44
Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika 9.ANALIZA RADA SISTEMA ZA GREJANJE ŽELEZNIČKIH PUTNIČKIH KOLA UVOD Prilikom putovanja zeleznicom ljudi dosta vremena provode u zatvorenom prostoru. Da bi se u njemu osecali ugodno ovaj proctor mora da ispunjava odredjene uslove. To se pre svega odnosi na termicke uslove koji obezbedjuju pravilnu termoregulaciju organizma, a u koje ubrajamo temperature vazduha, vlaznost, brzinu strujanja, temperature okolnih povrsina. Poznato je da je temperature ljudskog tela oko 37 0 C i da je ona konstantna. Da bi se odrzavala na tom nivou potrebno je da se toplota nastala u toku metabolickih procesa u organizmu odaje okolini. Postupak odrzavanja toplotne ravnoteze izmedju procesa stvaranja i odavanja toplote naziva se termoregulacija. Ukoliko iz bilo kog razloga dodje do poremecaja toplotne ravnoteze javlja se osecaj neugodnosti. Odavanje toplote ljudskog tela okolini koja ga okruzuje vrsi se: Zracenjem, na povrsine sa nizom temperaturom (zidovi, prozori), Provonjem, na predmete sa kojima je covek u dodiru, Konvekcijom, na okolni vazduh. Isparavanjem (znojenjem), Zagrevanjem i vlazenjem vazduha u plucima prilikom disanja. Udeo pojedinih nacina odevanja toplote zavisi od zdravstvenog stanja ljudi, njihove fizicke aktivnosti, vrste odece, ali I od termickih faktora sredine. Odavanje toplote konvekcijom zavisi direktno od temperature vazduha. Velika vlaznost vazduha ima nepovoljno dejstvo I pri visokim I pri niskim temperaturama. 1

9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Embed Size (px)

DESCRIPTION

czxczCxzcxczc

Citation preview

Page 1: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

9.ANALIZA RADA SISTEMA ZA GREJANJE ŽELEZNIČKIH PUTNIČKIH KOLA

UVOD

Prilikom putovanja zeleznicom ljudi dosta vremena provode u zatvorenom prostoru. Da bi se u njemu osecali ugodno ovaj proctor mora da ispunjava odredjene uslove. To se pre svega odnosi na termicke uslove koji obezbedjuju pravilnu termoregulaciju organizma, a u koje ubrajamo temperature vazduha, vlaznost, brzinu strujanja, temperature okolnih povrsina.

Poznato je da je temperature ljudskog tela oko 370C i da je ona konstantna. Da bi se odrzavala na tom nivou potrebno je da se toplota nastala u toku metabolickih procesa u organizmu odaje okolini. Postupak odrzavanja toplotne ravnoteze izmedju procesa stvaranja i odavanja toplote naziva se termoregulacija. Ukoliko iz bilo kog razloga dodje do poremecaja toplotne ravnoteze javlja se osecaj neugodnosti.

Odavanje toplote ljudskog tela okolini koja ga okruzuje vrsi se:Zracenjem, na povrsine sa nizom temperaturom (zidovi, prozori),Provonjem, na predmete sa kojima je covek u dodiru,Konvekcijom, na okolni vazduh.Isparavanjem (znojenjem),Zagrevanjem i vlazenjem vazduha u plucima prilikom disanja.

Udeo pojedinih nacina odevanja toplote zavisi od zdravstvenog stanja ljudi, njihove fizicke aktivnosti, vrste odece, ali I od termickih faktora sredine. Odavanje toplote konvekcijom zavisi direktno od temperature vazduha. Velika vlaznost vazduha ima nepovoljno dejstvo I pri visokim I pri niskim temperaturama.

Brzina strujanja vazduha utice uglavnom na odavanja toplote konvekcijom I isparavanje. Veca brzina strujanja povoljnija je pri visim temperaturama, a nepovoljna pri nizim. Takodje, sa povecanjem brzine strujanja vazduha povecava se i isparavanje.

Pored ovih termickih uslova, na osecaj ugodnosti u zatvorenim prostorima uticu i higijensko- fizicki uslovi koji omogucavaju pravilno disanje kao i psiho- fizicki uslovi ugodnosti kao sto su cistoca vazduha, kolicina svezeg vazduha, nivo buke, osvetljenje, izgled i velicina prostorije.

Osecaj ugodnosti u putnickim kolima postize se u hladnom vremenskom period grejanjem i provetravanjem, a u vreme vrucina hladjenjem i provetravanjem.

Sve ove funkcije, u toku cele godine, obezbedjuje postrojenje za klimatizaciju. Ukoliko kola nisu klimatizovana, system za grejanje je taj koji ima zadatak da tokom zime, nadoknadjujuci toplotne gubitke, odrzava odgovarajuce termicke uslove.

1

Page 2: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

U putnickom voznom parku JZTP “Beograd” je 543 cetvoroosovinskih kola [42]. Starosna struktura voznog parka je prilicno nepovoljna, a ima cak i kola proizvedenih pre 40 godina. Najnovija su 23 putnicka kola tipa Z1, proizvedena u period 1999. – 2001. godine. To su kola visokog konfora, klimatizovana, za brzine do 200km/h i kao takva predvidjena su za medjunarodni saobracaj.

Konstrukcija resenja i oprema u kolima adekvatni su vremenskom period u kome su kola proizvedena. i pored velikog zalaganja zaposlenih koji rade na odrzavanju kola, trajni nedostatak finansijskih sredstava i rezervnih delova, neumitno se odrazava na stanje u kome se kola i oprema nalaze. Kola se cesto kvare, sto dovodi do povecanja broja iskljucenih kola i smanjenja broja kola raspolozivih za saobracaj. Tokom zimskog perioda broj iskljucenih kola iz saobracaja se znatno povecava i zbog kvarova na grejnoj instalaciji. Kvarovi na sistemima za grejanje su raznovrsni i prvenstveno zavise od samog sistema. Generalno uzeto najcesci kvarovi su curenje tecnosti iz instalacije, blokiranje visenaponskih biraca, stinjavanje loz ulja, pregorevanje elektronskih kartica za regulaciju, grejaca, statickih pretvaraca i visokonaponskog osiguraca, kao i na ventilatoru.

U kolima koja nisu klimatizovana, u toku letnjeg perioda usled visokih spoljnih temperature i velikog intenziteta suncevog zracenja, temperature u putnickom prostoru su izuzetno visoke, a boravak u kolima postaje vrlo neprijatan, pa cak i opasan po zdravlje putnika.. Ovaj problem je narocito izrazen kod kola sa dva velika odeljka tipa Z Bt. Isovremeno, u drumskom prevozu sve vise je klimatizovanih autobusa i kola, pa se putnici okrecu ovim prevoznim sredstvima, a putovanje zeleznicom se koristi samo ukoliko nema drugih mogucnosti.

Da bi zeleznicki putnicki saobracaj, bio sto konkurentniji, pored cene koja je povoljna, mora se mnogo vise paznje posvetiti konforu putnika. Jedan od nacina povecanja konfora putnika u zeleznickom saobracaju je i masovnije koriscenje klimatizovanih putnickih kola.

Kako se najnovija kola JZTP “Beograd” koriste samo u medjunarodnom saobracaju, a gradnja novih kola za domaci saobracaj nije planirana u skorije vreme, potrebno je ispitati mogucnosti za ugradnju rashladnih agregata u postojeci vozni park.

Tehnicke mogucnosti hladjenja kola najpovoljnije su kod kola sa vazdusnim grejanjem, ugradnjom rashladnog agregata u vazdusni trakt. Kod kola opremljenih ostalim sistemima grejanja, ugradnja sistema za hladjenje je mnogo komplikovanija i zahteva velike rekonstrukcije. Ako se u razmatranje uzme i starosna struktura kola najcelishodnije i ekonomski najpovoljnije je ispitati mogucnost ugradnje rashladnih uredjaja u kola tipa Z Bt, serije 20 05, koja su proizvedena 1986. godine.

Iz tog razloga pristupila sam izradi ovog rada sa ciljem eksperimentalnog utvrdjivanja postojeceg stanja, sa aspekta temperature, vlaznosti i kolicina vazduha koji se ubacuje u prostor za putnike, tokom zimskog i letnjeg perioda. Takodje u radu su ispitane i tehnicke mogucnosti za ugradnju rashladnog agregata i dat predlog resenja cijom primenom bi se povecao konfor i obezbedili optimalni uslovi ugodnosti putnika u domacem saobracaju.

2

Page 3: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Da bi se ovaj cilj realizovao usvojen je sledeci program rada:

Pregled nacina grejanja i klimatizacije zeleznickih putnickih kola;Analiza postojeceg resenja primenjenog na kolima tipa Bt, serije 20 05;Eksperimentalna analiza postojeceg stanja ce biti obavljena u stvarnim uslovima eksploatacije tokom razlicitih meteoroloskih prilika. Ispitivanje ce obuhvatiti merenje:

1. temperature,2. vlaznost i3. brzine strujanja vazduha,

u karakteristicnim tackama vagona u cilju sagledavanja temperaturskog i brzinskog polja u prostoru za boravak putnika;

Analize rezultata merenja predstavljace osnovu za termicki proracun zeleznickih kola i proveru radnih karakteristika postojecih kanala i ventilatora;Na osnovu dobijenih podataka bice date karakteristike rashladne opreme koje ona mora da zadovolji u cilju povecanja konfora putnika, a samim tim i boljeg eksploatacionog i ekonomskog iskoriscenja, kao i predlog daljih istrazivanja.

Sva istrazivanja u radu se baziraju na eksperimentalnim I proracunskim metodama.

1. PREGLED NACINA GREJANJA ODNOSNO KLIMATIZACIJE PUTNICKIH KOLA

Prva zatvorena putnicka kola u pocetku zagrevana pecima sa cvrstim gorivom (drvo i ugalj), a

dimni gasovi su odvodjeni napolje kroz dimnjak neposredno iznad krova kola [6].

Kasnija resenja grejanja cvrstim gorivom bila su sa presovanim ugljem. Pod klupe za sedenje ugradjeni su vatrootporni metalni sanduci pravougaonog preseka. Oni su bili zatvoreni prema unutrasnjosti, a pristupalo im se sa spoljasnje strane kola, preko vrata na kojima su se nalazili otvori za vazduh i sagorele gasove. U ove sanduke ubacivana su limena korita sa zicanim korpama sa ogrevom. Kao ogrev se uglavnom koristio presovani briket od drvenog uglja. Vazduh za sagorevanje ulazio je kroz ovor na vratima kroz koja se ubacuje ugalj, a sagoreli gasovi su kroz otvore na vratima sa suprotne strane kola.Sa usavrsavanjem gradnje razvijaju se i sistemi za grejanje kola [12]. U ovim sistemima izvori energije su:

-para,-elektricna energija i-loz ulje,

3

Page 4: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

a kao radni fluid koriste se:

-para,-topla voda ili-topli vazduh.

U zavisnosti od stepena tehnoloskog razvoja u grejnim sistemima koriscene su razlicite kombinacije izvora energije i radnog fluida.

1.1. Grejanje punickih kola parom

Nosilac toplote u ovom sistemu je vodena para koja se proizvodi u parnoj lokomotivi ili generator pare smestenom u dizel lokomotivi ili u posebnim kolima [16]. Para glavnim parnim vodom dospeva do svih kola. Grejanje se ostvaruje tako sto para dolazi u grejna kola koja su postavljena ispod sedista ili ispod prozora kola. U zavisnosti od pritiska pare u grejnim telima, razlikuje se parno grejanje:

visokog pritiskaniskog pritiska.

Kod parnog grejanja visokog pritiska, pritisak pare u grejnim telima jednak je pritisku pare u glavnom vodu [6]. Povrsinska temperature grejnih tela je previsoka (pri pritisku od 4bara temperature iznosi oko 1400C) pa je grejanje nekonforno i ugrozena je bezbednost putnika. Iz tog razloga preslo se na sistem grejanja parom niskog pritiska.

U sistemu parnog grejanja niskog pritiska, kolicina pare koja se iz glavnog voda pusta u razvodne vodove kola regulise se centralnim poluautomatskim regulatorom pare kojim komanduje kondukter, postavljajuci ga u odgovarajuci polozaj u zavisnosti od spoljasnje temperature. Regulatori grejanja, preko kojih se pusta para iz razvodnih vodova u grejna tela, redukuju pritisak pare od 5 bar u glavnom vodu na 0.5 bar u grejnim telima.

Temperature u putnickim odeljcima regulise se postavljanjem rucice, smestene kod prozora, u jedan od tri polozaja (“0- 1/ 2-1”).

Grejanje putnickih kola parom, kod zeleznica se relativno malim brojem elektrificiranih pruga, pokazao se kao jedan od najboljih sistema grejanja, jer ne zahteva skoro nikakvo odrzavanje.

1.2. Elektricno grejanje putnickih kola

Pruga i uvodjenjem elektricnih lokomotiva u saobracaj nastaje potreba da putnicka kola budu opremljena elektricnim grejanjem [7]. Energija za grejanje iz kontaktne mreze, preko locomotive i glavnog prolaznog elektricnog voda, dolazi do svih putnickih kola u kompoziciji. Grejna tela koja su postavljena u prostoru za punike (ispod sedista), napajaju se energijom iz glavnog voda.

4

Page 5: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Tokom razvoja, svaka Evropska zeleznica je koristila elektricnu energiju razlicitih parametara koji su joj tehnicki najvise odgovarali. Stoga, kola namenjena za medjunarodni saobracaj moraju biti opremljena uredjajem za prihvatanje napajanja [8]:

-naizmenicnom strujom napona 1500 V I frekfencijom 50 Hz,-naizmenicnom strujom napona 1000 V I frekfencijom 16 2/3 Hz,-jednosmernom strujom 1500 V i -jednosmernom strujom 3000 V.

Ovo se postize ugradnjom automatskog automatskog visenaponskog biraca. U zavisnosti od mreze na koju je vezan glavni vod, automatski birac povezuje odgovarajuci broj grejnih tela, tako da se uvek postize pravilna veza i grejna tela daju jednaku snagu grejanja.

Uredjaji za ukljucivanje i razvod (glavni osigurac, glavni prekidac i birac napona) smesteni su u metalnom sanduku ispod glavnog poduznog nosaca kola.

Regulisanje temperature u odeljcima moze biti:

-rucno, kada u svakom odeljku postoji rucica ili tockic za regulisanje. U ovom slucaju zbog nepravilnog rukovanja od strane putnika temperature u odeljku osciluje izmedju “previse toplo” i “previse hladno”,-automatsko individualno, kada u svakom odeljku postoji element za stepenasto ili kontinualno podesavanje temperature izmedju minimalnog i maksimalnog polozaja (18 do 220C),-automatsko centralno za sve odeljke ili grupu odeljaka, sa mogucnoscu prebacivanja na rucno regulisanje u slucaju kvara.

1.3. Grejanje putnickih kola toplom vodom

Kod sistema za grejanje toplom vodom, nosilac toplote je voda koja se zagreva u razmenjivacu toplote smestenom ispod kola ili u samim kolima [7]. Topla voda prirodnim ili prinudnim putem cirkulise kroz grejna tela ugradjena u odeljcima ispod prozora.

Zagrevanje vode u razmenjivacu (kotlu) vrsi se sagorevanjem uglja, parom, sagorevanjem loz ulja ili elektricnom energijom. Kotao obicno radi sa dve ili tri vrste goriva. Posedovanje sopstvenog izvora energije neophodno je kod kola koja moraju da se greju i kad ne dobijaju energiju od lokomotive (kola za spavanje, kola za rucavanje, salonska kola).

Kola Jugoslovenskih zeleznica kod kojih postoji potreba za stalnim grejanjem snabdevena su sa dva ili tri izvora energije (para, elektricna energija i loz ulje). U zavisnosti od raspolozivog izvora toplote tecnost se zagreva:

-parom, pri parnoj ili dizel vuci, ako je u glavnom parnom vodu para pritiska iznad 1.5 bar,

5

Page 6: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

-elektricnom energijom, pri elektricnoj vuci i -loz uljem, ukoliko para i elektricna energija nisu dostupne.

Prebacivanje na jedan od ovih izvora toplote vrsi se automatskim prekidacem protoka pare (para- loz ulje) ili odgovarajucim relejem (elektricna energija- loz ulje), pri vec ukljucenom prekidacu komande grejanja. Sema jednog troenergetskog postrojenje prikazana je na slici 2.1. [25].

Instalacija za grejanje zimi zagreva kola i vodu za umivanje, a leti samo vodu za umivanje. Tecnost u instalaciji se zagreva u razmenjivacu maksimalno do 900C zimi, odnosno 500C leti, a zatim prinudno cirkulise kroz grejna tela u odeljcima, ofisu i toaletima, prelazi u grejna tela u hodniku i vraca se u razmenjivac. Od razvodne cevi iz razmenjivaca odvaja se vod kojim tecnost ide do grejaca vode za umivanje, protice kroz grejac pri cemu zagreva vodu u rezervoaru i povratnim vodom se vraca u razmenjivac.

Sistem je otvorenog tipa, ali nema pojave gubljenja tecnosti pri normalnim uslovima rada. Tecnost koja se preliva iz ekspanzionog suda sakuplja se u posebnom rezervoaru i po potrebi se moze vratiti u sistem grejanja pomocu rucne pumpe.

Radi sprecavanja mrznjenja tecnosti, instalacija se puni mesavinom vode i antifriza, u razmeri koja obezbedjuje sigurno funkcionisanje sistema i pri temperaturama od -200C.

Regulacija temperature u kolima, temperature vode za umivanje, kao i temperature grejne tecnosti vrsi se posredstvom odgovarajucih termostata.

Komandna tabla ugradjena je u posebnom ormanu u kolima, a napaja se jednosmernom strujom napona 24 V.

Prednosti grejanja toplom vodom su:

velike mogucnosti za ugradnju grejnih tela,niska povrsinska temperature grejnih tela (nema sagorevanja prasine),jednostavna regulacija,mala potrosnja jednosmerne struje za regulaciju i upravljanje,nema delova pod visokim elektricnim naponom u kolima,jednostavno zagrevanje potrosne vode,sporo hladjenje grejnih tela, zbog velike toplotne inercije, u slucaju nestanka energije.

Nedostaci ovog sistema su:

velika masa vode,dugo vreme predgrevanja,mora se koristiti sredstvo protiv zamrzavanja i stalno kontrolisati njegova koncentracija.

6

Page 7: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

7

Page 8: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

1.4. Grejanje putnickih kola toplim vazduhom

U razmenjivacu toplote zagreva se vazduh koji prenosi toplotu i zagreva unutrasnjost kola. Razmenjivac se postavlja ispod kola. Za zagrevanje vazduha obicno se koriste para i elektricna energija.

Zagrejani vazduh se kanalima razvodi do odeljaka, a odatle kroz resetke ugradjene u pregradnom zidu ili vratima izlazi u hodnik i ulaziste. Napolje vazduh izlazi kroz staticke ventilacione otvore smestene na krovu.

U zavisnost od broja kanala kojima se vazduh odvodi u kola, razlikuju se jednokanalno i dvokanalano vazdusno grejanje.

1.4.1. Jednokanalno vazdusno grejanje

U ovom sistemu zagrejan vazduh se iz razmenjivaca u kola odvodi jednim kanalom. Kod kola sa odeljcima kanal se prostire duz jedne strane kola, ispod poda. U odeljke vazduh se ubacuje podsredstvom indukcionih komora (“Jet-air”) ispod donje ivice prozora i struji uz prozorsko okno.

Kod kola bez odeljaka kanali se prostiru duz obe strane kola, a vazduh se ubacuje takodje ispod donje ivice prozora.

Postoje i sistemi gde se vazduh ubacuje ispod sedista.

Sistem radi sa konstantnom kolicinom vazduha I promenljivom temperaturom. Regulacija temperature je centralna.

1.4.2. Dvokanalno vazdusno grejanje

Iz razmenjivaca toplote, u ovom sistemu vazduh se u kola razvodi sa dva nezavisna kanala. Jedan kanal je za osnovno grejanje, a drugi za dodatno grejanje.

Kroz kanal osnovnog grejanja neprekidno struji vazduh kojim se obezbedjuje najmanja potrebna kolicina toplote pri potpuno zaposednutim kolima i potrebna kolicina svezeg vazduha.

Kanalom dodatnog grejanja dopunjuje se razlika u potrebnoj kolicini toplote i vrsi regulacija temperature u prostoru za putnike.

Poprecni presek kanala dodatnog grejanja je dva puta manji od poprecnog preseka kanala osnovnog grejanja.

Sema dvokanalnog vazdusnog grejanja data je na slici 2.2. [8].

8

Page 9: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Kanali su postavljeni duz unutrasnje oplate na strain odeljka. Vazduh osnovnog grejanja se ubacuje u odeljke ispod prozorai usled injektorskog dejstva mlaznica povlaci i vazduh iz odeljka, cime se intenzivira njihovo mesanje.

Iz kanala dodatnog grejanja vazduh se u komori ispod prozora mesa sa vazduhom osnovnog grejanja da bi zajedno bili ubaceni u odeljak. Kolicinu dodatnog vazduha regulise termostat u odeljku, koji preko obrtnog magneta upravlja polozajem klapne u kanalu.

Vazduh iz odeljaka struji kroz resetke u vratima ili pregradnom zidu u hodnik i kroz ulazista odlazi napolje.

Zagrevanje vazduha u kanalima osnovnog i dodatnog grejanja vrsi se sa odvojenim parnim i elektricnim grejacima.

Temperature vazduha u kanalu osnovnog grejanja regulise se centralnim regulatorom koji se nalazi u razvodnoj table, a na osnovu podataka koje dobija od davaca temperature u kanalu, iza grejaca i davaca na krovu.

U kanalu dodatnog grejanja temperature vazduha se odrzava na 800C.

Regulatorom temperature u odeljku moguce je menjati temperature odeljka izmedju 20 i 240C.

9

Page 10: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Ako je spoljasnja temperature visa od 180C aktivira se prekidac za povecanje broja obrtaja motora ventilator cime se povecava kolicina vazduha koja se ubacuje u kola.

Dobre osobine vazdusnog grejanja su:

dobra regulacija,kratko vreme predgrevanja,nema sagorevanja prasine,dobro provetravanje kola,mala masa uredjaja.

Nedostaci ovog sistema su:

relativno velika potrosnja struje za pogon ventilator,zavisnost uredjaja od stanja akumulatorskih baterija,mala toplotna inercija sistema (brzo hladjenje po iskljucenju).

1.5.Klimatizacija kola

Najnoviji korak u povecanju konfora u letnjem period predstavlja ugradnju rashladnih agregata, odnosno klimatizacija kola.Iako je klimatizacija u pocetku bila iskljucivo factor ugodnosti i luksuza, u danasnje vreme od nje zavisi kompletna koncepcija kola. Primenom klimatizacije u unutrasnjost putnickih kola dovodi se neophodna kolicina svezeg vazduha cija se temperature,

10

Page 11: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

vlaznost i ostale karakteristike odrzavaju u granicama optimalnih vrednosti. Ovo omogucava gradnju kola sa fiksnim prozorima sto je uslov da se kola krecu vecim brzinama.

Energija za klima- aggregate uglavnom se dobija iz glavnog elektricnog voda preko statickog pretvaraca. U klimatizaciji kola koriste se vazdusni sistemi niskog pritiska, jer brzine strujanja ne dostizu 12m/s. vazduh se u odeljke razvodi sa jednim ili dva kanala.

U cilju pravilne raspodele vazduha u odeljku uglanom je dovod toplog vazduha pri podu, kako bi se dobila topla zona poda, a hladnog ispod plafona, jer on kao tezi pada nanize i mesa se sa vazduhom u odeljku. Da bi mesanje vazduha bilo sto intenzivnije topli vazduh se velikom brzinom ubacuje kroz mlaznice pri cemu usled injektorskog dejstva povlaci i vazduh iz odeljka, a zatim ta smesa struji kroz resetku ispod prozora i preko povrsine prozora stvara vazdusnu zavesu.

Na osnovu odlika sistema klimatizacije proistice da putnnicka kola treba klimatizovati vazdusnim sistemima i to kola sa odeljcima dvokanalnim, a kola bez odeljaka jednokanalnim sistemom.

11

Page 12: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

2 .TEHNICKI USLOVI ZA KLIMATIZACIJU ZELEZNICKIH PUTNICKIH KOLA

Da bi skucen proctor vagona mogao da pruzi osecaj ugodnosti putnicima, mora pored opstih (osvetljenja, velicine prostora i nivoa buke) da ispuni i odredjene termotehnicke uslove (temperature vazduha, vlaznost, brzinu strujanja, temperature oklnih povrsina, cistocu i kolicinu svezeg vazduha) za pravilnu termoregulaciju ljudskog organizma.

Za ispunjenje termotehnickih uslova koristi se klima uredjaj, koji obuhvata uredjaje za ventilaciju, grejanje i hladjenje i on obezbedjuje konfor u prostoru za putnike.

Pod prostorom za putnike podrazumeva se proctor predvidjen za boravak putnika i on moze biti sa odeljcima ili sa dva velika odeljka. Pomocne prostorije nisu obuhvacene ovim pojmom.

Tehnicki uslovi koji definisu glavne parameter za sisteme grejanja I klimatizacije, kao I nacin I tok njihovog ispitivanja, za kola koja saobracaju u medjunarodnom saobracaju definisani su normama Medjunarodne unije zeleznica (Union Internacionale des Chemins de fer) UIC broj 553.[37] i 553.1.[38].

2.1. Opsti zahtevi za rad klima uredjaja

Klima uredjaj mora normalno da funkcionise na nadmorskim visinama do 1200m, kao i u temperaturnom opsegu od -300C do +500C.

Uredjaj mora funkcionisati i u ekstremnim uslovima koji se mogu javiti tokom eksploatacije, tj. u uslovima relativne vlaznosti 95% pri temperature +400C bez brzih temperaturnih promena. Ovde se mora napomenuti da je u ovim uslovima nemoguce da uredjaj obezbedi zahtevane temperaturne parametre, ali ne sme prestati sa radom.

Buka koja nastaje od klimatizacionog uredjaja u neposednutom prostoru za putnike, kada kola stoje, mora biti manja od:

- 60dB kod kola 2. razreda, odnosno- 55dB kod kola sa visim zahtevima.

Kola sa visim zahtevima su kola 1. razreda, spavaca I kuset kola, vagon restoran I slcna.

Elektricna oprema se napaja iz statickog pretvaraca:

o Naponom 3 x 400/230 V,

o Frekfencom 50 Hz.

Napajanje grejaca za grejanje kola vrsi se iz visokonaponskog prolaznog voda naponima koji su raspolozivi na prugama Evrope.

12

Page 13: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

13

Page 14: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

2.2. Uslovi konfora

2.2.1. Temperatura vazduha u odeljku (tu)

Nominalna unutrasnja temperature mora biti:

tu = 22oC , pri spoljasnjoj temperature (ts) nizoj od +190C u srednjem polozaju regulatora temperature, odnosno

tu = 22 + 0.25 (ts – 19) [0C] , pri spoljasnjoj temperature visoj od +190C, sto je prikazano dijagramom na slici 3.1.

Srednja temperature odeljka je aritmeticka sredina temperature izmerenih na visini 1.1m iznad gornje ivice poda (GIP). Raspored i polozaj mernih tacaka prikazan je na slikama 3.2. i 3.3.

14

Page 15: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Ovako definisana srednja temperature ne sme da odstupa vise od ±10C od regulatorom zadate temperature odeljka.Razlika minimalne I maksimalne temperature u mernim tackama ne sme biti veca od 20C. U zoni izmedju 0.1m i 1.7m iznad poda odstupanje temperature mora biti manje od 30C.

15

Page 16: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

2.2.2. Temperatura vazduha u sporednim prostorijama

U toku grejanja temperature vazduha u bocnom hodniku mora biti niza od temperature odeljka, ali ni u kom slucaju vise od 70C ispod temperature odeljaka.Pri hladjenju temperature hodnika moze biti samo neznatno iznad temperature u odeljcima. Temperatura vazduha u ulazistu se meri u sredistu ulazista na visini 1.1m kao i u umivaonici na 1.7m iznad poda, tokom grejanja mora da bude visa od +150C.Preporucuje se da I toaleti budu obuhvaceni klimatizacijom. Njihova temperature pri hladjenju sme da bude najvise 40C visa od nominalne temperature prostora za putnike.

2.2.3. Temperatura vazduha koji se uduvava

U podrucju ulaznih otvora na visini 0.5m od poda temperature ne sme da bude:

-kod grejanja i predgrevanja visa od +350C,

-kod hladjenja i predhladjenja niza od +50C.

Temperature vazduha direktno na ulaznim otvorima ne sme da bude:

-kod grejanja i predgrevanja visa od +600C,

-kod hladjenja i predhladjenja niza od +50C.

16

Page 17: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

2.2.4. Temperatura bocnih zidova

Srednja temperatura bocnih zidova (izuzev prozora) i poda ne sme da bude vise od 50C ispod temperature odeljka.

Sve povrsine koje obuhvataju odeljke, izuzev prozora, moraju da imaju temperature visu od +150C.

2.2.5. Relativna vlaznost

Preporucene vrednosti relativne vlaznosti, za kola sa rashladnim uredjajem, u zavisnosti od unutrasnje temperature prikazane su dijagramom na slici 3.4. zahtevi u pogledu ovlazivanja vazduha nisu postavljeni.

2.2.6. Brzina vazduha

U cilju izbegavanja osecaja promaje u prostoru gde sede putnici, brzina vazduha u zavisnosti od temperature u odeljku ne sme da prekoraci maksimalne vrednosti prikazane dijagramom na slici 3.5.

17

Page 18: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Pri hladjenju, u prostoru za putnike neophodna je minimalna brzina kretanja vazduha od 0.07m/s, kako bi se izbegle zone bez vazdusnog strujanja I neugodan osecaj putnika.

3.2.7. Kolicine i cistoca vazduha

Minimalne kolicine svezeg vazduha koji se mora dovesti u proctor za putnike prinudnim putem prikazane su u tabeli 3.1.

18

Page 19: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Da bi se obezbedila obnova vazduha u toaletu minimalna kolicina vazduha mora da bude 20m3/h.Radi izbegavanja sirenja neprijatnih mirisa potrebno je ostvariti potpritisak u toaletu u odnosu na ulaziste.Vazduh koji se uduvava u proctor za putnike mora da bude filtriran tako da sadrzaj prasine u vazduhu bude manji od 0.5mg/m3.

3.2.8. Regulacija

Sva kola moraju biti opremljena sistemom za regulaciju koji omogucava postovanje propisa u pogledu konfora navedenih u tacki 3.3, a koji su detaljno sadrzani u UIC normama.

U prostoru za putnike mora da postoji mogucnost regulacije temperature u opsegu ±20C u odnosu na propisanu. Beskupejska kola, sa dva odvojena velika odeljka, smatraju se jednom celinom sa stanovista regulacije.Promenom polozaja regulatora, promena temperature za 10C mora se ostvariti za manje od 15min. Vreme pada srednje temperature odeljka za 10C mora iznositi minimalno 10min.Ukoliko su uredjaji za regulaciju sa stepenastom promenom, temperaturna razlika od jednog do drugog polozaja regulacije ne sme da bude veca od 10C.

2.2.9. Koeficijent prolaza toplote

Koeficijent prolaza toplote k moze da iznosi najvise 1.7 W/m2K za proctor za putnike pri maksimalnoj deklarisanoj brzini kola.

2.3. Kapacitet uredjaja za klimatizaciju

Klimatizacioni uredjaji u putnickim kolima, u pogledu snage, trebalo bi da budu projektovani za odgovarajuce klimatske uslove zavisno od zone u kojoj se vagoni koriste.

2.3.1. Zona Srednje Evrope

Kola koja saobracaju po prugama sa srednje- evropskim klimatskim uslovima moraju biti opremljena uredjajima koji obezbedjuju konfor putnicima pri sledecim uslovima:

Spoljasnja temperature -200C ÷ +320C Relatina vlaznost 60% pri +320C Intenzitet zracenja Sunca na vertikalni zid 500 W/m2

2.3.2. Zona Juzne Evrope

Uredjaji na kolima koja saobracaju po prugama Juzne Evrope moraju biti projektovani za ekstremne klimatske uslove:

Spoljasnja temperature -200C ÷ +400C Relativna vlaznost 40% pri +400C Intenzitet zracenja Sunca na vertikalni zid 800 W/m2

2.3.3. Zona Severne i Istocne Evrope

19

Page 20: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Spoljasnja temperature -300C ÷ +320C

2.3.4. Kapacitet uredjaja u zavisnosti od rezima grejanja odnosno hladjenja

2.3.4.1. Predgrevanje

U prostoru za putnike, pri spoljasnjoj temperature od 00C, potrebno je u roku od 60min postici minimalnu temperature od +180C.

Ovaj zahtev mora da se ispuni pri sledecim uslovima:-kola nisu posednuta putnicima,-glavno svetlo iskljuceno,-kola nisu izlozena zracenju Sunca,-kola stoje u mestu (brzina vetra manja od 10km/h),-regulator temperature u maksimalnom polozaju (da bi se sprecilo prevremeno

iskljucenje grejanja).

Prelaz iz rezima predgrevanja u rezim grejanja treba da se ostvari bez osetnijeg pada temperature odeljka.

2.3.4.2. Grejanje

Pri spoljnoj temperature od -200C, u prostoru za putnike mora da se odrzava minimalna unutrasnja temperature od +200C i to pri sledecim uslovima:

-kola nisu posednuta putnicima,

-glavno svetlo iskljuceno,

-kola nisu izlozena zracenju Sunca,

-kola se krecu maksimalnom brzinom,

-regulator temperature u srednjem polozaju,

-u kola se uduvava predvidjena kolicina svezeg vazduha za ventilaciju.

2.3.4.3. Prethladjenje

Pri spoljasnjim uslovima navedenim u tacki 3.3.1. u prostoru za putnike mora da se postigne temperature od maksimalno +270C u roku od 90min.

Ova temperature mora da se postigne pri sledecim uslovima:

-kola nisu posednuta putnicima,

-glavno svetlo iskljuceno,

20

Page 21: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

-jedna strana kola je prethodno izlozena Suncevom zracenju u trajanju od 2 casa, a prema uslovima iz tacke 3.3.1,

-kola stoje u mestu (brzina vetra manja od 10km/h),

-regulator temperature u minimalnom polozaju.

Prelaz iz rezima prethladjenja u redovan rad uredjaja za hladjenje treba da se ostvari bez osetnijeg povisenja temperature u odeljku.

2.3.4.4. Hladjenje

Pri spoljasnjim uslovima iz tacke 3.3.1. temperature prostora za putnike mora da se odrzava prema dijagramu sa slike 3.1. i to pri sledecim uslovima:

-kola su potpuno zaposednuta putnicima. Emitovanje energije putnika prikazano je dijagramom na slici 3.6, a odnosi se na osobu koja sedi i koja je normalno obucena,

-glavno svetlo iskljuceno,

-jedna strana kola je izlozena Suncevom zracenju prema uslovima iz tacke 3.3.1,

-kola se krecu maksimalnom brzinom,

-regulator temperature u srednjem polozaju,

-u kola se ubacuje predvidjena kolicina spoljasnjeg vazduha.

21

Page 22: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

3.OPIS POSTOJECEG STANJA KOLA Z Bt

Putnicka kola Z Bt su kola 2. razreda sa hodnikom u sredini i predvidjena su za unutrasnji saobracaj sa maksimalnom brzinom do 160km/h [20] i [22]. Na slici 4.1. dat je izgled ovih kola sa osnovnim dimenzijama i podacima.

Kola odgovaraju propisima UIC-a, ISO-a, JZS-a, pravilnicima JZ I Tehnickim uslovima za projektovanje unificiranih kola tipa “Z” sa sedistima.

3.1.Masinski deo

Donje postolje je sastavljeno iz glavnih poduznih nosaca, glavnih poprecnih nosaca, poprecnih nosaca i grudnih greda.

Kolski sanduk je lake celicne konstrukcije. Kostur kolskog sanduka i donje postolje cine kostur kola, koje zajedno sa spoljasnjom oplatom cine jedinstvenu celinu dobijenu elektrolucnim

22

Page 23: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

zavarivanjemm sposobnu da izdrzi sva opterecenja u normalnoj eksploataciji bez trajnih deformacija.

Unutrasnja oplata prostora za putnike uredjena je od melanita debljine 3mm. sastavi oplata su izvedeni pomocu aluminijumskih profila koji su pricvrsceni za stranice kostura kola. Ispod aluminijumskih profila postavljeni su gumeni podmetaci.

Zvucna i termicka izolacija izvedena je sa mineralnom vunom. Paketi mineralne vune su postavljeni u bocne stranice i krovnu konstrukciju, kao i u podnu izolaciju u vidu sendvic segmenta.

Proctor za putnike podeljen je po sredini pregradnim zidom na dva dela. Sam zid se sastoji iz dva nezavisna dela, a rastojanje izmedju njih je nesto vece od rastojanja izmedju sedista. Pregradni zid je izradjen od providnog sigurnosnog kaljenog stakla “dim” boje, debljine 10mm.

Plafon prostora za putnike se sastoji iz lucnog dela I spustenog dela. Lucni deo prati krovne lukove po celoj duzini odeljka, a izradjen je od lesonita debljine 2.5mm preko koga je zalepljen melanit. Na mestima oslanjanja na krovnu konstrukciiju su postavljeni gumeni podmetaci debljine 2mm. spusteni deo ide po uzduznoj osi celog odeljka za putnike I izveden je sa blagim lukom. Estetski I funkcionalno je oblikovan tako da je u njemu smesteno glavno i pomocno osvetljenje.

Pod u odeljku za putnike je debljine 115mm i sacinjen je od talasastog lima i izolacije od mineralne vune koja se prostire po celoj povrsini poda izmedju talasastog lima i donje ravni vodootporne sper ploce. Vodootporna sper ploca je debljine 20mm a sa njene donje strane je zalepljena zvucna izolacija debljine 2mm, a na gornjoj strain je vinfleks obloga.

Ulazna vrata su okretna preklopna. Slobodna sirina prolaza iznosi 760mm. na vecem krilu vrata ugradjen je nepokretan prozor u visini ostalih prozora na bocnoj strain. Ovaj prozor je od jednostrukog kaljenog sigurnosnog stakla. Na donjem kraju veceg krila nalazi se poklopac koji pokriva otvor gornjeg stepenika. Vrata se automatski blokiraju pneumatskim uredjajem sa elektricnim impulsom, kada kola pocnu da se krecu brzinom vecom od 5km/h. impuls za blokadu daje protivklizni uredjaj.

23

Page 24: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Ceona vrata su dvodelna klizna, na povlacenje. Oba krila vrata se sinhrono otvaraju i zatvaraju. U gornjem delu vrata nalazi se fiksni prozor od kaljenog sigurnosnog stakla.

Vrata odeljka sup o konstrukciji klizna. Gornji deo vrata je ispunjen sigurnosnim kaljenim staklom, a donji sa perforiranom aluminijumskom plocom. Vrata se zatvaraju automatski ako nisu u krajnjem fiksnom polozaju.

Prozori odeljka za putnike su dvodelni. Donji deo je nepomican, a preklopno krilo gornjeg dela prozora se moze otvoriti za ugao od oko 350 prema unutrasnjosti odeljka (oko horizontalne ose). Zastakljena su sa dvostrukim sigurnosnim kaljenim staklom. Gornji pokretni deo moze se zabraviti pomocu dve bravice za zakljucavanje. Zavese na povlacenje od dekorativne tkanine postavljene su celom duzinom bocnih zidova odeljka za putnike.

Prozor WC-a je isti kao i prozor odeljka za putnike, osim sto je manjih dimenzija I sto mu je unutrasnje staklo matirano. Preklopno krilo gornjeg dela prozora se moze zakljucati.

U odeljku za putnike, slika 4.2, postavljeno je:-80 sedista (po 40 sedista u odeljku za pusace i za nepusace),-4 police za prtljag,-8 preklopnih stocica,-20 kliznih zavesa,-4 police za kabasti prtljag.

24

Page 25: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Dvosedno sediste 2. razreda sacinjavaju dva potpuno odvojena mesta za sedenje. Svako sediste ima mehanizam koji omogucava zakretanje naslona za ledja unazad i zadrzavanje naslona u bilo kom polozaju u opsegu od 150. U poledjini naslona za ledja ugradjen je preklopni stocic. Police za prtljag su postavljene na sastavu bocnih stranica i krova po citavoj duzini kola. U resetkastom delu police ugradjene su svetiljke za citanje. Na oba kraja odeljka za putnike, izmedju pregradnog zida i staklene pregrade ugradjene su police sap o 3 resetkasta nosaca za kabasti prtljag.

3.2.Elektro deo

Napajanje putnickih kola elektricnom energijom moze biti iz:

-akumulatorskih baterija i

-prolaznog voda.

Proctor za putnike je indirektno osvetljen sa 32 fluoresecentne cevi snage po 20 W, koje su smestene iznad spustenog plafona.Sa opsteg osvetljenja moguce je izvrsiti prebacivanje na nocno svetlo. Nocno svetlo je ostvareno sa 16 inkadescentnih sijalica snage 15 W ravnomerno rasporedjenih u otvorima na spustenom plafonu.

Svako sediste opremljeno je i svetiljkom za citanje sa inkadescentnom sijalicom od 10 W. po dve svetiljke ugradjene su u zajednicko kuciste tako da svetlo ne smeta putniku koji ne cita. Ukljucenje svetla za citanje vrsi se preko individualnih prekidaca.Elektricnu visokonaponsku opremu grejanja cine:

25

Page 26: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

-visokonaponski sanduk i

-grejaci.

3.3.Sistem grejanja i provetravanja

Kola su opremljena jednokanalnim sistemom grejanja toplim vazduhom, slika 4.3. tokom leta sa iskljucenim grejacima, ovim sistemom kola se mogu provetravati.

Sistem grejanja i provetravanja kola obuhvata tri rezima rada:

-predgrevanje,

-grejanje i

-provetravanje.

U rezimu predgrevanja kola se zagrevaju recirkulacionim vazduhom na temperature 180C, pre zaposedovanja putnicima. U ovom rezimu nema ni dovodjenja vazduha iz kola. Regulator temperature je tada postavljen u maksimalni polozaj.U rezimu grejanja sistem vrsi automatski regulaciju temperature u kolima, prema zahtevima UIC 553. Odnos svezeg i recirkulacionog vazduha se menja, zavisno od temperature spoljasnjeg vazduha i zeljene temperature u kolima. Odnos kolicine svezeg i recirkulacionog vazdua regulisan je polozajem klapni u komori za usisavanje.Tokom letnjeg perioda, usled nedostatka rashladnog agregata, kola se samo provetravaju. Rezim provetravanja se ukljucuje pri temperaturama spoljasnjeg vazduha visim od +180C i ako je u putnickom prostoru dostignuta zeljena temperature (iskljuceni grejaci).Prelazak iz jednog rezima rada u drugi se odvija automatski.

26

Page 27: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

27

Page 28: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

3.4.Priprema i razvod vazduha

Vazduh potreban za grejanje i provetravanje, oko 2400 m3/h usisava se kroz resetke na usisnoj komori za svez i recirkulacioni vazduh. Usisna komora, u kojoj su smestene klapne, je ugradjena na sredini stranice kola i usisnim kanalom je povezana sa agregatom za pripremu vazduha. Agregat je ugradjen ispod kola, poprecno u odnosu na poduznu osu kola.Po izlasku iz agregata, pripremljen vazduh ulazi u razvodne kanale iznad agregata koji povezuju agregat i razvodne kanale u kolima. Razvodni kanali su postavljeni uz obe bocne strane na podu kola. Sa svake strane kola u odeljak se dovodi priblizno polovina potrebne kolicine vazduha.

Vazduh se u putnicke odeljke ubacuje kroz resetke ispod svakog prozora. Resetke i razvodni kanali su povezani indukcionim komorama. Jedan deo vazduha iz kanala za razvod uvodi se u svaki WC. Iz odeljka vazduh struji kroz resetke na prolaznim vratima u ulazista a odatle se kroz system za ventilaciju (lokalno odsisavanje) izbacuje napolje.Otvori za ventilaciju ugradjeni sun a plafonima ulazista, WC-a, I u plafonu elektro ormara.Da bi se onemogucilo strujanje vazduha iz odeljka za pusace u odeljak za nepusace, iz ulazista sa strane odeljka za pusace ventilacijom se odsisava veca kolicina vazduha nego iz ulazista sa strane odeljka za nepusace.

3.5.Oprema i uredjaji

3.5.1.Uredjaj za usisavanje vazduha

Uredjaj za usisavanje vazduha, slika 4.4, podrazumeva usisnu komoru za svez i recikulacioni vazduh i usisni kanal.

28

Page 29: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Usisna komora se sastoji od kucista, zaluzine za svez vazduh sa spoljasne strane, perforiranog zaztitnog lima za usisavanje recirkulacionog vazduha iz putnickog dela kola i dve pokretne klapne sa elektromagnetnim pogonom.

Kuciste je celicne konstrukcije i sluzi kao nosac za sve elemente.Zaluzina za svez vazduh sastoji se od vertikalnih lamela i pricvrscena je gumenim profilom za spoljasnju oplatu. Izvedena je tako da onemogucava usisavanje atmosverskih padavina i krupnih necistoca u sistem.

Zastitni lim za recirkulacioni vazduh ima otvore tako postavljene da sprecavaju prodor prasine i vode sa poda kola u sistem.

29

Page 30: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

Klapne su simetricno postavljene i mogu se nezavisno okretati oko horizontalne ose. Pokrecu ih elektromagneti, tako da u jednom polozaju omogucavaju usisavanje samo svezeg a u drugom samo recirkulacionog vazduha.

Usisna komora povezana je sa agregatom za pripremu vazduha usisnim kanalom koji je zavaren za talasasti lim poda.

3.6.Agregat za pripremu vazduha

Agregat za pripremu vazduha, slika 4.5, sastoji se od:-kucista agregata,-filtera za vazduh,-ventilatora,-elektricnog grejnog registra i -uredjaja za kontrolu i zastitu.

Kuciste agregata za pripremu vazduha napravljeno je kao samonoseca konstrukcija od celicnih profila i limova, dobro je zasticeno od korozije, termicki i zvucno izolovano. Sa ceone strane kucista agregata, na usisnoj strain komore, postavljena su vrata kroz koja se moze menjati filter i vrsiti popravka ventilator. Prilaz grejacima i termostatima moguc je skidanjem poklopaca na bocnim stranama agregata.

Filter za vazduh je ugradjen na usisnoj strain agregata za pripremu vazduha, a nacinjen je od samogasive sinteticke tkanine. Tkanina je postavljena preko metalnog rama tako da se lako moze skinuti u slucaju zamene, a otporna je na radne temperature i vlagu. Povrsina tkanine je oko 2 m2.

Ventilator sa elektromotorom cini poseban podsklop. Postavljen je na okretna vrata koja se mogu otvarati nakon vadjenja filtera.

Ventilator je radijalni i nema posebno kuciste vec samo usisno grlo. Pokrece ga dvopolni, monofazni, asinhroni electromotor snage 1.1 kW, napona napajanja 230 V, 50 Hz sa 2870 0/min. ovaj electromotor je dovoljan da se savladaju svi otpori u sistemu i ostvari protok vazduha od 2400 m3/h.

Elektricni grejni registar se sastoji od 36 horizontalno postavljenih i orebrenih grejnih stapova, ukupne snage 39.6 kW. Grejaci su vezani u tri strujna kruga, svaki snage 13.2 kW.

Uredjaj za kontrolu i zastitu se sastoji od termostata za regulaciju temperature pripremljenog vazduha i indikatora protoka vazduha (“zastavicastog releja”).

Regulacioni thermostat je podesen da odrzava temperature vazduha iza grejaca na 60 ÷ 800C, a sigurnosni iskljucuje grejace pri temperama vazduha visim od 1200C. u slucaju da reaguje sigurnosni termostat potrebno je resetovati sistem.

Zastita od visoke temperature nalazi se neposredno iza elektricnog grejnog registra i sadrzi topljivi umetak koji reaguje ukoliko je temperature visa od 1850C, odnosno ako dodje do kvara na nekom od delova sistema grejanja. Topljenje umetka prouzrokuje kratak spoj sto

30

Page 31: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

dovodi do pregorevanja glavnog visokonaponskog osiguraca. Istopljeni umetak i osigurac se moraju zameniti novim.

Indicator protoka stiti grejace od pregorevanja u slucaju da dodje do iznenadnog prestanka strujanja vazduha.

3.7.Razvod vazduha

Razvodni kanali iznad agregata spajaju sgregat ispod kola sa razvodnim kanalima u kolima. Deo uvodnog kanala koji void vazduh ka razvodnim kanalima na strain izlaza za pripremu vazduha direktno je spojen sa razvodnim kanalom, dok se uvodni kanal koji void vazduh ka razvodnim kanalima na strain usisne komore racva u dve grane koje obilaze usisni kanal i zatim spajaju sa razvodnim kanalima.Uz obe poduzne stranice kola, ugradjeni sun a podu razvodni kanali za transport vazduha u proctor za putnike, slika 4.5. kanali su pravougaonog poprecnog preseka izradjeni od pocinkovanog celicnog lima i termicki su izolovani presovanom samogasivom plutom. Ispod svakog prozora, kanali imaju usmerivace na kojima su izbuseni kalibrisani otvori u koje se stavljaju plasticni cepovi za regulaciju protoka. Usmerivac je povezan indukcionom komorom sa izduvnom resetkom smestenom u donjem delu pritisnog rama prozora. Na kraju razvodnog kanala, u zidu WC-a, ugradjena je perforirana resetka kroz koju se pripremljen vazduh uduvava i zagreva proctor WC odeljka. Kanali za razvod vazduha zasticeni su po citavoj duzini nerdjajucim celicnim limom. Na vertikalnom delu zastitnog lima kanala, ispod prozora, nalaze se perforirani otvori koji cine usisne resetke za recirkulacioni vazduh.

Pripremljen vazduh iz kanala se kroz mlaznice, velikom brzinom izbacuje vertikalno navies u indukcionu komoru (“Jet-air”), pri cemu injektorskim efektom, kroz usisne resetke, povlaci vazduh iz prostora za putnike. Ova dva vazduha se mesaju u indukcionoj komori i tako pomesani izlaze kroz izduvnu resetku u proctor za putnike. Na taj nacin zimi se povecava temperature ubacenog vazduha i postize intenzivnije mesanje vazduha u poprecnom preseku kola.

Resetke koje su smestene uz donju ivicu prozora tako su konstruisane da usmeravaju struju vazduha vertikalno prema plafonu gde se sudaraju struje od dve naspramne resetke i vazduh se vraca prema podu, cime se dobija dobra raspodela temperature i povecava ugodnost.

31

Page 32: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

32

Page 33: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

3.7.Elektricni grejaci ulazista i WC-a

Grejaci ulazista I WC-a imaju zadatak da u kriticnim uslovima rada sistema i u period predgrevanja povise temperature vazduha ovih sporednih prostorija. Ukljucenje ovih grejaca moguce je tek kad spoljasnja temperature ima vrednost ispod +50C.

U svakom ulazistu ugradjena sup o dva elektricna grejaca. Oni su smesteni, po jedan, sa svake strane ceonih vrata. Iza grejaca postavljen je zastitni lim, termicki izolovan. Svaki elektricni grejac se sastoji od dva grejna stapa ukupne snage 500 W, sto za jedno ulaziste cini ukupnu dodatnu snagu grejanja od 1 kW.

U razvodne kanale duz perforirane resetke u zidu WC-a ugradjen je po jedan grejac snage 250 W, pa pripremljen vazduh struji preko grejaca i dodatno se zagreva.

Elektricni grejaci imaju zastitne termostate koji reaguju na 1500C.

33

Page 34: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

3.8.Uredjaj za lokalno odsisavanje vazduha

Uredjaj za lokalno odsisavanje vazduha (ventilaciju) se sastoji od:- Regulatora protoka,- Elsaticnih spojnih cevi i - “statickih” (injektorskih) ventilacionih otvora.

U plafon ulazista, WC-a I elektro ormara su uradjene resetke razlicitog oblika I dimenzija, zavisno od protoka. Resetke su elasticnim cevima povezane sa “statickim” ventilacionim otvorima na krocu kola.

Regulatori protoka vazduha smesteni su neposredno iznad resetki i imaju okretno krilo koje moze zauzimati dva polozaja:

- Minimalni, u zimskom periodu – rezim grejanja i - Maksimalni, u letnjem period – rezim ventilacije.

“ staticki ” ventilacioni otvori su injektorski otvori koji koji svojom konstrukcijom omogucavaju da se vazduh iz unutrasnjosti injektorski odisava i kao takvi funkcionisu samo kada se kola krecu. Konstrukcija im je dosta usavrsena i u zavisnosti od brzine kretanja voza pojedinacno mogu odsisati I do 250 m³/h vazduha. Medjutim, to je moguce samo kada odisisana kolicina vazduha moze da se zameni novom, sistemom ventilacije ili kroz nezaptivena mesta na prozorima, vratima, zidovima, podu i krovnoj konstrukciji.

Iza resetke na plafonu ulazista na strain odeljka za pusace nije ugradjen regulator protoka vec ventilator sa elektromotorom. Ventilator je aksijalni kapaciteta 300 m3/h, a motor ansihroni cetvoropolni snage 0.18 kW. Ovakvim sistemom ventilacije u odeljku za pusace se stvara potpritisak i na taj nacin sprecava prodor zagadjenog vazduha u odeljak za nepusace.

U slucaju da dodje do kvara na ventilator ili drugom delu sistema za grejanje i provetravanje, uredjaji za ventilaciju obezbedjuju minimalno neophodno provetravanje pomocnih prostorija I elektro ormara, a proctor za putnike moze se provetravati otvaranjem prozora.

3.9.Upravljanje i regulacija

Upravljanje sistemom grejanja i provetravanja vrsi centralni regulator temperature (CRT) koji je u razvodnoj table, na osnovu izabranog rezima rada i spoljasnjih i unutrasnjih uslova.

Niskonaponski elektricni aparati i elektronski uredjaji za upravljanje, regulaciju i signalizaciju smesteni su u zajednicki razvodni ormar.

Davac spoljasnje temperature se nalazi na krovu, dok su dva davaca unutrasnje temperature smesteni na sredini odeljka dijagonalno jedan od drugog, izmedju razvodnih kanala i

34

Page 35: 9.Analiza Rada GrexzCXjanja Železničkih Putničkih Kola

Grejanje i klimatizacija vozila & Komfor vozila za javni prevoz putnika

zastitnog lima, tako da mere temperature vazduha koji se indukcijom povlaci iz putnickog prostora.

Zadavanje srednje temperature u odeljcima za putnike vrsi kondukter podesavanjem regulatora u opsegu 20 do 240C. Podesena temperature se odrzava automatski sa dozvoljenim odstupanjem ±10C.

Grejaci u ulazistima i WC-ima se ukljucuju sa razvodne table ukoliko je spoljasnja temperature ispod +50C I ako temperature u ovim prostorijama odstupa od propisane.

Elektronska razvodna table, koja objedunjuje sve funkcije regulacije smestena je u jednom kucistu na 8 stampanih kartica. Tabla se napaja jednosmernim naponom 24 V.

Elektricni grejni registar se ukljucuje preko tri visokonaponska kontaktora od 16 kW.Poseban relej minimalnog napona iskljucuje grejanje ako napon baterija padne ispod 21.5

V, cime se izbegava prekomerno praznjenje baterija.

35