Vytápěí systémy součastých vozdl. trakčí lok. E,D tplovzdušé vytápěí s výměíkm l. topdlo-vzduch 2. motorové vozy E,D vytápěí tplovzdušé využívaí odpadí tplo dslu - rg dslu -33% a trakc, 33% spaly a 33% chlazí vodou (tplo pro vytápěí) 3. lktrcké dotky E tplovzdušé vytápěí s výměíkm l. topdlo-vzduch - ově maí klmatzac E47 4. rgoálí vozy D - tplovzdušé vytápěí s výměíkm : voda-vzduch 5. tramvaová vozdla - l. tplovzdušé, odporové (kombac), klmatzac 6. mtro - bz vytápěí, v tplších oblastch klmatzac 7. osobí vozy - tplovzdušé, dokaálové bo dvoukaálové Podmíky pro dosaží tplé pohody v os. Vozch staoví vyhláškou UIC 553 a vytápěí, větráí a klmatcké zař.. Pro ČD aplkováo TNŽ 287300 Staovo: - průměrá tplota uvtř oddílu pro cstuící musí být +22ºC ± 2ºC - tplota povrchu stě smí být o í žší o víc ž 5ºC - tplota v chodbě smí přvyšovat tplotu v oddíl a smí být od í žší ž o víc 7 ºC - tplota v ástupích prostorch, WC a v ostatích místch vozu musí být m 0ºC - -l vůz vybav klmatzací tplota vháěého črstvého vzduchu a stupň ho vlhkost dá pro podmíky střdí Evropy: věší tplota [ºC] vtří tplota [ºC] rl. vlhkost [%] -20 +24 + 22 35-70 +26 + 23 35-65 +30 +24 35-60 +32 +26 35-60 Pro věší tplotu t = 20 + 0.5 ( t 2 20) ad 24ºC sou vtří tplota vypočt vě t v [ºC] Možství vháěého vzduchu do prostoru pro cstuící dáo takto : věší tplota [ºC] 3 mož. vzd. a osobu [ m h ] -20 a žší 8-20 -5 0 ad -5 20 Př tplotách ad 26 ºC lz k dosaží vytápěého fktu zvýšt průtok a 40 3 m h Věší vzduch pro vytápěí musí být fltrová, tak aby obsahoval víc ž 0.5g prachu a m 3. Aby s přdšlo přímému průvau, oblast omza rychlostí větrého vzduchu a tyto hodoty tplota [ºC] 8 20 22 24 26 vákový fkt rychlost vzduchu [ m s ] 0. 0.5 0.24 0.35 0.5 až 2
Závsí a : Ztráta prostupm tpla za kldu - tplě zolačích vlastostch mat. použtých př stavbě skříě - poměrch v vzduchové vrstvě bzprostřdé blízkost ploch bočc - a rychlost ochlazováí povrchu skříě a rozdílu věší a vtří tploty Izolačí vlastost matrálu vyadřu hodota tplé vodvost λ Pro běžé matrály sou áslduící hodoty : matrál λ [ W m ] hlíkový plch 230 (204) oclový plch 45 (58) tav, polystyr 0.035 moyflx 0.0565 vodovzdorá přklžka 0.230 podlahová kryta 0.60 lamát 0.204 sklo 0.756 vzduch 0.024 guma 0.6 lolum 0.9 korkové dsky 0.062 torophor 0.070 [ W m ] Poměry v vzduchové vrstvě v blízkost povrchu bočc t. prouděí, sáláí, vlastost povrchu lz praktckého vypočtu zahrout pouz přblžě.charaktrzu věší α W m 2 2 a vtří součtl přstupu α W m součtl přstupu [ ] [ ] Jch hodoty byly zštěy xprmtě a uvažuí s takto : věší povrch vozové skříě [ W m ] 2 vtří povrch vozové skříě α [ W m ] 2 α 23 bočc 8. strop 8.7 oka podlaha 6.9 člc, dvř 9.2 topc 28.8
Tplá vodvost λ, tloušťka zolačí vrstvy S a součtl přstupu sou hodoty pro určí součtl tplého prostupu k [ W m ] 2, ktrý má pro doduchou rovou stěu tvar: 2 [ W m ] k = K S + + α λ α Pro část vozové skříě (podlahy, bočc, střchy) složé z víc vrstv o růzých zolačích vlastostch sou dílčí součtl přstupu. k = + α = S + λ α 2 3 2 [ W m ] = S S2 S3 + + + + α λ λ λ α vypočtou hodotu k třba zvětšt o 5-0%, ktrá rspktu zhorší zolačích vlastostí a tplé můstky. k charaktrzu dol. schopost dotlvých částí skříě přdpsáa ho m. hodota oddílu pro cstuící: bočc a střchy 0.93 podloha.04 věší prostor bočc a střchy.86 podloha 2.08 Ztráta prostupu tpla za kldu ( t t ) [W Qc = k S ] - součtl prostupu tpla dílčí plochu skříě k S - dílčí věší plocha vozové skříě ohračuící vytápěý prostor S S plocha oka S B plocha bočc
- základí ztráty prostupm za kldu tvoří as 30% clkových ztrát - u vozu délky 24.5 m to as 2kW - síží možé použtím ého zol. mat., dvotým oky k 2 [ W m ] k A + k B = K 3 2 Tplé ztráty fltrací (těsostm) skříě Q = V c L ρ L * * ( t t ) = 0.335 V ( t t ) [ W ] V obmový průtok fltrovaého vzduchu stěam V clkový obmový průtok fltrovaého vzduchu c L měrá tplá kapacta vzduchu př stálém tlaku ρ L hustota vzduchu clkový počt prostorů v vozdl t * - průměrá vtří tplota t vtří tplota v dotlvých prostorch vozu t věší tplota y vtí obm dotlvých prostorách vozdla y clkový obm vozdla t = = t y y Přdchozí výpočt komplkovaý a dává xaktí výsldky. Proto lz počítat ako proctuálí část (0-20%) základí ztráty prostupm Q c. Tplé ztráta větráím Q V = 0. 335 V L ( t t ) [ W ] V L clkový obmový průtok vkovího větracího vzduchu t vtří tplota t věší tplota V L = 8 počt cstuících 8 m 3 /h př tplotě 20ºC Clkové tplé ztráty vozdla QV = QC + Q + Q v [ W ]
Clkový tplý zsk QZ = QC + Q m [ W ] Q c produkc tpla osobam v vozdl 85 00 W Q m produkc tpl vtřím zdro Clkový příko vytápěí P = Q Q Z [ W ] pro čtyřápravové osobí vůz 36 40 kw Měré ztráty vozové skříě Tto paramtr slouží pro porováí tplě tchckých vlastostí vozové skříě q s = V Q ( t t ) v V- clkový obm vtřího prostoru t v - průměrá vtří tplota t věší tplota urču s pro stoící vozdlo v rd =5 km/h -.75 W/m 2 K pro vozy dálkové dopravy - 2.09 W/m 2 K pro vozy místí dopravy v rd rdukovaá rychlost - vzduch proudící okolo stoícího vozu Doba přdtápěí τ τ q a od = τ + + l qc od q c od q Pod y c od od Pod y od ( T T ) m od m τ - doba áběhu vytápěcího zařízí a plý výko y od vtří obm vytápěých oddílů [m 3 ] P od výko vytápěcího zařízí příslušého oddílu T m od tplota vzduchu v oddílch [8 ºC] T m vypočtá věší tplota, Řcko, Portugalsko -0 ºC ČR,SR a ostatí střdí Evropa -20 ºC Fsko, Norsko -30 ºC q a od měré akumulovaé tplo v kostrukc skříě vztažé a m 3 vytápěého prostoru a ak tplotího rozdílu věšího a vtřího prostoru [Whm 3 K - ] q c od měrá tplá ztráta oddílů, ktrá vyadřu vlkost clkové ztráty vztažé a m 3 vytápěého prostoru a a K rozdílu věší a vtří tploty [Whm 3 K - ]
ČD Br Základí tchcké úda Váha prázdého vozu 4000 kg Podvozk, pozd: Délka vozu přs árazíky 24500 mm Typ bzrozsochový Görltz V Délka skříě 24200 mm Kostrukčí provdí svařovaý z skříň. osíků Šířka skříě 2882 mm Vzor dvokolí 409.0 a 409.3 Výška střchy od tm kolc 4232 mm Vzor ložsk 74 V Výška bočc 200 mm Spodk: výška skříě 2700 mm Podélíky válcovaý profl U 260 x 80 x 6 mm Vzdálost otočých čpů 7200 mm Hlaví příčíky svař z oclových plchů Rozvor podvozku 2500 mm Člíky svař z oclových úhlíků Průměr styčé kružc kola 920 mm Táhlové ústroí průběžé Nvyšší dovolá rychlost vozu 40 km/h Narážcí ústro trubkové, prst.pruža 320 kn Brzdící váha P 42, R 68 t Osvětlovací zařízí zářvkové, vdlší a ouzové žárovkové Míst k szí 53+8 Vytápěcí zařízí tplovzdušé lktrcké Počt oddílů 6 Brzda DAKO PR, špalíková, 4 Dodávky: 992: prototyp 20-78 0 993-94: 20-78 02 až 35 v roc 995 přzačy do trvalu 20-38 Typový výkrs
Tplé požadavky Úda pro výpočt místo vtří tplota [ C] Kupé 24 Chodba 8 WC 20 Délka skříě Šířka skříě výška bočc výška skříě vlké oko malé oko l = 24200 mm š =2882 mm h = 200 mm h 2 = 2700 mm 270 x 30mm 564 x 30mm Míst k szí 53+8 Počt oddílů 6 BOČNICE : oclový plch Rotaflx atvbračí vrstva Moflx Tplé zolac - bočc Lamátová dska PODLAHA : Lolum Dřvěá přklžka Rotaflx Moflx Atvbračí vrstva oclový plch Tplé zolac - podlaha
Volba tloušťky místo matrál tloušťka [mm] vodvost poz Bočc ocl.5 45 atvbračí vrstva 3 0.07 moflx 20 0.0565 rotaflx 30 0.035 lamát 4 0.209 Člc ocl.5 45 atvbračí vrstva 3 0.07 moflx 20 0.0565 rotaflx 30 0.035 lamát 4 0.209 Podlaha ocl 2 45 atvbračí vrstva 3 0.07 přklžka 6 0.23 lolum 2 0.6 rotaflx 30 0.035 moflx 30 0.0565 Střcha ocl.5 45 atvbračí vrstva 3 0.07 moflx 20 0.0565 sklá vata 40 0.035 lamát 4 0.209 Oko sklo 6 0.756 Dvř ocl.5 45 moflx 20 0.0565 atvbračí vrstva 3 0.07 lamát 4 0.209 atvbračí vrstva- tropho. věší součtl přstupu α [W/m 2 K] 2. vtří součtl přstupu α [W/m 2 K] Jch hodoty byly zštěy xprmtálě a uvažuí s takto : věší povrch vozové skříě : α = 23 [W/m 2 K] vtří povrch vozové skříě : bočc α = 8, [W/m 2 K] podlaha α = 6,9 [W/m 2 K] strop α = 8,7 [W/m 2 K] oka α = [W/m 2 K] člc a dvř α = 9,2 [W/m 2 K] topc α = 28,8 [W/m 2 K]
2 Obcý vzorc pro prostup tpla rovou stěou k = [ W m ] S + + Odpor stěy S = λ 2 k bocc = = 0,694W / m K 0,005 0,003 0,02 0,03 0,004 + + + + + + 8, 45 0,07 0,0565 0,035 0,209 23 α 23 ocl sklo lo přklžka lamát moflx rotoflx atvbr odpor stěy k α 45 0,756 0,6 0,23 0,204 0,0565 0,035 0,07 oka 0,006 0,0079 7,03 bočc 8, 0,005 0,004 0,02 0,03 0,003,2736 0,69 člc 9,2 0,005 0,004 0,02 0,03 0,003,2736 0,70 střcha 8,7 0,005 0,004 0,02 0,04 0,003,5593 0,58 dvř 9,2 0,003 0,004 0,02 0,003 0,465,76 podlaha A 6,9 0,002 0,003 0,06 0,03 0,003 0,9884 0,85 podlaha B 6,9 0,002 0,003 0,06 0,02 0,03 0,003,3423 0,65 topc 28,8 0,005 0,0000 2,78 podlaha 0,78 2 k A + k B 2 Podlaha : k = [ W m ] Ztráty prostupm tpla za kldu 3 α = λ α určí délky oblouku 2 r π a = α [mm] 360 3480 mm Vlkost ploch bočc bz dvří a ok a člc bz dvří ks a[mm] b[mm] t [ C] t [ C] S [m 2 ] ΔT Q c [W] malé oko 4 564 30 24-30 2,55 54 - oko 20 270 30 24-30 28,70 54 857,25 bočc 2 9200 200 8-30 6,46 48 2047,9 člc 2 2882 200 8-30 8,55 48 287,88 strop 3480 24200 24-30 84,22 54 2647,44 dvř 4 846 200 8-30 7, 48 599,8 podlaha 2882 24200 20-30 69,74 50 2278,2 topc 24200 00 24-30 2,42 54 670,38
Clkové ztráty za kldu QC = QC = 2388, 79W Ztráta fltrací Q = QC 0 % = 2388.79 0. = 238. 879W Ztráta větráím ( t t ) = 0.335 8 ( t t ) = 0.335 6 8 ( 24 ( 30) ) 8827. W QV = 0.335 VL = 92 Tplý zsk Q z = 00 = 6 00 = 600W Clkový příko vytápěí P = QC + Q + QV Qz = 2388.79 + 238.88 + 8827.92 600 = 26255.58W