欒長雨

摘 要：本文以大連快軌空調系統(tǒng)作為研究對象，分析兩種不同結構形式空調系統(tǒng)的特點，并提出未來我國城市軌道交通車輛空調系統(tǒng)發(fā)展的方向。

關鍵詞：出風方式；空調系統(tǒng)

1 城軌車輛空調系統(tǒng)的結構形式

城軌車輛空調系統(tǒng)主要由單元式空調機組、風道、送風格柵、司機室送風單元及控制裝置等組成。一般來講城市軌道交通車輛的空調系統(tǒng)是在車頂兩端設置2臺單元式空調機組，通過車頂風道及風口向車內送風。根據(jù)空調機組的出風方式，一般可分為下出風和側出風兩種形式。

1.1 下出風空調系統(tǒng)

根據(jù)車輛的總體布置，空調機組采用下出風方式，同時將回風口沿車長方向布置在車輛長度1/4處。以大連市3號線后續(xù)工程不銹鋼車輛為例，其空調系統(tǒng)結構如圖1-1所示。

在車頂兩端設2臺單元式空調機組，每臺機組有6個安裝座，通過6個減振器固定在車頂凹處的平臺上，并加設防護罩（側罩板）以防灰塵和雨水。機組下面有出風口兩處，回風口一處，其周圍均設防風防雨密封膠條、膠墊與車體密封。

風道系統(tǒng)送風經連接風道分為左、右兩路，進入主風道。主風道采用均勻靜壓送風，以保證出風口送風的均勻性?？照{機組送出的風進入車內主風道，并沿主風道在推進過程中進入靜壓箱，進行靜壓平衡調節(jié)，使沿車長方向的空氣在靜壓箱中靜壓相等，并形成一定的靜壓值，空氣通過靜壓箱上的開口將靜壓轉換成一定的動壓噴射出去。從相鄰的空調機組主風道引支風管進入司機室送風機，經過風口調節(jié)后向司機室送風。主風道分前、中、后3部分貫通全車。主風道材質為2inin鋁板，外貼10inin厚隔熱吸聲材料，通過法蘭相互連接。空調機組下面兩出風口之間為回風口?？照{機組回風口通過回風道與車頂?shù)幕仫L口組成通路。

采用這種下出風送風方式有以下優(yōu)點：

（1）相對于側出風空調的外露軟風道連接，避免了外露軟風道由于車體同空調機組振動頻率不同而導致相對振動及早期破損、老化，導致連接處密封損壞出現(xiàn)漏雨等問題。

（2）送風分為4路，有利于降低風機壓頭，同時降低噪聲。

（3）有利于向司機室內送風。

（4）風量分配更均勻，氣流組織更合理，同時可以實現(xiàn)風道對稱布置。

1.2 側出風空調系統(tǒng)

以大連市3號線不銹鋼車輛為例，介紹其空調系統(tǒng)結構，如圖1-2所示。

在車頂兩端設2臺單元式空調機組，每臺機組靠6個安裝座及6個減振器固定于車頂凹處的平臺上。其兩側面均加防護罩板以遮塵土及雨水。機組端部為回風口和出風口。

空調機組端面有左、右兩處出風口。送風經外露軟風道進入三通風道，空氣在三通風道內分成3路，路進入車體中部主風道，另兩路左右回轉180。后再經軟風道進入空調下兩側車體端部的風道（分一、二位左右共4組）。中部主風道采用均勻靜壓送風風道，風道材質為2inin鋁板，外貼10inin厚隔熱吸聲材料，全部用法蘭相互連接構成送風系統(tǒng)，中部主風道下面開有順長風口，通過密封座與車內飾帶送風口相通，并用發(fā)泡海綿橡膠密封，防止串風?？照{下兩側車體端部的風道采用玻璃鋼材質，分段通過支風道向空調下部送風，整個空調機組下部作為回風區(qū)，通過送風的支風道之間空隙作為回風口，通過空調機組出風口端部的回風口回風。

采用這種側出風送風方式有以下優(yōu)點：

（1） 相對于下出風式空調，沒有頂棚中部的回風口，只有兩條風柵，客室內部比較整潔和美觀。

（2） 由于采用空調機組端部出風、回風，相對下出 風空調整個空調機組安裝位置降低，可以同車體同斷面，因此，整個車輛外觀比較簡潔、美觀。

相對缺點如下：

（1） 由于采用外露軟風道連接，車體同空調機組振 動頻率不同而容易導致相對振動及早期破損、老化，導致連接處密封損壞出現(xiàn)漏雨等問題。

（2）中部主風道長，壓頭損失大，風量分配不均勻，氣流組織不盡合理。

空調機組下部通過兩側支風道送風，壓頭損失大，出風量不足。同時該部位又是回風區(qū)，通過送風的支風道之間空隙作為回風口，回風量不足，回風阻力大，相對噪音大，結構復雜。

2 城軌車輛空調系統(tǒng)的發(fā)展方向

2.1 現(xiàn)有城市軌道車輛空調器現(xiàn)狀

目前，我國采用的軌道車輛空調類型是傳統(tǒng)的單冷型，只作為制冷機，有些空調機組安裝有電加熱器，功率很?。?～12kW），僅僅作為預熱；分離式，獨立的空調機組和控制柜；定速型，電源采用輔助逆變器直供型。

單冷型設計使空調機組的利用率降低，空調機組的效能和功能沒有全部利用起來，造成浪費；分離的控制柜占用車輛內部空間，而且與空調機組間的線路連接復雜、繁多，不方便空調機組的安裝、維護、檢修等；定速壓縮機啟動時電流沖擊大，要求輔助逆變電源容量大，車廂冷熱負荷變化大，制冷能力不能迅速調節(jié)，使客室內溫度不均勻。

2.2 空調系統(tǒng)發(fā)展的方向

變頻技術歷經近3O年的發(fā)展，已經日趨成熟，工業(yè)變頻器已經成為各行各業(yè)的必備產品。變頻技術飛速發(fā)展帶來的契機，使變頻空調以其固有的節(jié)能、高效、舒適、提升低溫供熱能力、可靠等特點，必將成為城軌車輛空調機發(fā)展的方向。