Электрическое отопление

Применение электрического тока для отопления пассажирских вагонов началось в 30-е годы. Вначале электрические печи устанавливались под диванами для сидения, позднее отопление осуществлялось воздухом, нагретым в электрическом калорифере.

В пассажирских вагонах с индивидуальным электроснабжением от подвагонного генератора практически неосуществимо из-за необходимости иметь большой резерв мощности, не менее 40 кВт на вагон. На этих вагонах можно иметь электрическое отопление лишь небольшой мощности, которое способно обогревать вагон в переходное время года, или работать в дополнение к водяному отоплению в очень сильные морозы.

Применение полного электрического отопления пассажирских вагонов стало возможным после создания поездов с централизованным электроснабжением от вагона-электростанции, а также при широкой электрификации железных дорог и выпуске электровозов, имеющих специальное оборудование для подключения отопительных систем вагонов поезда к контактной сети.

Принципиальная схема системы отопления пассажирского некупейного вагона модели 61-4194 приведена на рисунке 35.

Легкость автоматизации работы систем электрического отопления, обеспечивающей поддержание устойчивого температурного режима в вагоне зимой, делают такую систему весьма перспективной для пассажирских вагонов с кондиционированием воздуха. Кроме того, электрическое отопление значительно гигиеничнее водяного, при нем облегчается труд проводника, экономятся средства на хранение и транспортировку угля, не требуется возить в поездах котлы значительного веса с трубами и водой.

В зависимости от величины напряжения, применяемые системы электрического отопления можно условно разделить на низковольтные — с напряжением в магистрали до 400В и на высоковольтные — с напряжением в поездной магистрали 1 000Ви выше. Во втором случае магистраль, как правило, получает питание от контактной сети непосредственно или через трансформатор, установленный на электровозе.

Как низковольтное, так и высоковольтное отопление, в зависимости от способа обогрева вагона и применяемого оборудования, бывает следующих систем:

а) система отопления электропечами, размещаемыми непосредственно в пассажирском помещении вагона. Такая система имеет высокий коэффициент полезного действия, проста в управлении и легко переключается на различные эксплуатационные напряжения путем параллельного, или последовательного группового включения электропечей. Недостатком этой системы является сложность эксплуатации из-за необходимости, в целях безопасности пассажиров, предъявления высоких требований к ее содержанию;

Рисунок 35. Схема комбинированной системы водяного отопления пассажирского вагона модели 61-4194

б) система воздушного отопления с помощью мощных электрических калориферов, установленных в нагнетательном воздуховоде системы вентиляции. Преимуществом этой системы перед отоплением электропечами является полная безопасность для пассажиров в связи с отсутствием тока в пассажирском помещении, а также более простое управление работой системы. Недостатки ее — малый коэффициент полезного действия и трудность создания нормальных температурных условий в вагоне вследствие подачи теплого воздуха сверху вниз, что приводит к большой разности температур по зонам и образованию вихревых потоков при поступлении воздуха в вагон. Кроме того, при длительном отстое вагона, когда электроснабжение происходит только от аккумуляторной батареи, с весьма ограниченной емкостью, система воздушного отопления становится практически неработоспособной;

в) комбинированная система электрического отопления, состоящая из электропечей, установленных на полу и электрокалорифера для подогрева воздуха, расположенного в нагнетательном воздуховоде. При такой системе обеспечивается нормальный температурный режим в вагоне и непрерывная подача свежего воздуха;

г) система отопления с промежуточным теплоносителем, состоящая из котла с электрическим подогревом воды и обычной системы водяного отопления с нагревательными трубами. Такая система достаточно проста и безопасна для пассажиров, поскольку электрический котел может быть расположен в помещении, изолированном от пассажиров, например под вагоном.