电加热器布置对空调性能的影响

近年来，我国铁路交通建设取得长足进步。 截至2017年底，铁路营业里程达到127000公里。 ，便捷舒适的体验。 作为轨道车辆承载舒适性要求的主体，空调机组发挥着不可或缺的作用。 空调机组按功能可分为以下类型： a) 单冷型； b) 单冷+电加热型； c) 热泵式； d) 热泵+电加热型[1]。

本文涉及的项目空调机组为单冷+电加热型，制冷量为30kW，送回风方式为下送下回结构。 加热能力为22kW，由两台电加热器提供。 每台电加热器的设计功率为11kW。 采用U型不锈钢光管结构，一端为出水口，另一端为U管。 见图2、图5。机组内电加热器、鼓风机及回风口结构布置，如图1、1、7混合空气过滤器、2右蒸发器、3电加热器、4鼓风机、5左电动加热器、6左蒸发器、8箱、9、10回风阀。

根据TB/T1804-2017标准，完成了电加热器安全试验、电加热器额定加热功率试验[1]。 数据整理过程中发现，两个送风口布置的测点温度偏差较大，4-1出口温度与4-2出口温度的温差为最高 14.4 摄氏度； 温差很大，4-2和4-1的温差高达14.9度。 二级温度保护器测试：模拟风机和一级温度保护器同时失效[1]； 电加热器处于干烧状态，热空气无法被鼓风机带走，大部分聚集在机组内部，因此两台鼓风机电机的最高温度值接近，其中{ {11}}电机温度为136.3℃，4-2电机温度为135.5℃。虽然空调机组电加热器的性能满足采购规范和相关标准，但空调机组需要与车上的风道配合，构成完整的通风系统。 风道的设计将直接影响车辆通风的均匀性，并影响车辆的舒适性。 EN 14750-1舒适度参数规定：距地面1m处测得的内部温度范围。 对于 A 类车辆，该范围不能大于 4K；对于 B 类车辆，该范围不能大于 8K。 空调机组制热时最大空气温差14.4℃远大于4K、8K的指标，这无疑给风道的设计带来了巨大的挑战。

电暖器采用U型光管结构，加热区域主要集中在U型管和光管区域，出线处部分管道用于固定线束，不是供暖区域。 图1中，为了接线方便，电加热器采用对称结构，从一端引出，U管集中在另一端。 电加热器工作时，U型管一侧的发热量本来就高于出风端。 两根发热量大的U型管集中在一起，温度会较高，导致U型管端部出风。 温度远高于出口端。 图1中，两台鼓风机是同一型号，电机布置在蜗壳侧面，无论怎么调整，总会有鼓风机电机会出现在两个U型管端部之间，这导致鼓风机的电机的温度远高于另一端。

经过测试和疏导发现，造成两个送风口空气温度不均匀的原因是电加热器的U型管端集中在一侧，改善电加热布局无疑是最根本的措施。 重新布置电加热器：将对称使用的两个电加热器改为同型号5号左电加热器，并将电加热器的出风端靠近鼓风机电机布置，使两个电机在正常情况下的环境温度一致，且距U型管高温区最远。 这样，每个风扇散发的热量一致，电机处的温度较低，重新进行风道模拟测试，4-1的出风温度为41.6度，4-1的出风温度{7}}为41.5度，基本一致。