專利名稱：動車組太陽能輔助空調系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于動車車廂設備，具體是車廂送風空調設備及供電系統(tǒng)運行方式技術領域。
背景技術：
動車組空調機組是調節(jié)動車組車內(nèi)空氣溫度、濕度、氣流速度、潔凈度等參數(shù)的重要設備，是直接影響動車組車輛室內(nèi)舒適性的重要組成。 現(xiàn)有CRH2型動車組I節(jié)車廂在車底兩端對稱安裝有兩臺小型、輕量化空調裝置?？照{裝置的送風口與設置在客室地板下部的送風道連通，并與頂板位置處的送風口連通；回風口與吸入車內(nèi)空氣的回風道連接。夏季工況時，從回風道吸入的客室內(nèi)空氣與從新風口通過送風道送入的新鮮外氣在混合箱進行混合，通過設置在空調裝置回風口的車廂過濾器，在室內(nèi)熱交換器進行熱交換，冷卻為冷氣，從車體兩側風道出風口送入客室，向乘客提供冷風。冬季工況時，從回風道吸入空氣時，同樣與新鮮外氣混合，通過設置在空調裝置回風口的過濾器，由電加熱器加熱，通過與冷氣相同的路徑，向乘客提供暖風?，F(xiàn)有動車組空調機組存在的不足主要體現(xiàn)在(I)目前，動車組車載電氣設備供電完全來自供電網(wǎng)，全部來自于常規(guī)能源發(fā)電，且高速列車全部采用全封閉式車廂。然而，由于接觸網(wǎng)空間結構尺寸、電氣連接、絕緣等方面的問題導致供電網(wǎng)系統(tǒng)故障頻發(fā)；同時，由于受電弓結構具有機電合一、露天設置、動態(tài)工作、沒有備用等特性，所以鐵路供電網(wǎng)一旦發(fā)生故障將會直接影響列車牽引供電系統(tǒng)的正常運行，進而影響列車其他電氣設備的正常工作。此外，空調設備自身也易出現(xiàn)故障。自我國高鐵開行以來，在運營中出現(xiàn)數(shù)十次因供電網(wǎng)故障導致動車組運行中斷，車輛負載設備停止工作。尤其是在夏季出現(xiàn)故障時，車內(nèi)溫度急劇升高，旅客舒適性大大降低，甚至部分旅客出現(xiàn)胸悶、中暑等癥狀。(2)CRH2動車組空調制冷時輸入功率為20KW，制熱時輸入功率為22KW，是列車除牽引以外耗能最大的負載設備，占了車輛電氣設備總能耗的70%，列車節(jié)能也成為技術改進的重要方向。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術的以上不足，本發(fā)明的目的是提供一套以動車組車頂光伏陣列發(fā)電作為工作電源，在正常工作情況下輔助列車空調系統(tǒng)工作以達到節(jié)能作用，在供電故障或設備故障時維持列車客室內(nèi)的空氣流通和調節(jié)以保障動車組車輛室內(nèi)舒適性的空調設備。本發(fā)明的目的是通過如下的手段實現(xiàn)的。動車組太陽能輔助空調系統(tǒng)，由壓縮冷凝設備4及主要由依次串聯(lián)設置的新風口
2、熱交換器5和出風口 7構成車廂空調送風支路，設置一由輔助新風口 8、輔助新風送風道9和空氣處理單元3和回風混合箱6構成的輔助空調送風系統(tǒng)；所述空氣處理單元3內(nèi)設置有風動和熱交換設備；所述輔助空調送風系統(tǒng)的動力電源采用設置在動車組車廂車頂光伏陣列。動車組太陽能空調的工作原理為車頂?shù)墓夥嚵蠭通過光電轉換得到驅動太陽能空調系統(tǒng)工作的電源，新風從輔助新風口 8處被吸入，并通過輔助新風送風通道9送入空氣處理單元3，在空氣處理單元3中進行熱交換(制冷或加熱)，再送入新風與回風混合箱6，與從回風口 7吸入并通過回風通道送入的回風進行混合，然后進入熱交換器5進行熱交換，得到處理后的空氣再送入客室內(nèi)。與原動車組空調機組相比，本發(fā)明動車組太陽能空調的優(yōu)點有一節(jié)車廂新增兩組空氣處理單元3，對動車組原有空調系統(tǒng)結構沒有任何改變，本發(fā)明對車體結構改變小，工藝要求低，降低改造成本。新增空氣處理單元3只是將新風口吸入的新風通過送風軟管先送入空氣單元處理再送入混合箱，實際是改變了新風的狀態(tài)，對動車組原有空調系統(tǒng)工作模式及控制沒有影響，原理簡單，易于實現(xiàn)。新增空氣處理單元3可對新風進行制冷和加熱，可滿足夏季和冬季兩種工況，實用性較強。增加的空調系統(tǒng)將車頂光伏陣列發(fā)電作為其工作電源，降低了動車組電氣設備負荷，極大地起到了節(jié)能的作用，研究得知可使動車組能耗降低20%左右。光伏陣列發(fā)電作為新增空調系統(tǒng)工作電源，即使發(fā)生供電故障或設備故障，也能保障太陽能空調系統(tǒng)的正常運行，空氣處理單元中的風機12也會啟動，確保了客室內(nèi)的空氣流通，在一定程度上確保了客室內(nèi)的舒適性。


圖I是本發(fā)明結構平面布置圖。圖2本發(fā)明工作氣流組織流向示意圖。
圖3為空氣處理單元布置圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施對本發(fā)明作進一步描述。在由依次串聯(lián)設置的新風口 2-新風送風道20-熱交換器5-出風口 7構成的現(xiàn)有車廂空調送風系統(tǒng)的基礎上，設置本發(fā)明的由輔助新風口 8-輔助新風送風道9-空氣處理單元3-回風混合箱6構成的輔助空調送風支路。圖2表達了本發(fā)明在車廂中設置的位置情況和送風氣流的流動情況，30為車廂外輪廓，本發(fā)明設置在車廂的兩個端頭。光伏陣列I安裝在車頂，與車體鋼結構鏈接，新增的空氣處理單元3安裝在熱交換器5上部，輔助新風口 8與空氣處理單元3之間的送風道采用軟管的輔助新風送風通道9連接，壓縮冷凝設備4安裝在車輛底部，壓縮冷凝設備4和空氣處理單元3采用無縫鋼管鏈接，管道需包扎隔熱，所有連接處需密封處理。圖3為空氣處理單元3的內(nèi)部情況，主要由加熱器10、表冷器11、風機I組成，其上部空氣進口與輔助新風送風通道9連接；下部空氣出口于回風混合箱6相通。
權利要求
1.動車組太陽能輔助空調系統(tǒng)，由壓縮冷凝設備(4)及主要由依次串聯(lián)設置的新風口(2)、熱交換器(5)和出風口(7)構成車廂空調送風系統(tǒng)，其特征在于，設置一由輔助新風口(8)、輔助新風送風道(9)和空氣處理單元(3)和回風混合箱(6)構成的輔助空調送風支路；所述空氣處理單元(3)內(nèi)設置有風動和熱交換設備；所述輔助空調送風系統(tǒng)的動力電源采用設置在動車組車廂車頂光伏陣列。
2.根據(jù)權利要求I所述的動車組太陽能輔助空調系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣處理單兀(3)內(nèi)設置有加熱器(10)、表冷器(11)、風機(12) ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動車組太陽能輔助空調系統(tǒng)，由壓縮冷凝設備(4)及主要由依次串聯(lián)設置的新風口(2)、熱交換器(5)和出風口(7)構成車廂空調送風系統(tǒng)，設置一由輔助新風口(8)、輔助新風送風道(9)和空氣處理單元(3)和回風混合箱(6)構成的輔助空調送風支路；所述空氣處理單元(3)內(nèi)設置有風動和熱交換設備；所述輔助空調送風系統(tǒng)的動力電源采用設置在動車組車廂車頂光伏陣列。采用本發(fā)明輔助空調系統(tǒng)，以光伏陣列發(fā)電作為新增空調系統(tǒng)工作電源，平時可減輕現(xiàn)有空調系統(tǒng)負荷和實現(xiàn)節(jié)能，在供電或設備故障時，能保障太陽能空調系統(tǒng)的正常運行，確保了客室內(nèi)的空氣流通，在一定程度上改善了客室內(nèi)的舒適性。
文檔編號B61D27/00GK102941856SQ201210417428
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權日2012年10月26日
發(fā)明者曾祥光, 殷俊, 馮鑒 申請人:西南交通大學