Klimaanlage und Heizung der Straßenbahnen Škoda 39T in Ostrava und 40T in Pilsen

Das Klimaanlagen- und Heizungssystem für die Škoda 39T und 40T Straßenbahnen (FCx-Konzept) dient der Kühlung, Belüftung, dem Beheizen und Konditionieren der Zuluft für den Fahrgastraum sowie den Fahrerstand in der Straßenbahn.

Es ist die dritte Generation der POLL-Klimaanlagen. Das Design dieser Aggregate ist vollends neu konzipiert worden, um das Gewicht zu reduzieren und die Leistung zu steigern. Es gibt hier ein neues Konzept der Kühlung von Stromrichtern, bei welchem die Verlustwärme Kühlleistung der Klimaanlage nicht reduziert, sondern mit Hilfe von Kondensatorlüftern an die Umgebung abgeführt wird.

Das System setzt sich aus drei Hauptgeräten zusammen:

  • Fahrgastraum-Klimaanlage vom Typ KLM-T2520.PLZ01
  • Fahrerstand-Klimaanlage vom Typ KLM-T0507.PLZ01
  • KVA-03 Heizungen der neuen Generation

Die Innenraumheizungen beinhalten einen kontaktlosen Schalter sowie eine eigene Steuerungseinheit mitsamt einer CAN-Leitung, wodurch sich die Regulierung des thermischen Wohlbefindens im Waggon verbessert hat. Neuerdings kommen Temperatursensoren auch auf der Seite des Lufteintritts in die Aggregate zum Einsatz. Hierdurch kennen wir die Temperaturverteilung im gesamten Fahrzeug, was ein wichtiger Parameter zum Verbessern der Regulierung des thermischen Wohlbefindens ist. Sowohl die Großraum-, als auch die Kabinenklimaanlagen verfügen über integrierte kompakte Halbleiternetzteile, DC/DC-Umwandler mit galvanischer Trennung und Wechselrichter. Die Geräte können direkt aus dem 600-V- oder aus dem 750-V-DC-Bahnnetz, mit  positiver oder negativer Polarität, eingespeist werden – je nach Einsatzort Die Wechselrichterkühlung der Großraumklimaanlage ist aktiv, nutzt die selben Ventilatoren wie der Kondensator-Wärmetauscher. Die Kabinenklimaanlage enthält Umrichter mit Halbleitern auf Siliziumkarbid (SiC) -basis, mit welchen die Verlustleistung in bedeutendem Maße reduziert werden kann, die Leistungselektronik kann konsequent passiv gekühlt werden, eine solche Kühlung ist robust, wartungsfrei und wirtschaftlich. Wir haben zum überhaupt ersten Mal eine vollends resonante Topologie mit fortschrittlichem Steuerungssystem verwendet, um die Kontaktspannung zu stabilisieren.

Kabinen-Wechselrichter: hierin befindet sich ein Eingangssromkreis DC/DC-Eingangskreis 2xDC/AC

Wichtigste Eigenschaften

  • SiC-basierte Halbleiter (DC/DC)
  • Intelligente IPM-Module (DC/AC)
  • Hohe Effizienz, passive Kühlung außerhalb des Containers (durch die Verlustleistung erwärmt sich die HVAC-Abluft nicht, wodurch sich die Effizienz der Kabinenkühlung reduzieren würde)
  • Geringe Einbauhöhe
  • Minimierte Anzahl an Drahtverbindungen, hohe Zuverlässigkeit

Elektrische Parameter

  • Eingangsspannung: 400-1200V
  • Ausgangsspannung: 720V, stabilisiert, einstellbar im Bereich 580V ÷ 750V
  • Ausgangsleistung: 5,4kW, Austausch des Resonanzsatzes und Einbau von Geräten mit bis zu 14kW
  • Wirkungsgrad (Version 5,4kW): 96-98% @5,4kWout, 400-1200Vin
  • Galvanische Trennung: 4kVAC
  • Hohe Schaltfrequenz: 50-150kHz
  • Eine dem großen Eingangsspannungsbereich angepasste Resonanztopologie
  • Sanftes Schalten (ZVS) und Entlastung für die Transistoren beim Ausschalten (nahezu vernachlässigbare dynamische Verluste)
  • Keine Überspannungsspitzen an Leistungshalbleitern, verlustfreie Entlastung
  • Niedrige EMI-Werte
  • Auch die Steuerungseinheiten bei dieser Art an Klimaanlagen sind in bedeutendem Maße innoviert, verkleinert und vereinfacht worden.

Eigenschaften

  • Steuerung über ein fahrzeuginternes Ethernet-Netzwerk
  • Interne CAN-Leitung für Heizungen
  • Kompatibel mit dem Tunning- und Service-Tool (TST)
  • Erweiterte Diagnostik, Ereigniserfassung und Betriebsdaten
  • Integrierte Umrichter
  • Stufenlose Drehzahlregelung der Ventilatoren und des Kompressors
  • Berührungsfreie Heizungsregulierung
  • Stromversorgung dank der Freileitung

Technische Parameter des KLM-T2520.PLZ01 Gerätetyps

  • Nennkühlleistung des Gerätes                                            25 kW
  • Nennheizleistung                                                                   20 kW
  • Nennversorgungsleistung                                                    750 V DC
  • Arbeitsbereich der Versorgungsspannung                      400 V – 1000 V DC, volle Leistung ab 620V
  • Nennsteuerspannung                                                           24V DC
  • Kühlmittel im Kompressorkreislauf                                 134a
  • Gewicht der Kühlkreislaufkomponenten                         400 kg
  • Maximale Luftzufuhr                                                            3000 m3/Stunde.
  • Betriebstemperaturbereich                                                  -40°C bis 45°C
  • Kommunikationsschnittstelle                                             Ethernet, CAN 

Technische Parameter des KLM-T0507.PLZ01 Gerätetyps

  • Nennkühlleistung des Gerätes                                           5 kW
  • Nennheizleistung                                                                  7 kW
  • Nennversorgungsleistung                                                   750 V DC
  • Arbeitsbereich der Versorgungsspannung                     400 V – 1000 V DC
  • Nennsteuerspannung                                                          24V DC
  • Kühlmittel im Kompressorkreislauf                                R134a
  • Gewicht der Kühlkreislaufkomponenten                        150 kg
  • Maximale Luftzufuhr                                                           650 m3/Stunde.
  • Betriebstemperaturbereich                                                -40°C bis 45°C
  • Wechselrichterkühlung                                                      Passiv
  • Kommunikationsschnittstelle                                           Ethernet, CAN
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