7. Холодильная установка кондиционера типа укв-31

Холодильная установка предназначена для охлаждения приточного воздуха, и все ее оборудование входит в состав кондиционера. Она может работать в автоматическом или ручном режимах управления.

Автоматическое управление

Холодильная установка подготавливается к работе при включении пакетного переключателя «УПРАВЛЕНИЕ». А втоматическое управление работой осуществляет контроллер, который состоит из следующих модулей:

• центральный процессор;

• модули ввода и вывода аналоговых сигналов;

• панель оператора.

Контроллер климатической установки непрерывно производит измерение значений температуры с помощью четырех термометров сопротивления:

• температура воздуха в вагоне;

• температура наружного воздуха;

• температура приточного воздуха;

• температура воды в трубопроводе на выходе из котла отопления.

При автоматическом управлении включение климатической установки в работу, выключение, контроль работы производятся обслуживающим персоналом с помощью панели оператора, которая установлена на левой двери пульта управления. Значение температуры в вагоне, которое должно поддерживаться при автоматическом управлении, вычисляется контроллером в зависимости от температуры наружного воздуха. При необходимости можно изменить требуемое значение температуры на ±2°С по отношению к базовому значению температуры с помощью панели оператора. В процессе работы контроллер самостоятельно осуществляет включение и отключение оборудования, необходимого для достижения и последующего поддержания требуемой температуры.

Пуск холодильной установки

Пуск холодильной установки производится в следующей последовательности:

1. включается вентилятор конденсатора;

2. при отключенном компрессоре запускается канал преобразователя, предназначенный для питания компрессора. При этом задается частота напряжения 50 Гц;

3. после получения сигнала о достижении частоты 50 Гц ожидается срабатывание устройства защиты компрессора в течение 5 секунд. В случае срабатывания защиты (неправильное чередование фаз напряжения) происходит полное отключение холодильной установки;

4. если срабатывания устройства защиты не происходит, то канал для питания компрессора выключается на 1 минуту;

5. по истечении 1 минуты;

• подключается компрессор;

• запускается канал преобразователя, предназначенный для питания компрессора;

• задается частота напряжения:

6. работа компрессора при указанной частоте напряжения продолжается в течение одной минуты и по ее истечению начинается регулирование холодопроизводительности. Дальнейшее включение и отключение вентилятора конденсатора происходит независимо от контроллера.

Режим охлаждения

Работа холодильной машины (см. рисунок 58) осуществляется следующим образом:

парообразный хладагент всасывается из воздухоохладителя II винтовым герметичным компрессором 16, сжимается до давления конденсации и через обратный клапан на нагнетательном трубопроводе направляется к двум воздушным конденсаторам 12 и 13. В конденсаторах происходит конденсация хладагента, и образовавшаяся жидкость собирается в ресивере 15. Из ресивера хладагент, проходя через электромагнитный клапан и фильтр-осушитель, направляется к воздухоохладителю II. Перед воздухоохладителем установлен ТРВ 17, который дозирует подачу хладагента. На входе в воздухоохладитель установлено устройство для равномерной раздачи жидкости по параллельным змеевикам. В воздухоохладителе жидкость кипит за счет теплоты, отнимаемой от приточного воздуха. Пар, образовавшийся при кипении, отсасывается компрессором. Кондиционер работает по прямоточно-рециркуляционной схеме. Забор свежего воздуха осуществляется из окружающей среды. В воздухозаборном канале установлен клапан, угловое положение которого регулируется с помощью электрического мотор - редуктора, в зависимости от температуры наружного воздуха.

Очистка поступающего в вагон воздуха от пыли, микроорганизмов и некоторых видов бактерий выполняется фильтрами, входящими в состав кондиционера. Образовавшийся на поверхности воздухоохладителей конденсат, стекает в поддон, а затем сливается через отверстия в днище. Вода, попавшая в компрессорно-конденсаторный отсек, сливается через отверстия в днище кондиционера.

Режим теплового насоса

В режиме теплового насоса цикл холодильной машины осуществляется следующим образом. Пары хладагента в процессе их сжатия в компрессоре 16 нагреваются до температуры примерно плюс 50-70⁰С (323-343К) и через четырехходовой клапан поступают в испарители 3 и 4, которые омываются холодным потоком наружного воздуха, температура которого может понижаться до плюс 5⁰С (278К). За счет отвода теплоты от горячего потока хладагента его пары конденсируются, нагревая при этом приточный воздух, который направляется в купе вагона. Образовавшийся конденсат накапливается в ресивере и после этого жидкая фракция хладагента направляется к терморегулирующим вентилям (ТРВ) 17, где происходит снижение давления паров хладагента, которое сопровождается понижением их температуры. Далее хладагент поступает в испарители 12 и 13, где происходит его кипение за счет подвода теплоты, от потока наружного воздуха, который прокачивается через испарители осевым вентилятором 14. Образовавшиеся пары хладагента отсасываются компрессором и цикл повторяется.

Обработка воздуха

Рециркуляционный поток воздуха (возвратный воздух из вагона) с каждой боковой стороны вагона смешивается в камерах смешения со свежим потоком воздуха, поступающего через воздушные заслонки. После камер смешения воздух пропускается через фильтры, где очищается от частиц пыли. Воздух перед подачей в вагон охлаждается в испарителях (летний период года), либо подогревается электрокалориферами (переходный период года) или водяными калориферами (зимний период года). После этого с помощью сдвоенного вентилятора испарителя он нагнетается в воздуховод и затем распределяется по купе и вспомогательным помещениям вагона. Параметры воздуха, подаваемого в вагон, контролируются приборами автоматического регулирования кондиционера.

Испаритель и конденсатор

Испаритель предназначен для охлаждения приточного воздуха и представляет собой ребристую батарею с общей теплопередающей поверхностью 50м². Змеевик испарителя выполнен из луженых медных трубок с насаженными на них ребрами из алюминия. Расположите трубок в воздухоохладителе - шахматное.

Воздушный конденсатор предназначен для конденсации предварительно сжатого хладона в компрессоре и выполнен по тому же принципу, что и испаритель. Его поверхность теплопередачи равна 67 м² и рассчитана на передачу в окружающую среду 21 кВт тепла.

Заслонка воздушная

Заслонка воздушная предназначена для регулирования подачи в вагон свежего наружного воздуха. Заслонки могут быть открыты автоматикой управления в четырех фиксированных положениях. Угол открытия заслонок в каждом положении имеет следующие значения: S1 - 0°; S2 - 10°; S3 - 20° и S4 - 30°. Общий расход воздуха через заслонки в положении S1 - 0 м³/час; S2 - 530 м³/час; S3 - 1060 м³/час; S4 - 1600 м³/час.

Фильтр воздушный

Фильтр воздушный предназначен для очистки смеси наружного и рециркуляционного воздуха, поступающего в камеру смешения. Устройство и схема замены фильтрующего элемента рассмотрены во второй главе (см. рисунок 22). В качестве фильтрующего элемента используется полотно нетканое клееное объемное фильтровальное ФРНК-1 ТУ 17-1183-74 или его заменитель. Эффективность очистки воздуха двухслойным фильтром составляет не менее 95%.

Управление работой оборудования кондиционера

Управлением работой оборудования кондиционера осуществляется с помощью программы, которая обеспечивает:

автоматическое регулирование температуры воздуха в помещениях пассажирского вагона;

автоматическое включение и отключения системы отопления сливных баков экологически чистых туалетов вагона;

контроль работы системы противоюзной защиты.

Загрузка и запуск программы осуществляются автоматически при подаче напряжения питания на контроллер (например, при включении главного пакетного переключателя на двери пульта управления). В течение нескольких секунд после включения питания на дисплее панели оператора (далее - дисплей) отображается стартовое меню. Это меню предназначено для настройки панели и при нормальной работе не используется.

По окончании загрузки программы на дисплее отображается главный экран, имеющий следующую информацию:

дата 23. 03. 0б. Время 14: 00;

температура воздуха в вагоне 24,1 ⁰С (297,1К); температура наружного воздуха 28,4 ⁰С (301,4К); температура приточного воздуха 18,2 ⁰С (291,2К); температура воды в котле 75,3 ⁰С (348,3К).

Включение и выключение автоматического режима работы климатической установки осуществляется из главного экрана. Для включения климатической установки в работу следует на главном экране нажать кнопку «ПУСК». При этом начнется автоматическое включение необходимого оборудования и управление его работой.

Для выключения климатической установки следует на главном экране нажать кнопку «СТОП».

Если во время автоматической работы климатической установки хотя бы один из контролируемых датчиков температуры дает устойчивое заведомо ложное показание (например, в случае обрыва цепи), то контроллер:

• включает светодиод «ПОМЕХА» на лицевой стороне пульта управления;

• продолжает автоматическое управление работой установки, исходя из последнего достоверного показания датчиков температуры.

При этом на главном экране для неисправного датчика:

• ложные показания температуры заменяются последними достоверными значениями;

• в графе «ПОМЕХА» отображается знак «#».

Программа позволяет изменить температуру воздуха в вагоне которое должно поддерживаться в процессе автоматического регулирования. Базовое значение температуры автоматически вычисляется контроллером в зависимости от температуры наружного воздуха. Для того чтобы повысить или понизить значение температуры на главном экране необходимо нажать на кнопку «ИЗМЕНИТЬ». При этом на экране отображается текущее значение температуры в градусах Цельсия. Кнопками экрана осуществляются следующие действия:

• НОРМА – температура становится равной базовому значению, вычисленному контроллером;

• «+1», «+2» температура повышается на 1°С или на 2 °С соответственно по отношению к базовому значению;

- «–1», «–2» температура понижается на 1 °С или на 2 °С по соответственно отношению к базовому значению.

Установку температуры можно производить как до включения климатической установки, так и во время ее работы

Ручное управление

Ручное управление климатической установкой разрешается осуществлять только в следующих случаях:

- сбой автоматического регулирования температуры вследствие ложных показаний термодатчиков (включен светодиод «ПОМЕХА»);

- необходимость проверки работы оборудования климатической установки. Ручное управление осуществляется с помощью выключателей, расположенных внутри пульта управления на откидной панели:

• «ОТОПЛЕНИЕ 3000 В / ГРУППА I»;

• «ОТОПЛЕНИЕ 3000 В / ГРУППА II»;

• «ДОПОЛНИТ. ОТОПЛЕНИЕ»;

• «ЭЛЕКТРОКАЛОРИФЕР»;

• «ВЕНТИЛЯЦИЯ»;

• «КОМПРЕССОР»;

• «ЗАСЛОНКИ НАРУЖН. ВОЗД.».