近日,中车齐车集团石家庄公司旗下国祥公司自主研制的二氧化碳空调,在石家庄地铁3号线列车装载正线运行。这也是全球正线运营的首列搭载二氧化碳空调地铁列车。
  地铁车厢内部 国祥公司供图
  据介绍,在空调制冷领域,二氧化碳作为制冷剂已有长久的历史,但由于二氧化碳临界温度低、临界压力高、且工作在临界压力以下、运行效率低下,受限于当时的生产技术水平,无法生产出高效的气冷器,所以在氟利昂类制冷剂出现以后,二氧化碳制冷剂逐渐被替代。
  随着全球变暖效应逐步显现,减缓温室效应和臭氧层破坏成为全球面临的首要问题。天然制冷剂二氧化碳以其零臭氧消耗潜值(ODP)、低全球变暖潜值(GWP)及良好的热力学性质,受到制冷行业的关注,但能效比偏低、运行压力高、系统复杂等关键问题,却制约了其在轨道车辆空调行业的推广应用。
  对此,国祥公司于2016年开展CO2跨临界循环制冷技术研究,并在空调自主研制方面形成技术突破,针对轨道车辆运动过程的振动环境、跨临界二氧化碳制冷系统中的超高运行压力,以及车辆运行过程中变工况(环境温湿度化)等特点,采用新型密封材料和工艺降低二氧化碳制冷剂泄漏量,保证了空调的安全可靠运行。
  目前,该公司通过技术调研与方案论证,已经完成了轨道车辆跨临界二氧化碳空调系统集成技术研究、空调结构设计、样机生产地面试验验证、超高压变工况密封技术、关键部件可靠性研制及系统开发等,并进行了空调样机装车应用。在多方共同努力下,两台批量机组在石家庄地铁3号线第26列车装车。2022年初正线运行。正线运行后,通过服务人员分析运行数据、跟车观测空调机组运行状态等,至今空调机组运行平稳,未发现任何异常故障。
  据悉,该公司将通过石家庄地铁3号线列车的正线运营积累的相关经验,深入开展技术研发,拓宽应用领域,逐步推广应用于新能源汽车、智轨等其他公共交通方式的车辆,为低碳绿色可持续发展贡献力量。