Klimatyzator kabiny maszynisty KLIL-09

technika
Piotr Żakowski, Jan Maciej Niciejewski
Klimatyzator kabiny maszynisty
KLIL-09
Od kilku lat w Polsce mamy do czynienia z ekspansją
urządzeń klimatyzacyjnych. Montowane są w mieszkaniach, samochodach i pomieszczeniach publicznych. Poprawiają samopoczucie w upalne dni i pozwalają dłużej
zachować sprawność psychofizyczną. Ma to niebagatelne
znaczenie zwłaszcza na tych stanowiskach pracy, gdzie
sprawność pracownika ma znaczny wpływ na bezpieczeństwo. Do takich zawodów na pewno należy maszynista lokomotywy. Zakład Elektroniki Przemysłowej ENIKA, we
współpracy z firmą JMN 40, postanowił skonstruować
urządzenie klimatyzacyjne kabiny maszynisty lokomotywy
EP09 i innych typów lokomotyw.
Klimatyzator KLIL-09 składa się z dwóch zasadniczych podzespołów: agregatu schładzającego i zasilającej go przetwornicy. Agregat schładzający składa się z dwóch części:
1) skraplacza ze sprężarką, umieszczonych na dachu lokomotywy;
2) parownika, znajdującego się w kabinie maszynisty.
Schemat umiejscowienia elementów klimatyzatora KLIL-09
Najważniejsze parametry klimatyzatora
Napięcie zasilania
110 V DC
Napięcie zasilania agregatu
24 V DC
Znamionowa moc chłodnicza
3,5 kW
Czynnik chłodniczy
R 134a
Strumień powietrza chłodzącego
maks. 550 m3/h
Regulacja intensywności nadmuchu
ręczna, 3 stopniowa
Masa agregatu schładzającego
– skraplacz i sprężarka (część dachowa)
ok. 30 kg
- parownik (część w kabinie maszynisty)
ok. 25 kg
Najważniejsze parametry przetwornicy
Napięcie znamionowe zasilania
Zakres zmienności napięcia wejściowego
Napięcie wyjściowe znamionowe
Ciągły prąd obciążenia
30
10/2005
110 V DC
77–137,5 V DC
24 V DC
do 60 A
Maksymalny prąd obciążenia
Separacja galwaniczna
80 A
między obwodem
napięcia zasilającego a obwodem
napięcia wyjściowego
Temperatura otoczenia
–30°C do +40°C
Stopień ochrony
IP54
Zabezpieczenie przed skutkami:
– przepięć w sieci zasilającej napięcia pokładowego 110 V DC
– przeciążenia i zwarcia wyjścia
Mocowanie przetwornicy
pod podwoziem lokomotywy
Instalacja klimatyzacyjna włączana jest wyłącznikiem klawiszowym, znajdującym się na płycie parownika (umieszczonego
w kabinie maszynisty). Uruchomiony zostaje silnik elektryczny
napędzający, za pomocą paska klinowego, sprężarkę, która spręża
zgazowany czynnik chłodniczy i tłoczy go do skraplacza, gdzie
skrapla się on w wyniku oddawania ciepła. Powstające ciepło
kondensacji skraplacz przekazuje powietrzu zewnętrznemu, przepływającemu przez niego. Dwie dmuchawy osiowe zapewniają
wystarczające przewietrzanie, również w czasie postoju pojazdu.
Płynny czynnik chłodniczy przepływa przez filtr-osuszacz do zaworu rozprężnego, gdzie rozpręża się w wyniku regulowanego
spadku ciśnienia i przechodzi – przy silnym poborze ciepła w parowniku – ponownie w stan gazowy.
Ciepłe powietrze, krążące w kabinie maszynisty lokomotywy,
zostaje zasysane przez dwie dmuchawy promieniowe, schłodzone
w parowniku i ponownie wtłoczone do kabiny maszynisty. Powstający przy tym kondensat wody zostaje odseparowany i skierowany przewodem na zewnątrz przez otwór odpływowy.
Obieg chłodniczy kontrolowany jest podczas pracy przez
wyłącznik przeciwoblodzeniowy i wyłącznik ciśnieniowy. Te dwa
wyłączniki włączają i wyłączają silnik elektryczny, a więc i sprężarkę.
Po wyłączeniu instalacji klimatyzacyjnej, wyłącznikiem klawiszowym, odłączane jest zasilanie silnika elektrycznego sprężarki
i silników dmuchaw. Obieg chłodniczy i obieg powietrza są wyłączone. Woda deszczowa, wnikająca do części dachowej instalacji
(skraplacz + sprężarka), zostaje odprowadzana przez otwór odwadniający.
Agregat chłodniczy zasilany jest z przetwornicy statycznej
110 V DC/24 V DC, zasilanej napięciem pochodzącym z jednej
z dwóch przetwornic wirujących 3000 V DC/110 V DC. Wykorzystano w tym rozwiązaniu zapas mocy, którą ma w każdym kierunku jazdy lokomotywy jedna z przetwornic.
Podstawowe zalety klimatyzatora KLIL-09
 Prostota montażu, umożliwiająca zamontowanie urządzenia
podczas naprawy rewizyjnej.
 Mały koszt urządzenia z uwagi na zastosowanie taniej przetwornicy 110 V DC/24 V DC w miejsce zwykle stosowanej
przetwornicy zasilanej napięciem 3000 V DC.
technika
 Łatwość przystosowania układu zasilającego do innych typów
lokomotyw ze względu na rozdzielenie części chłodzącej i zasilającej, co pozwala przy różnych napięciach pokładowych
zmieniać jedynie przetwornicę oraz umieszczenie jej w różnych układach wolnej przestrzeni.
Na uwagę zasługuje również fakt, że cały projekt powstał
w Polsce, a jedynie niektóre komponenty urządzenia wymagały
importu.
Do dnia dzisiejszego eksploatowanych jest 9 klimatyzatorów
w Zakładach Taboru PKP CARGO Warszawa i Kraków.
Autorzy
Piotr Żakowski – konstruktor
Zakład Elektroniki Przemysłowej ENIKA
91-223 Łódź, ul. Morgowa 11
tel. +48 42 652 15 55, fax +48 42 652 16 11
[email protected]
www.enika.pl
Jan Maciej Niciejewski – właściciel JMN 40
03-808 Warszawa, ul. Mińska 25
tel. +48 22 81 00 699, fax +48 22 870 22 84
[email protected]
Pragniemy podziękować wszystkim tym, którzy przyczynili
się do wdrożenia projektu klimatyzatora KLIL-09, zwłaszcza
pracownikom Wydziału Utrzymania Taboru Trakcyjnego PKP
CARGO i ZNLE S.A. Gliwice.
Zakład Elektroniki Przemysłowej ENIKA powstał w 1992 r.
Przedmiotem działania jest projektowanie
i produkcja urządzeń elektronicznych do taboru kolejowego,
tramwajowego i trolejbusowego.
Produkowane przez nas:
 przetwornice napięcia,
 falowniki,
 zasilacze o szerokiej gamie napięć wejściowych
oraz wyjściowych i mocach do 300 kW,
 klimatyzatory do kabin prowadzących lokomotywy, tramwaje
i trolejbusy,
 nagrzewnice pojazdowe,
 wyposażenie podstacji trakcyjnych,
 kompletne napędy asynchroniczne do tramwajów i trolejbusów
wielokrotnie znalazły uznanie w oczach klientów i jurorów wielu konkursów.
Dobre relacje z naszymi klientami w dużej mierze zawdzięczamy wysokiej jakości produktów, osiąganej poprzez konsekwentnie realizowany system zarządzania jakością (certyfikat ISO 9001 od 2001 r.).
Wszystkich naszych dzisiejszych i przyszłych Klientów zapraszamy
do odwiedzenia nas podczas targów TRAKO 2005 w hali nr 5 przy
stanowisku 75
Do zobaczenia
Zakład Elektroniki Przemysłowej ENIKA
91-223 Łódź, ul. Morgowa 11
tel. +48 42 652 15 55
fax +48 42 652 16 11
[email protected]
www.enika.pl
10/2005
31