[08-2024] Определение затрат электроэнергии на кондиционирование воздуха в вагонах электропоездов
 

Определение затрат электроэнергии на кондиционирование воздуха в вагонах электропоездов

С.А. МАРИНИН, канд. техн, наук, доцент,
филиал Самарского государственного университета путей сообщения в городе Нижнем Новгороде

В настоящее время на Горьковской железной дороге, электрифицированной на переменном токе, в пригородном движении эксплуатируются электропоезда производства Демиховского машиностроительного завода серий ЭД9М, ЭД9Э, ЭПЗД.
Электропоезда ЭД9М для обеспечения комфортных условий работы локомотивной бригады в теплый период времени года оборудованы установкой кондиционирования воздуха УКВ-4,5-ЭД, позволяющей в автоматическом режиме поддерживать температуру в кабине машиниста на уровне 24 ± 2 °C. Электропоезда более поздних серий ЭД9Э и ЭПЗД для повышения уровня комфорта пассажиров дополнительно оборудованы системой обеспечения микроклимата (СОМ) в салонах вагонов СОМ 40-42-628, которая в теплый период времени года поддерживает температуру воздуха в салоне вагона от +22 до +28 °C.
В соответствии с паспортными данными СОМ при работе в режиме «Охлаждение» имеет максимальную потребляемую электрическую мощность 22 кВт. Это почти в 2,5 раза меньше, чем при работе в режиме «Отопление» в холодный период времени года, но, тем не менее, ее работа в теплый период времени может повлиять на итоговый расход электроэнергии за поездку.


При изучении структуры затрат электроэнергии на тягу в пригородном движении, выполненном в филиале Самарского государственного университета путей сообщения в Нижнем Новгороде, было установлено, что в целом расход электроэнергии за поездку указанными сериями электропоездов не имеет значимого различия. Однако в области высоких температур окружающего воздуха расход электроэнергии электропоездами ЭД9Э и ЭПЗД, в отличие от электропоездов ЭД9М, увеличивается.

В ходе исследования на примере участка Нижний Новгород — Заволжье — Нижний Новгород, проведенного на статистической базе по фактически выполненным поездкам в 2021 г., графическим способом было определено увеличение расхода электроэнергии за поездку электропоездами ЭД9Э и ЭПЗД по сравнению с электропоездами ЭД9М при высоких значениях температуры окружающего воздуха. Во всех рассмотренных поездках участвовали электропоезда, имевшие составность 4 вагона, что позволило создать одинаковые условия эксперимента. Был сделан вывод о том, что данное увеличение энергопотребления обусловлено работой СОМ.
Чтобы учесть влияние расхода электроэнергии на работу СОМ на общий расход электроэнергии за поездку, для рассматриваемого участка был определен поправочный коэффициент, приведенный в таблице. Рассмотренный участок характеризуется невысокими скоростями движения, что стало причиной больших значений полученного коэффициента. В таблице приведены данные для температуры окружающего воздуха до 28 °C, так как в период эксперимента более высоких температур зафиксировано не было.
Очевидно, что для разных участков поправочный коэффициент будет отличаться по причине разных условий следования и времени движения электропоездов.
Таким образом, для рассмотренных серий электропоездов можно составлять единые нормы расхода электроэнергии на поездку, а для электропоездов, оборудованных СОМ, корректировать норму с помощью поправочного коэффициента.