高永杰 丁伟 张鹏 李鑫 杜培杰
中车青岛四方机车车辆股份有限公司，青岛266111
摘要:过去，人们选择动车组作为出行的主要交通工具的原因是其快捷便利。随着人们生活水平的不断提升，对高速动车组提出了更高的要求——舒适准点，因而车内环境质量愈发受到大家的关注。车内环境技术条件也越发的基于旅客的生活化进行设计。本文概述了车内热环境的控制原理，并对动车组车内热环境控制试验的操作步骤及其试验过程中需要注意的事项进行了归纳，以期对列车热环境有简单的了解。
0引言
人类得以赖以生存和发展的前提是其周围存在一个以人类为中心的外部环境，它综合了形形色色的因素于一体。通常的，从特征和功能的角度，环境可以分为两类，分别是人工环境和自然环境[1]。旅客身处于高速动车组的车厢中，除了本人外车厢内可受到人为控制和干预的一切人和事物的综合即是他的人工环境。动车组车内环境由多方面因素共同作用构成，包括：车内空气环境、车内光环境、车内声环境。而车内空气环境又由热环境、压力环境、湿环境和空气品质等组成[2]。这种人工环境以追求旅客综合舒适性为准则。要实现这一目的性就需要相应的控制系统施以辅助。本文涉及的内容为车内热环境，而车内热环境控制是通过相应的制冷和采暖空调系统进行实现的。下面我们将对该系统的控制原理以及试验操作过程进行简单描述。
1 热环境控制原理
高速动车组车内热环境是通过控制动车组内空调系统来实现的。空调系统配置包括了安装于每个车辆端部的控制柜、司机室和客室空调机组、司机室暖风机、通过台和风道电加热器、废排装置。根据室内设定温度与室内实际温度之间的差异，控制空调机组运行模式从而控制车厢内温度以提供舒适的环境。空调温度控制流程图如图1所示。
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对于制冷和制热模式，可分别通过控制界面或者动车组控制盘切换，然后相应的空调机组中的冷凝风机、压缩机，蒸发风机和电加热器会启动。当制冷模式时，冷凝机和压缩机开始工作。当制暖模式时，电加热器会启动。制冷工作原图如图2所示。
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从图2的制冷工作原理可以看出，低温低压的制冷剂液体放入蒸发器后，吸收被冷却空气的热量并汽化为低温低压的蒸气。采用压缩机将蒸气吸入。以消耗一定的电能为代价，压缩机将制冷剂蒸气压缩成高温高压的蒸气并将其排入冷凝器。在冷凝器内，高温高压蒸气向空气放出热量，然后被冷凝成常温高压的液体。相对于环境介质温度，制冷剂液体温度还比较高，因此需将其温度降低方能将其送入蒸发器。通过膨胀节流阀节流，常温高压的制冷剂液体可被降压，同时它的温度也会降低。经以上步骤获得的低温电压制冷剂液体再一次会被送入蒸发器并继续发挥作用，如此周而复始地可实现制冷循环。和制冷原理相仿，制热过程是先吸热再放热的过程。
2 操作步骤
通过第一部分对空调机组制冷和制热原理的简单描述，可以对空调机组的工作流程有一定的了解，下面开始空调试验操作步骤。由于空调机组各装置工作时其电流值与环境温度及空调工作电压密切相关,大体的关系为环境温度低则电流较小,反之则电流较大。所以空调机组制冷和制热试验可将各装置的电流值的幅值大小作为参量。
首先接入外部电源，空调功能选择通风模式下，确认空调系统送风和回风状态良好，同时用制冷剂喷温度传感器并查看控制屏处温度是否降低，以确认温度传感器正常工作。然后将模式调整为制冷，此时压缩机和冷凝风机开始工作。在空调机组制冷模式下运行一段时间,分别测量并记录压缩机、冷凝风机的电流，以确定这些设备工作正常。然后将空调功能依次调整为制暖，此时，空调机组电加热开始工作。空调机组在制暖模式下运行一段时间后，测量机组电加热的工作电流值。
进行制暖试验时，当传感器能检测到的外温相对于设定值较高时，此时机组电加热不动作，需要先将空调机组模式选为制冷并将车内温度降低到一定数值，方可进行制暖试验。当进行制冷试验时当传感器能检测到的外温相对于设定值较低时，此时机组压缩机不动作，需要先将空调机组模式选为制暖并将车内温度提高到一定数值，方可进行制暖试验。
3 注意事项
1) 在试验的过程中需要注意:由于车厢内压缩机较多，同时启动时产生的电流较大并且连接方式都是硬线连接，所以这种条件下运行时，辅助电源会由于负荷较大而造成一定的冲击。
2) 试验端部电加热时,得避免热量的散失，需要阻断车内环境和车外空气环境的连通。
3) 需要注意电加热装置的表面会有大量热量散发，切勿用手去触摸表面。试验结束后，需要将现场恢复到原来的状态。
4 参考文献
[1] 刘志明，史红梅.动车组装备[M]. 北京，中国铁道出版社， 2007
[2] 李夏艳,鱼宝林,李东波,贾焕英,武娟娟.高速列车车内设施及环境的系统化设计研究[J].铁道车辆,2018,56(11):12-15.