242_热泵技术及冷媒r32在机车司机室空调中的应用分析

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1、热泵技术及冷媒R32在机车司机室空调中的应用分析潘昌林、吴松辉、李学燎、张博学、钟建法(浙江盾安人工环境股份有限公司，浙江诸暨)摘要通过机车司机室空调的应用实例，分析了热泵技术、冷媒R32在机车空调中应用优缺点，并提出相应解决方案措施等，可以供相关人员参考。关键词机车司机室空调；热泵技术；冷媒R32；应用APPLICATIONANAL-YSISOFHEATPUMPANDR32REFRIGERANTINCABAIR-CONDITIONERUNITPanChanglinWuSonghuiLiXueliaoZhangBox

2、ueZhongJianfa(ZhejiangDun’anArtificialEnvironmentalCo.Ltd.ZhejiangZhuji)AbstractThroughapplicationexampleofcabair-conditionerunit,ThispaperanalysesthestrengthandweaknessofApplicationofHeatPumpANDR32Refrigerant.Proposesolutionsandmeasuresforimprovement,Ithassome

3、meaningtotheconcernedpeople.KeywordsCabair-conditionerunit;HeatPump;R32refrigerant;Application1前言热泵技术在家用、商用空调等领域已应用非常广泛，技术非常成熟。但是在电力机车司机室空调中只是停留在理论和可行性分析阶段，可靠性能需通过具体实例得到进一步验证。环保制冷剂R32冷媒由于其优质的换热效果及低可燃等安全性能，被引起了高度重视，但在轨道车辆空调领域暂无使用先例及应用分析。目前电力机车司机室空调主要为顶置单元式、单冷型空调

4、系统为主。夏天制冷，可调节司机室内温湿度，提高舒适度。冬天空调机组却只能通风，没有采暖功能。冬季司机室采暖只能通过辅助电加热或者使用燃油等传统采暖方式，虽然能基本满足供暖要求，但由于燃油和电加热的热效率很低，造成了能源上的很大浪费。为了适应国家节能环保、降耗减排的新形势要求，司机室空调需采用新型冷媒和采暖方式，而热泵取暖和冷媒R32的使用是一个比较好的节能方式，存在很大优势。2技术可行性1.1国外热泵式列车空调发展概况国外铁路热泵式空调发展概况国外铁路空调客车采用热泵技术进行制冷、采暖已有相当长的历史。日本国铁早在1

5、962年，就在为东海道新干线试制的客车上采用了热泵式制冷和采暖兼用的车顶分散式机组，机车内采用集中式机组；同时在关东地区私铁特快列车上也采用了车下安装的热泵式机组；1985年研制的100系高速空调车、1989年研制的200系高速列车等都采用了热泵式空调机组。英国铁路工程有限公司为442型电动车组提供了由斯通国际公司研制的热泵式空调系统，于1984年至1985年在西班牙国铁和Am—track公司的样车上进行了试验，1987年在为Renfe公司制造的20辆卧车上首先采用了该空调系统，接着在42型电动车组和西班牙Feve公

6、司的内燃动车组上分别采用。近年来，斯通国际公司已为Feve公司的米轨动车组研制成功车顶热泵式空调机组。另外，在机冷车的应用方面，前苏联和前民德也在2O世纪70年代较多地采用了热泵式机组，且使用效果较好。1.2国内热泵式列车空调发展概况我国在20世纪50年代开始热泵式空调机组的研究工作，60年代曾进行过空调客车运用热泵采暖的试验研究，但由于工业基础薄弱以及燃料价格等方面的原因发展缓慢。自70年代后期，我国实行改革开放以来，国民经济飞速发展，国外的先进技术和产品不断引入国内，使热泵的普遍应用成为可能。现在生产的列车均为空

7、调列车，冬季采用电热采暖。但在车辆中布置电加热器存在着安全隐患，且换热效果低。如果采用热泵式空调机组供暖，则可以从根本上解决安全问题。1.3冷媒R32技术概况R32的热工性能比R410A好，市场可获得性好，价格便宜，充注量少，使用安全，国内有大量厂家生产，且无侵权问题。冷媒R32是一种统筹兼顾减排、安全、节能和市场诸方面要求的、很有前景的替代R22的制冷剂。1热泵型机车空调工作原理热泵型机车空调是蒸汽压缩式制冷装置，冷热源都是空气，又称为空气—空气式热泵。通过安装四通阀实现制冷制热功能的切换。空调制冷时，冷媒流动顺序

8、是：压缩机—冷凝器—节流装置—蒸发器—压缩机。室内蒸发器制冷，离心风机向室内吹冷风，而实现司机室内温湿度的下降；冬天需要空调供暖时，制热模式启动，就需要通过四通阀改变原来的冷媒流动的方向。冷媒流动顺序改为压缩机一蒸发器—节流装置—冷凝器—压缩机。这样原本室内蒸发器制冷改成了制热，离心风机向室内吹热风。这就是热泵型机车空调的工作原理，而实现热泵技