摘要: 空调列车的室内空气品质和空调节能是目前列车空调中存在的两大矛盾因素，如果在列车空调系统内采用热管换热器应用于排风能量回收，可以有效的平衡两者之间的矛盾，在满足空气品质的同时，达到节能的目的。对其可行性等进行了分析，认为其节能效果明显。
0 引言
近年来我国高速列车发展迅速，但还存在不少问题，如车内人员密度大，空间相对较小，空气品质不佳，车内旅客往往会出现胸闷、头晕等症状。于是，乘客对车厢内空气品质的要求越来越高，只有增加新风量才是改善车内空气品质最直接有效的方法。但是，由于室外空气焓值和气温与室内空气焓值和气温存在差异，新风送入车厢内之前需要经过空调系统的处理，势必要消耗热量和加湿量。在不同室温下，新风带来的显热和潜热占冷负荷的百分比为22.3%~36.0%[1]。由此可见，新风带来的显热和潜热占了空调装置冷负荷的很大一部分。另一方面，为保持室内压力，需要将车厢内空气排入大气，如果直接排出，将会造成排风中能量的白白浪费。因此，如果在空调系统中设置热管式热回收系统，使新风与排风进行热量的交换，将排风带走的能量尽可能地转移给新风，以减少新风负荷，将是一种节约能源的有效措施。
1.新风量的确定
由于空调车厢基本处于一个密闭的状态，空调车厢内每人必须保证有一定的新风量，以满足卫生要求。目前，运行中的列车空调车厢所需新风量的大小主要是根据室内允许CO2的浓度作为控制指标。我国空调车车内CO2控制标准为：容积浓度小于或等于0.15%[2]。但是，CO2不能作为衡量空气品质的唯一指标，影响人的舒适及健康的气体还包括空气中的CO2、SO2、NO2、CO以及臭气、粉尘和各类复杂的有机污染物等[3]。ASHRAE62-1989R认为用以确定新风量的污染物来自人员和室内气体污染源两个方面，所以室内最小新风量指标按每人最小新风量指标Rp与每平方米地板所需最小新风量指标Rb之和确定。把这种方法应用于铁路空调客车中，即可以按式（1）计算最小新风量[4]：
Vmin=RpP+RbA（1）
式中：Vmin—列车最小新风量，m3/s；
Rp—每人所需要的新风量，m3/（人·s）；
P—车厢内人员数，人；
Rb—单位车厢地板面积所需要新风量，m3/（m2·s）；
A—车厢地板面积，m2。
另一方面，对于高速空调客车，空调处于一个高速的运行环境，车速越高，车厢外表面的负压值越大（见表1）。当客车时速为140km/h时，新风量将比静态时减少12%左右；当客车时速为160km/h时，新风量减少15%左右[5]。这主要是由于车体外表面的负压值增大，使克服新风系统阻力所需风机风压提高，从而导致新风量的减少。新风量的减少必然会造成车厢内空气品质的降低，而且高速客车还不同于一般的地面建筑，它还具有人员密集度高、流动性大、人在车内的驻留时间一般较长、车厢外环境条件变化大等特点。因此，对于高速列车的新风量的确定应综合考虑各种影响因素，不能简单地将其作为普通地面空调建筑来对待。所以在列车空调实际运行时，列车空调系统的新风量应按式（2）进行计算：
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