В настоящее время в пассажирских поездах дальнего следования в основном используются системы кондиционирования воздуха типа УКВ-31 и УКВ-ПВ. Для повышения потребительских свойств и уровня комфорта перевозок, вагоны дополнительно оснащены устройствами различного назначения, потребляющими электрическую энергию (термоэлектрическими охладителями питьевой воды с ультрафиолетовым обеззараживателем, в купе проводника установлены СВЧ-печи, в туалете нерабочего конца вагона оборудована душевая с экономичной подачей горячей и холодной воды под давлением и др.) [1].
В работе [2] приведены сведения по распределению потребляемой мощности: для системы кондиционирования воздуха (СКВ) – не менее 17 кВт (причем компрессор – 11 кВт, вентилятор конденсаторов – 3 кВт, вентилятор испарителей – 3 кВт [3]); для питания электробытовых приборов, цепи сигнализации и управления – 2,5–4 кВт. В качестве автономных источников энергоснабжения для питания вышеуказанных потребителей во время движения поезда используются подвагонный генератор мощностью 30 кВт, а на стоянках или при движении поезда со скоростью ниже 35 км/ч – аккумуляторная батарея емкостью до 425 А∙ч. Установлено, что для обеспечения работы вагонных потребителей на стоянках пассажирского поезда в течение одного часа происходит полный разряд свинцово-кислотной аккумуляторной батареи типа «ЕЛХИМ-ИСКРА» емкостью 425 А∙ч [4].
С другой стороны, с увеличением протяженности современных пригородных зон, когда поезда вынуждены осуществлять движение со скоростью ниже 35 км/ч, либо при вынужденных их простоях более двух часов при пересечении государственных границ, тепловой поток, воздействующий на кузов вагона, увеличивается более чем в 1,5 раза. Например, поезд Москва-Ташкент, который движется по южным регионам ближнего зарубежья, где температура в летний период года может достигать значения +40 °С и выше, согласно расписанию движения, имеет четыре остановки в пути следования на пограничных переходах продолжительностью более полутора часов каждая. В этих условиях, даже при самых оптимистических прогнозах, располагаемая холодопроизводительность используемых СКВ не в состоянии обеспечивать комфортные условия для пассажиров во время их поездки, устанавливаемые, например, СанПиН [5]. Известно, что продолжительное воздействие повышенных температур на пассажиров с повышенной массой тела, пожилых людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями может привести к тяжелым последствиям [6].