теплообменниками по ходу движения воздуха.
Управляющее устройство подсистемы управления может включать процессор, контроллер, блок памяти, исполнительные устройства (например, реле), соответствующим образом связанные между собой. Управляющее устройство соединено линиями передачи данных со всеми датчиками температуры, а также со следующими компонентами климатической установки: с компрессором, с преобразователем, с вентиляторами, с клапанами, с насосами, с заслонками наружного воздуха и с заслонками рециркуляционного воздуха. Процессор управляющего устройства выполнен с возможностью обработки поступивших данных от датчиков температуры и с возможностью направления команд контроллеру для осуществления регулировки управляемыми компонентами установки. Данные сведения приведены лишь для понимания логики работы подсистемы управления. Принципы и функции работы управляющего устройства, как и его состав, очевидны специалисту в области техники и не являются предметом заявляемой полезной модели.
Для согласования электрических параметров потребителей электроэнергии климатической установки (компрессор, насосы, вентиляторы и т.д.) с параметрами электросети, обеспечиваемыми непосредственно аккумуляторной батареей электробуса, может быть использовано дополнительное устройство - преобразователь. Такой преобразователь, как правило, включает множество электронных компонентов, эффективная работа которых может быть затруднена, если температура преобразователя превышает некоторое заданное пороговое значение. Без эффективной работы преобразователя невозможна работа климатической установки. Таким образом, преобразователь может быть дополнительным устройством, которому необходимо охлаждение. Для охлаждения преобразователя в климатической установке могут быть предусмотрены соответствующие дополнительные трубопроводы для отбора теплоносителя от выхода из насоса и второй трубопровод, подключаемый в трубопровод, проходящий от выхода конденсатора к распределительному клапану. При этом подразумевается, что температура нагретого теплоносителя после насоса в любом случае меньше порогового значения температуры преобразователя, за счет чего и обеспечивается дополнительный фактор предотвращения отказа работы преобразователя и всей климатической установки как таковой. В случае если преобразователь отсутствует в комплектации транспортного средства, он может быть включен в состав климатической установки с обеспечением соответствующего охлаждения.
Для обеспечения бесперебойной работы климатической установки в случае снижения температуры наружного воздуха ниже определенного критического значения может быть предусмотрена возможность подключения к подсистеме теплоносителя дизельного нагревателя.
Далее полезная модель более подробно объясняется со ссылкой на приложенные чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует вариант реализации полезной модели при работе в режиме охлаждения воздуха.
Фиг.2 иллюстрирует вариант реализации полезной модели при работе в режиме обогрева воздуха.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Климатическая установка для колесного транспортного средства, приводимого в движение электрической энергией, запасенной аккумуляторной батареей, и служащего единицей пассажирского общественного транспорта, включает подсистему холодильной машины, подсистему теплоносителя и подсистему управления.
Подсистема холодильной машины включает замкнутый контур, образованный компрессором (1), своим выходом соединенным трубопроводом с входом конденсатора (3), который своим выходом соединен трубопроводом с входом дроссельного устройства (8), которое своим выходом соединено трубопроводом с входом испарителя (9), который своим выходом соединен трубопроводом с входом компрессора (1). Указанный замкнутый контур содержит хладагент, который проходит в направлении от компрессора через конденсатор к испарителю и далее – к компрессору без изменения направления перемещения.
Опционально, подсистема холодильной машины может включать обратный клапан (2), размещенный после компрессора (1) перед конденсатором (3), ресивер (4), фильтр-осушитель (5), смотровое стекло (6), управляемый клапан (7), размещенные последовательно между конденсатором (3) и дроссельным устройством (8), и отделитель жидкости (10), размещенный после испарителя (9) перед компрессором (1).
В качестве хладагента может применяться, например, хладон или иной органический хладагент, однако тип применяемого рабочего вещества является несущественным.
Подсистема теплоносителя включает контур режима охлаждения и контур режима обогрева, через которые циркулирует теплоноситель.
В качестве теплоносителя может применяться, например, вода, водный раствор этиленгликоля или пропиленгликоля, масла, однако тип применяемого рабочего вещества является несущественным.
Контур режима охлаждения включает ветвь охлажденного теплоносителя контура режима охлаждения, содержащую первый насос (11), своим выходом соединенный с входом трубопровода, проходящего через испаритель (9) и своим выходом подсоединенного к первому распределительному клапану (12), к которому своим входом подключен первый трубопровод подачи, проходящий через регулирующие клапаны (13, 14) и соединенный своими выходами с внутренними теплообменниками (15, 16). Выходы внутренних теплообменников (15, 16) подсоединены к соответствующим входам первого обратного трубопровода, через первое свое ответвление подсоединенного ко второму распределительному клапану (40), к которому своим входом подсоединен второй обратный трубопровод, своим выходом подсоединенный к входу первого насоса (11).
Кроме того, предусмотрено, что к выходам первого трубопровода подачи возможно подключение дополнительных теплообменных устройств транспортного средства через регулирующий клапан (17), чтобы обеспечить подачу теплоносителя к дополнительному теплообменнику (18), размещаемому в кабине водителя, а отвод теплоносителя от  него возможен через  первый обратный трубопровод.
Опционально, по пути прохождения теплоносителя по первому обратному трубопроводу может быть предусмотрен расширительный бак (35).
Подсистема теплоносителя также включает расположенные вблизи теплообменников (15, 16) управляемые приточные вентиляторы (19, 20, 21, 22), которые обеспечивают поток воздуха в соответствующих теплообменниках.
До воздухоохладителей по ходу движения воздуха расположены воздушные фильтры (23, 24), предназначенные для очистки проходящего воздушного потока.
Для регулировки потока рециркуляционного воздуха, то есть воздуха из кондиционируемого объема, подаваемого приточными вентиляторами к теплообменникам, предусмотрены управляемые заслонки рециркуляционного воздуха пассажирского салона (25, 27).
В случае подключения дополнительных теплообменных устройств, например, теплообменника кабины водителя (18), регулировка потока рециркуляционного воздуха осуществляется также с помощью управляемой заслонки рециркуляционного воздуха кабины водителя (29).
Регулировка потока наружного воздуха, забираемого извне из окружающего пространства и подаваемого приточными вентиляторами к теплообменникам, осуществляется посредством управляемых заслонок наружного воздуха пассажирского салона (26, 28).
В случае подключения дополнительных теплообменных устройств, например, теплообменника кабины водителя (18), регулировка потока наружного воздуха, забираемого извне из окружающего пространства и подаваемого приточными вентиляторами к теплообменникам, осуществляется также посредством управляемой заслонки наружного воздуха кабины водителя (30).
Контур режима охлаждения также включает ветвь нагретого теплоносителя контура режима охлаждения, которая содержит второй насос (36), своим выходом соединенный с входом трубопровода, проходящего через конденсатор (3) и своим выходом подсоединенного к третьему распределительному клапану (37), к которому своим входом подсоединен второй трубопровод подачи, соединенный своим выходом с каждым из входов внешнего теплообменника (53), который обдувается вентиляторами (38). Внешний теплообменник (53) каждым из своих выходов подсоединен к входу третьего обратного трубопровода, по которому теплоноситель попадает в расширительный бак (39) и далее к четвертому распределительному клапану (41), к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный к пятому распределительному клапану (42), к которому своим входом подсоединен четвертый обратный трубопровод, своим выходом соединенный со входом второго насоса (36).
Контур режима обогрева включает ветвь нагретого теплоносителя контура режима обогрева, содержащую второй насос (36), своим выходом соединенный с входом трубопровода, проходящего через конденсатор (3) и своим выходом подсоединенного к третьему распределительному клапану (37), к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный к первому трубопроводу подачи, соединенному своим выходом через регулирующие клапаны (13, 14) с внутренними теплообменниками (15, 16), каждый из которых своим выходом подсоединен к входу первого обратного трубопровода, через второе свое ответвление подсоединенного к пятому распределительному клапану (42), к которому своим входом подсоединен четвертый обратный трубопровод, своим выходом соединенный со входом второго насоса (36).
Опционально, к ветви нагретого теплоносителя контура режима обогрева могут быть подключены дополнительные обогреватели – теплообменники (18, 44, 46) с соответствующими приточными вентиляторами (45, 47, 50). Эти дополнительные обогреватели соединены с первым трубопроводом подачи теплоносителя посредством трубопроводов, проходящих через регулирующие клапаны (47, 48, 49), и с первым обратным трубопроводом посредством соответствующих трубопроводов.
Контур режима обогрева также включает ветвь охлажденного теплоносителя контура режима обогрева, содержащую первый насос (11), своим выходом соединенный с входом трубопровода, проходящего через испаритель (9) и своим выходом подсоединенного к первому распределительному клапану (12), к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный к второму трубопроводу подачи, соединенному своим выходом с каждым из входов внешнего теплообменника (53), который каждым из своих выходов подсоединен к входу третьего обратного трубопровода, по которому теплоноситель попадает в расширительный бак (39) и далее к четвертому распределительному клапану (41), к которому своим входом подсоединен трубопровод, своим выходом подсоединенный к второму распределительному клапану (40), к которому своим входом подсоединен второй обратный трубопровод, своим выходом подсоединенный ко входу первого насоса (11).
Опционально, климатическая установка может включать дополнительные трубопроводы для обеспечения охлаждения преобразователя (43). Один такой дополнительный трубопровод предназначен для отбора теплоносителя от выхода насоса (36) и направления его к преобразователю (43), а второй дополнительный трубопровод предназначен для отведения подогретого после теплообмена с преобразователем (43) теплоносителя к выходу из конденсатора (3).
Опционально, климатическая установка может включать, помимо указанных дополнительных трубопроводов, и сам преобразователь (43) в случае, если таковой не предусмотрен конструкцией транспортного средства.
Подсистема управления (31) включает устройство управления, выполненную с возможностью обрабатывать показания  группы датчиков температуры и принимать решения на основе показаний этих датчиков.
Группа датчиков температуры должна иметь по меньшей мере следующие датчики:
датчик температуры рециркуляции (32), устанавливаемый в потоке рециркуляционного воздуха на входе в корпус климатической установки и до заслонок рециркуляционного воздуха (25) и (27);
датчики температуры приточного воздуха (33, 34), размещаемые в потоке приточного обработанного воздуха после вентиляторов (19, 20, 21, 22) и до выхода из корпуса климатической установки в кондиционируемый объем;
датчик температуры подачи теплоносителя (51), устанавливаемый в первом трубопроводе подачи;
датчик температуры обратного потока теплоносителя (52), устанавливаемый в первом обратном трубопроводе.
Опционально, датчики температуры, помимо вышеназванных, могут быть установлены с целью измерения температуры воздуха и/или измерения температуры теплоносителя и в других местах. Например, датчик температуры рециркуляции может быть установлен в потоке рециркуляционного воздуха, забираемого из кабины водителя, на вход в корпус климатической установки и до заслонки рециркуляционного воздуха (29) кабины водителя. Также может устанавливаться датчик температуры наружного воздуха перед заслонкой наружного воздуха (27) или (28).
Подсистема управления соединена соответствующими линиями связи со всем управляемым оборудованием климатической установки, а также с дополнительными элементами.
Устройство управления подсистемы управления получает данные от группы датчиков температуры и в зависимости от полученных данных формирует контур режима охлаждения или контур режима обогрева за счет переключения соответствующих клапанов и подачи сигналов на включение/выключение соответствующего оборудования. Таким образом, устройство управления подсистемы управления обеспечивает переключение режима работы климатической установки с режима обогрева на режим охлаждения и с режима охлаждения на режим обогрева.
Все указанные выше компоненты климатической установки, включая подсистему холодильной машины, подсистему теплоносителя и подсистему управления, расположены в едином корпусе.
Дополнительные теплообменники (18, 44, 46) с соответствующими вентиляторами (50, 45, 47),  размещаемые вне единого корпуса, могут быть подключены к климатической установке посредством регулирующих клапанов (17, 48, 49) и трубопроводов к ним и от них.
Внутренние теплообменники (15, 16) представляют собой теплообменники, которые в зависимости от режима работы климатической установки служат в качестве охладителей либо в качестве нагревателей воздуха.
Первый трубопровод подачи, второй трубопровод подачи, первый, второй, третий и четвертый обратные трубопроводы используются как в режиме обогрева, так и в режиме охлаждения, что позволяет избежать необходимости использования дополнительных трубопроводов для каждого из режимов работы.
Предложенная компоновка климатической системы значительно более эффективно использует пространство за счет использования теплообменников и трубопроводов как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева без увеличения количества элементов и делает климатическую систему более компактной. Применение заявленной климатической системы позволяет обеспечить соответствие требованиям компактности, обусловленным особенностями применения и эксплуатации пассажирского транспорта.
Кроме того, реализация размещения всех ключевых компонентов в едином корпусе (моноблок) позволяет упростить процесс монтажа установки на транспортное средство: моноблок устанавливается простым подъемом и креплением к кузову, в то время как решения-аналоги предполагают установку отдельных элементов холодильной машины и гидравлического контура с распределением по транспортному средству, что приводит к усложнению производственного процесса сборки транспортного средства. В случае выхода из строя аналогов заявленной полезной модели их ремонт с большой долей вероятности потребует демонтажа прочего оборудования и/или конструкционных элементов транспортного средства. В отличие от этого, заявленная полезная модель позволяет заменить моноблок целиком, чем сэкономить время возврата транспортного средства в эксплуатацию.
Работает климатическая установка следующим образом.
В подсистеме холодильной машины пары хладагента сжимаются компрессором (1) и подаются по трубопроводу через обратный клапан (2) в конденсатор (3), в котором происходит их охлаждение и конденсация за счет теплообмена с потоком теплоносителя, также циркулирующего через конденсатор (3). Из конденсатора (3) жидкий хладагент по трубопроводу через ресивер (4), фильтр-осушитель (5), смотровое стекло (6), управляемый клапан (7), дроссельное устройство (8) попадают в испаритель (9). В испарителе (9) за счёт дросселирования потока хладагента через отверстие изменяемого сечения дроссельного устройства (8) и соответствующего падения давления происходит выкипание жидкой фазы хладагента с понижением его температуры и отбором тепла у циркулирующего через испаритель (9) потока теплоносителя. Из испарителя (9) перегретые пары хладагента через трубопровод попадают в отделитель жидкости (10), защищающий компрессор (1) от попадания частиц жидкого хладагента в случае их неполного выкипания в испарителе (9), и по трубопроводу попадают в компрессор (1), где сжимаются и цикл повторяется.
При работе в режиме охлаждения, то есть при необходимости подачи пассажирам и водителю охлажденного воздуха, климатическая установка работает в соответствии со схемой, приведенной на фиг.1.
По результатам анализа данных, получаемых от датчиков температуры, управляющее устройство подсистемы управления регулирует состояние регулирующих клапанов (13, 14), а также распределительных клапанов (12, 37, 40, 41, 42), тем самым формирует контур режима охлаждения. Подсистема управления также может управлять регулирующими клапанами (17,48,49), которыми снабжены дополнительные теплообменные устройства транспортного средства.
В результате этого теплоноситель в ветви охлажденного теплоносителя контура режима охлаждения перемещается насосом (11) через испаритель (9) по трубопроводу к первому распределительному клапану (12), задающему направление движения теплоносителя в зависимости от режима работы. Из первого распределительного клапана (12) по первому трубопроводу подачи теплоноситель поступает через регулирующие клапаны (13) и (14) во внутренние теплообменники (15) и (16), выполняющие в данном режиме работы функцию воздухоохладителей.
Опционально, теплоноситель поступает также через регулирующий клапан (17) в теплообменное устройство кабины водителя.
Во внутренних теплообменниках (15, 16), выполняющих в данном режиме функцию охладителей воздуха, происходит теплообмен между охлажденным при проходе через испаритель (9) холодильной машины теплоносителем и потоком воздуха, создаваемым приточными вентиляторами (19, 20, 21, 22).
Аналогичный процесс происходит и в дополнительных теплообменниках, которые могут быть подключены к установке.  Поток воздуха при этом является смесью рециркуляционного воздуха и наружного воздуха. Рециркуляционный воздух забирается из пассажирского салона транспортного средства через отверстие, в днище климатической установки и соответствующее отверстие в конструкционном элементе транспортного средства.
В случае подключения теплообменника (18) кабины водителя  рециркуляционный воздух может забираться также и из кабины водителя через отверстия, расположенные под панелью управления транспортного средства.
Наружный воздух забирается извне, «с улицы», через соответствующие отверстия. Соотношение рециркуляционного и наружного воздуха регулируется при помощи управляемых заслонок (25, 27) рециркуляционного воздуха пассажирского салона, управляемых заслонок (26, 28) наружного воздуха пассажирского салона. В процессе теплообмена воздух охлаждается до необходимой температуры и подается в салон транспортного средства. Также воздух очищается, проходя через воздушные фильтры (23) и (24), установленные до внутренних теплообменников (15, 16) по ходу воздуха.
Проходя через внутренние теплообменники (15, 16), теплоноситель отбирает тепло у проходящего через них воздуха, нагревается и поступает далее по трубопроводам, отходящим от теплообменников (15,16) и в общем образующим первый обратный трубопровод, к входу насоса (11), проходя, в том числе, через расширительный бак (35). После объединения потоков теплоносителя от теплообменников теплоноситель проходит через первое ответвление первого обратного трубопровода ко второму распределительному клапану (40), от которого по второму обратному трубопроводу поступает на вход в первый насос (11), с цикличным повторением циркуляции по описанному контуру.
В случае подключения дополнительных теплообменников, например, (18), в них происходит аналогичный процесс.
Параллельно с описанным процессом в ветви нагретого теплоносителя контура режима охлаждения теплоноситель перемещается вторым насосом (36) по трубопроводу через конденсатор (3) к третьему распределительному клапану (37), находящемуся в положении, обеспечивающем направление теплоносителя к внешнему теплообменнику (53). После третьего распределительного клапана (37) теплоноситель проходит по второму трубопроводу подачи и поступает на вход(ы) внешнего теплообменника (53), где происходит передача тепла, полученного теплоносителем от хладагента в конденсаторе (3) потоку окружающего наружного воздуха, создаваемого за счет работы вентиляторов (38), количество которых может варьироваться. Из внешнего теплообменника (53) охлажденный теплоноситель по третьему обратному трубопроводу попадает в расширительный бак (39), откуда попадает к четвертому распределительному клапану (41), от которого поток теплоносителя далее по трубопроводу направляется к пятому распределительному клапану (42) и затем по четвертому обратному трубопроводу – к входу второго насоса (36) с цикличным повторением циркуляции по описанному контуру.
В случае подключения к установке дополнительных теплообменников (44) и (46)  при работе в режиме охлаждения остаются закрытыми клапаны (48) и (49), в результате чего не происходит подачи охлажденного теплоносителя к теплообменникам (44) и (46) дополнительных отопителей, устанавливаемых в пассажирском салоне транспортного средства, и вентиляторы (45, 47) дополнительных отопителей не включаются. Вообще говоря, количество дополнительных отопителей не является существенным и может быть различным в зависимости от типа транспортных средств. На фиг.1 для наглядности изображено по одному отопителю на каждую сторону транспортного средства.
Таким образом, за счет работы холодильной машины и промежуточных теплообменников реализуется процесс подачи охлаждённого приточного воздуха и отбора тепла у воздуха внутри салона и кабины с понижением его температуры до необходимого значения и сбросом этого тепла через промежуточные среды – теплоноситель и хладагент – в окружающую среду.
При работе в режиме обогрева, то есть при необходимости подачи пассажирам и водителю нагретого воздуха, климатическая установка работает в соответствии со схемой, приведенной на фиг.2.
По результатам анализа данных, получаемых от датчиков температуры, управляющее устройство подсистемы управления регулирует состояние регулирующих клапанов (13, 14) и распределительных клапанов (12, 37, 40, 41, 42), тем самым формирует контур режима обогрева,
В результате этого теплоноситель в ветви нагретого теплоносителя контура режима обогрева нагнетается вторым насосом (36) через конденсатор (3) по трубопроводу к третьему распределительному клапану (37), задающему направление движения теплоносителя в зависимости от режима работы. Из третьего распределительного клапана (37) через трубопровод, своим выходом подсоединенный к первому трубопроводу подачи, теплоноситель попадает через регулирующие клапаны к внутренним теплообменникам (15, 16), которые  в данном режиме работы являются нагревателями воздуха. Теплоноситель попадает во внутренние теплообменники (15) и (16) установки кондиционирования через регулирующие клапаны (13) и (14). В нагревателях воздуха (15, 16) происходит теплообмен между теплоносителем, получившим тепло от хладагента в конденсаторе (3), и потоком воздуха, создаваемым приточными вентиляторами (19, 20, 21, 22). Поток воздуха при этом является смесью рециркуляционного воздуха и наружного воздуха.
Рециркуляционный воздух забирается из пассажирского салона транспортного средства через отверстие, например, в днище климатической установки, и соответствующее отверстие в конструкционном элементе транспортного средства.
Опционально, в случае подключения теплообменника (18) кабины водителя, в теплообменнике (18) происходит теплообмен между теплоносителем, получившим тепло от хладагента в конденсаторе (3), и потоком воздуха, создаваемом  вентилятором (50) дополнительного теплообменника кабины водителя. Кроме того,  рециркуляционный воздух может забираться также и из кабины водителя через отверстия, расположенные под панелью управления транспортного средства.
Наружный воздух забирается извне, «с улицы», через соответствующие отверстия. Соотношение рециркуляционного и наружного воздуха регулируется при помощи управляемых заслонок (25, 27) рециркуляционного воздуха пассажирского салона, управляемых заслонок (26, 28) наружного воздуха пассажирского салона.
Опционально,  соотношение рециркуляционного и наружного воздуха может регулироваться также при помощи управляемых заслонок (29) рециркуляционного воздуха кабины водителя, управляемых заслонок (30) наружного воздуха кабины водителя.
В процессе теплообмена воздух нагревается до необходимой температуры и подается в пассажирский салон транспортного средства и/или в кабину водителя. Также воздух очищается, проходя через воздушные фильтры (23) и (24), установленные до теплообменников (15, 16) по ходу движения воздуха.
В случае подключения к установке дополнительных теплообменников (18, 44, 46) теплоноситель поступает через  регулирующий клапан (17), в теплообменники дополнительных отопителей (44) и (46), например салона – через регулирующие клапаны (48) и (49).
Кроме того, опционально, регулирующие клапаны (48) и (49) могут быть открыты, и тогда в теплообменниках (44) и (46) дополнительных отопителей транспортного средства происходит передача тепла от теплоносителя воздуху пассажирского салона, прогоняемому вентиляторами (45) и (47) через теплообменники. При этом не происходит подмеса наружного воздуха, и очистка, как правило, не производится. Нагрев воздуха в зоне размещения дополнительных устройств позволяет обеспечить комфортный перепад температур по высоте транспортного средства, что является одним из критериев комфортных условий пребывания людей в нем.
Теплоноситель, проходя через перечисленные теплообменники, отдает тепло проходящему через них воздуху, охлаждается и поступает по трубопроводам, отходящим от теплообменников, в том числе один из которых проходит через расширительный бак (35). Указанные трубопроводы по существу формируют первый обратный трубопровод, который, после объединения потоков теплоносителя, через свое второе ответвление подсоединен к пятому распределительному клапану (42). От пятого распределительному клапана (42) теплоноситель поступает по четвертому обратному трубопроводу на вход второго насоса (36), с цикличным повторением циркуляции.
Параллельно с описанным процессом, в ветви охлажденного теплоносителя контура режима обогрева теплоноситель перемещается первым насосом (11) по трубопроводу через испаритель (9) к первому распределительному клапану (12), обеспечивающему подачу теплоносителя по направлению к внешнему теплообменнику (53). От первого распределительному клапана теплоноситель по трубопроводу, своим выходом подсоединенному к второму трубопроводу подачи и далее через второй трубопровод подачи попадает во внешний теплообменник (53), в котором происходит процесс нагрева теплоносителя потоком наружного воздуха, забираемом из окружающей среды вентиляторами (38) через соответствующие отверстия в корпусе климатической установки и проходящим через внешний  теплообменник, и выбрасываемом через соответствующие отверстия в корпусе климатической установки обратно в окружающую среду. Получивший тепло от окружающего воздуха теплоноситель по соответствующим трубопроводам, по существу образующим третий обратный трубопровод, поступает через расширительный бак (39) в четвертый распределительный клапан (41) на вход первого насоса (11) через подсоединенный к клапану (41) своим входом трубопровод, своим выходом подсоединенный к второму распределительный клапану (40), к которому своим входом подсоединен второй обратный трубопровод, своим выходом подсоединенный к входу первого насоса (11), с цикличным повторением циркуляции по этой ветви.
Таким образом, за счет работы холодильной машины и промежуточных теплообменников реализуется процесс отбора тепла у воздуха окружающей среды и передача этого тепла через промежуточные среды – теплоноситель и хладагент – воздуху пассажирского салона и кабины водителя с его нагревом до требуемой температуры.
Температура воздуха в процессе работы климатической установки контролируется подключенными к подсистеме управления (31) измерителями (датчиками) температуры воздуха. Датчики температуры позволяют подсистеме управления получать информацию об актуальных значениях температуры воздуха – наружного, рециркуляционного и приточного, подаваемого в пассажирский салон. Датчики температуры рециркуляции позволяют подсистеме питания оценивать температуру воздуха внутри транспортного средства, чтобы управляющее устройство могло сравнить эти значения с заданным для поддержания значением, хранящимся в памяти управляющего устройства, и переключило оборудование системы в режим, обеспечивающий подачу охлажденного или подогретого теплоносителя во внутренние  теплообменники (15, 16), и, опционально, также через трубопроводы подключения подсистемы теплоносителя к дополнительным теплообменным устройствам транспортного средства в зависимости от разности между заданной и фактической температурой внутри транспортного средства.
Датчики температуры приточного воздуха (33) и/или (34) позволяют подсистеме управления оценивать температуру воздуха, подаваемого в пассажирский салон транспортного средства, сравнивать ее с требуемым значением и отдавать необходимые команды для достижения требуемого значения в зависимости от разности требуемой и фактической температуры подаваемого воздуха, которая в свою очередь регулируется контролем температуры подаваемого и обратного потока теплоносителя, измеряемой датчиками  температуры (51) и (52).
Более предпочтительный вариант работы подсистемы управления заключается в следующем. Подсистема управления, анализируя значение температуры воздуха в пассажирском салоне или кабине водителя по показаниям соответствующего датчика температуры рециркуляции и динамике изменения этой температуры, определяет необходимую температуру подаваемого воздуха для поддержания требуемой температуры внутри кондиционируемого объема с высокой точностью. В зависимости от соотношения между фактической температурой воздуха, подаваемого в транспортное средство, и рассчитанной температурой происходит выбор режима и необходимой мощности охлаждения или нагрева. Температуру подаваемого воздуха возможно регулировать разными способами. Например, температуру подаваемого воздуха можно регулировать путем изменения частоты вращения вентилятора соответствующего теплообменника и соответственно расхода воздуха через него. Температуру подаваемого воздуха можно регулировать путем изменения расхода теплоносителя, изменяя частоту вращения насоса. Температуру подаваемого воздуха также можно регулировать путем изменения расхода теплоносителя, изменяя степень открытия регулирующих клапанов соответствующих теплообменников. Температуру подаваемого воздуха можно регулировать путем изменения температуры теплоносителя, которая отслеживается по датчикам температуры теплоносителя, и регулируется за счет изменения параметров работы компрессора холодильной машины. Параметры работы компрессора можно менять за счет изменения частоты вращения вала электродвигателя при помощи преобразователя частоты по соответствующим сигналам системы управления. Температуру подаваемого воздуха можно регулировать комбинированием приведенных выше способов.
Климатическая установка, содержащая все вышеперечисленные узлы и компоненты, позволяет обеспечить качественное кондиционирование воздуха как в режиме охлаждения, так и в режиме отопления. Будучи выполненной по существу в виде моноблока, заявленная климатическая установка позволяет существенно сэкономить время как на монтажные, так и на ремонтные работы. Благодаря использованию жидкого теплоносителя, а также разработанным компоновочным решениям, климатическая установка отличается компактностью. В климатической установке проводится подготовка жидкого теплоносителя до необходимой температуры для качественного кондиционирования кабины водителя и пассажирского салона электротранспорта с ограниченным энергопотреблением посредством организации теплообмена воздуха, подлежащего кондиционированию, с подготовленным жидким теплоносителем.