1、<p>　　CRH3G高速車二等座車采暖系統(tǒng)設計</p><p>　　摘 要：本文介紹為適應高速運營的特殊環(huán)境，CRH3G高速車二等座車采暖系統(tǒng)采用最優(yōu)化設計，通過采用合理的氣流組織以及溫度控制邏輯提高了車內環(huán)境舒適性與可靠性。 </p><p>　　關鍵詞：高速列車 采暖系統(tǒng) </p><p>　　高速列車的廣泛運營已成為我國在世界高速列車領域提高競爭力

2、的重要標志。伴隨動車組在我國的快速發(fā)展，人民物質生活水平和安全意識的提高，高速列車的安全性、可靠性以及車廂內舒適性成為人們關注的重點，并提出了越來越高的要求。 </p><p>　　采暖系統(tǒng)對于高速列車的舒適性起著至關重要的作用，其性能的好壞直接關系到乘客的舒適性，是評價整車性能的一項重要指標 </p><p>　　本文介紹了CRH3G高速車二等座車采暖系統(tǒng)的設計過程。 </p>

3、;<p>　　一、采暖系統(tǒng)設計依據 </p><p>　　根據合同總體協(xié)議和總體技術條件，需要滿足如下條件： </p><p>　　環(huán)境溫度：-25℃～+40℃ </p><p>　　相對濕度為95%時，（該月月平均最低溫度為25℃） </p><p>　　必須保證系統(tǒng)高于最高溫度可操作性的溫差是：5℃。 </p>

4、<p>　　必須保證系統(tǒng)低于最低溫度10℃時能正常運行。 </p><p>　　必須保證在EN 50155（參考22）條件下空調系統(tǒng)正常運行。 </p><p>　　車頂及車下溫度范圍：-35～+70℃。 </p><p>　　車內控制柜的溫度范圍：EN 50155（參考22）級別：T3。 </p><p>　　單車最大定員 88

5、人 </p><p>　　二、客室冷負荷計算 </p><p><b>　　1.計算條件 </b></p><p>　　室外空氣參數：tA=-25℃ </p><p>　　車內空氣參數： tB=20℃ </p><p>　　新鮮空氣量：20 m3/h </p><p>　　

6、客室車體平均傳熱面積，按外表面積進行計算：F=278 m2 </p><p>　　車體平均傳熱系數K=1.0 w/m2·k（靜止）。 </p><p>　　2.車內冷負荷計算Q： </p><p>　　式中 Q-采暖設備的必要發(fā)熱量，W； </p><p>　　Q2-冬季隔熱壁的熱傳遞，W； </p><p>

7、;　　Q3-車內人員發(fā)散的顯熱，W； </p><p>　　Q4-車內機電設備散發(fā)的熱量，W； </p><p>　　Q5-加熱送入車內新鮮空氣所需的熱量，W； </p><p>　　Q6-加熱車內盥洗用熱水所消耗的熱量W（注：僅盥洗用熱水來源于采暖鍋爐時考慮） </p><p>　　經過計算，采暖功率為42.2kw </p>

8、<p>　　三、采用合理的氣流組織 </p><p>　　隨著我國經濟水平的提高，高速車的發(fā)展，人們對乘坐舒適性提出了更高的要求，要在有限的空間內達到舒適的乘車感受，必須通過合理的氣流組織來實現。經過CFD仿真對比之后，采用車頂送暖風和側墻兩側送暖風的方式設計采暖系統(tǒng)。采暖流場如圖一所示。 </p><p>　　圖一 采暖模式流場 </p><p>　　四

9、、采暖系統(tǒng)功率分布 </p><p>　　CRH3G動車采暖系統(tǒng)在CRH3平臺采暖系統(tǒng)基礎上進行優(yōu)化設計，將CRH3集成在空調機組的加熱器功率降低，取消集成在消音風道中的風道再加熱器，減輕空調機組以及風道的防火壓力；同時在側墻兩側配有加熱器，平均每排座椅側墻處布置310W電加熱器，加強乘客腿部加熱效果；通過臺塞拉門罩板內部設置風扇加熱器，阻止外部冷空氣進入車內提高旅客舒適性。 </p><p&

10、gt;　　根據本車平斷面圖及其設計規(guī)范要求，整車的電熱器布置如下： </p><p>　　客室兩側墻電熱功率：10.2KW；分為全熱、半熱兩檔控制 </p><p>　　衛(wèi)生間加熱功率600X2=1.2 KW；與通過臺加熱器相同控制 </p><p>　　端部加熱功率1000X4=4 KW；單獨控制 </p><p>　　空調機組加熱器功率2

11、7 KW；分為三檔控制； </p><p>　　總功率為42.2 KW </p><p><b>　　客室加熱器 </b></p><p>　　根據CRH3G動車的旅客界面布置，結合側墻以及座椅的安裝環(huán)境，設計了客室加熱器的型式，加熱管使用套片形式散熱片。接線盒防水等級為IP54。圖二客室加熱器型式及安裝方式。 </p><

12、p>　　圖二室加熱器型式 圖三溫度調節(jié)曲線 </p><p><b>　　五、安全可靠性 </b></p><p>　　采暖裝置均設有溫度保護：空調機組內部加熱器設有一級保護溫控器在90℃±10℃斷開，70℃±10℃復位，二級保護溫控器在165℃±10℃斷開，空調機組內部加熱器在額定工作條件下，電加熱裝置達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間不超過20

13、分鐘，即來自加熱裝置的空氣不應發(fā)生10℃/min的溫度變化，加熱器保持穩(wěn)定狀態(tài)運行，停止加熱器和通風，在電加熱周圍環(huán)境任意一點產生大于200℃的溫度上升現象，并且不得出現二級溫控保護斷開?？褪壹訜崞鞑捎靡患墱乜乇Ｗo70℃溫控器動作，210℃加熱管二級熔斷保護。通過臺加熱器采用90℃可恢復、150℃不可恢復式保護器及35℃出風溫度保護 ，運行安全可靠 </p><p><b>　　六、溫度控制 </

14、b></p><p>　　按國際鐵路聯(lián)盟標準UIC553：1990《客車通風、采暖和空調》規(guī)定的溫度調節(jié)曲線調節(jié)車內溫度。如圖三所示 </p><p>　　CRH3G二等座車設有新風溫度傳感器、回風溫度傳感器、送風溫度傳感器、客室溫度傳感器、門廊溫度傳感器，加熱器用PI函數調節(jié)，以PWM模式運行，PWM周期為90s。每個加熱器的設定點溫度與參考溫度由被加熱區(qū)域決定。各區(qū)域的實際溫度通

15、過各個區(qū)域的溫度傳感器獲得。并滿足-2℃-+2℃可調。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] TB/T 2704-2005 鐵道客車電取暖器 </p><p>　　[2]曹艷華 高速動車組的空調舒適性 科技專論 2013年第7期 </p><p>　　作者簡介：胡傳捷，女，工學學士