2 Использование озонобезопасных хладагентов

Долгое время в системе охлаждения использовался фреон 12, который отрицательно влиял на озоновый слой. Именно поэтому в существующих сейчас установках используют R-134a. Этот хладон похож по своим теплофизическим качествам на R-12, но в то же время он озонобезопасен. Многие специалисты считают, что перспективными хладагентами в ближайшее время могут стать углекислый газ и аммиак [15,16]. Применение углекислого газа, обладающего низкой теплоемкостью позволит уменьшить размеры установок в несколько раз. Также ведутся исследования в области применения азеотропных смесей. Материалы, касающиеся применения азеотропных смесей, приведены в четвертой главе.

3 Автоматизация систем управления климатом и создание модульных систем кондиционирования воздуха

Регулирование температуры в купе осуществляется с помощью системы управления. Такая система состоит из ряда датчиков и системы регулирования. Например, установка системы «Стоун» способна осуществить до 6 режимов работы за счет байпасирования воздуха, система УКВ-ПВ до 4 режимов. Регулирование также может осуществляться числом оборотов - напряжением питания (особенно для турбокомпрессоров).

Установка температурного режима по желанию пассажиров отдельно в каждом купе повышает уровень комфорта. Такая схема применена в аппаратах «Жетэйр» (Германия). Такие аппараты устанавливаются в каждом купе. В них происходит вторичная тепловая переработка воздуха, поступающего из нагнетательного трубопровода, и пассажиры могут сами устанавливать в купе желаемую температуру.

4 Применение полупроводниковых термоэлектрических кондиционеров

Теоретические основы термоэлектрического способа охлаждения, принципиальная схема и конструктивные особенности устройств термоэлектрического охлаждения приведены в четвертой главе. Такие кондиционеры могут обеспечить не только охлаждение воздуха, но и подогрев без специальных подогревателей за счет реверсирования потока хладагента. Это особенно важно при работе кондиционера в переходный период года или смене географических поясов.

5 Внедрение компрессоров нового поколения

Перспективность внедрения винтовых и спиральных компрессоров обусловлена простотой их конструкции и высокой надежностью в эксплуатации. Например, одноступенчатый винтовой компрессор состоит всего их двух роторов, которые размещены в корпусе с очень малыми зазорами, зубья их не соприкасаются, что исключает трение металлических частей. Основу спирального компрессора составляют также всего две спирали, вставляемые друг в друга, которые заменяют примерно 15 подвижных деталей аналогичного поршневого компрессора. Это в значительной степени повышает надежность спирального компрессора. В таких компрессорах отсутствует вредное пространство, отсутствуют потери давления, адекватные потерям давления на клапанах поршневого компрессора при прохождении через них хладагента, в результате чего объемный КПД практически близок к единице. Абсолютная симметрия полостей всасывания и сжатия, расположенных диаметрально противоположно, и центральный выхлоп сжатых газов обеспечивают свободную от пульсаций давления и шумов работу компрессора. Вследствие этого, момент сопротивления вала чрезвычайно уравновешен и сопровождается очень слабыми циклическими пульсациями, которые значительно ниже по сравнению с пульсациями вала поршневого компрессора. Частота вращения роторов винтовых компрессоров очень высокая, поэтому они имеют небольшие размеры и массу (примерно в 20 раз).