Покращення показників мікроклімату в пасажирському вагоні при застосуванні системи кондиціонування з роздільним клімат контролем

Abstract

Ефективне функціонування систем кондиціонування повітря у пасажирських вагонах залізничного транспорту є ключовим фактором забезпечення належного рівня комфорту для пасажирів. З урахуванням сучасних кліматичних змін, зростання температурних навантажень та збільшення тривалості поїздок, актуальним стає питання удосконалення параметрів мікроклімату в салонах і купе. Значна частина експлуатованих систем кондиціонування в Україні є морально застарілою та не відповідає сучасним вимогам енергоефективності, ергономіки та екологічності. Вони не забезпечують належного терморегулювання, рівномірного розподілу повітря й часто є джерелом шуму та скарг з боку пасажирів. Одним із перспективних напрямів модернізації кліматичних систем є впровадження технології роздільного (зонального) клімат-контролю, яка дозволяє регулювати параметри повітря окремо в кожній зоні або купе. Такі системи забезпечують кращу адаптацію до індивідуальних потреб пасажирів, знижують витрати енергії та підвищують загальну ефективність управління мікрокліматом. Об’єктом дослідження у цій роботі виступає система кондиціонування повітря пасажирського вагона, орієнтована на застосування зонального клімат-контролю. Метою дослідження є аналіз сучасного стану кліматичних систем, визначення недоліків традиційних конструкцій та технічне обґрунтування доцільності впровадження роздільного клімат-контролю. У роботі було проведено аналіз принципу дії та структурної схеми такої системи, виконано розрахунок її основних параметрів, розглянуто вимоги охорони праці під час обслуговування кліматичного обладнання. Запропоновані технічні рішення можуть слугувати основою для модернізації кліматичних систем у вагонах з урахуванням сучасних 6 вимог до комфорту, енергоефективності та надійності.

The effective operation of air conditioning systems in passenger railway cars is a key factor in ensuring a high level of passenger comfort. Given the current climate changes, rising thermal loads, and increased journey durations, the need to improve microclimatic conditions in cabins and compartments has become particularly relevant. A significant portion of the air conditioning systems currently in use in Ukraine is outdated and fails to meet modern requirements for energy efficiency, ergonomics, and environmental standards. These systems often provide inadequate thermal regulation, uneven air distribution, and are a common source of noise and passenger complaints. One of the most promising directions for upgrading climate systems is the implementation of zonal (individual) climate control technology, which enables the regulation of air parameters separately in each zone or compartment. Such systems better adapt to individual passenger needs, reduce energy consumption, and improve the overall efficiency of microclimate control. The object of this study is the air conditioning system of a passenger railway car, designed for zonal climate control application. The aim of this research is to analyze the current state of air conditioning systems, identify shortcomings in traditional configurations, and provide a technical rationale for the implementation of zonal climate control. The study includes an analysis of the operational principles and structural scheme of such a system, calculation of its main parameters, and review of occupational safety requirements during the maintenance of climate equipment. The proposed technical solutions may serve as a foundation for modernizing climate systems in railway cars in accordance with contemporary standards for comfort, energy efficiency, and reliability. 7