DE102011101918B4 - Method for operating an air conditioning device and air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungsgerätes mit integrierter Wärmepumpenschaltung, wobei das Klimatisierungsgerät zur Kühlung eines Fahrzeuges, insbesondere eines schienengebundenen Fahrzeuges, betrieben wird, und ein Abtauen des Verdampfers des Klimatisierungsgerätes durch eine Kreislaufumkehr bewirkt wird; wobeidie Abtausteuerung den Zeitpunkt für den Beginn eines Abtauprozesses unter Berücksichtigung ein oder mehrerer mittelbar/unmittelbar den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierender Daten bestimmt; und wobeidie den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierenden Daten die Geräuschentwicklung des Fahrzeuges umfassen.Method for operating an air conditioning device with an integrated heat pump circuit, the air conditioning device being operated to cool a vehicle, in particular a rail-bound vehicle, and defrosting of the evaporator of the air conditioning device being effected by reversing the cycle; whereinthe defrosting control determines the point in time for the start of a defrosting process, taking into account one or more data indirectly / directly characterizing the driving operation of the vehicle; and whereinthe data characterizing the driving operation of the vehicle comprise the noise development of the vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Klimatisierungsgerätes mit integrierter Wärmepumpenschaltung, wobei das Klimatisierungsgerät zur Kühlung eines Fahrzeuges, insbesondere eines schienengebundenen Fahrzeuges betrieben wird, und ein Abtauen des Verdampfers des Klimatisierungsgerätes durch eine Kreislaufumkehr bewirkt wird.The invention relates to a method for operating an air conditioning device with an integrated heat pump circuit, the air conditioning device being operated to cool a vehicle, in particular a rail-bound vehicle, and defrosting of the evaporator of the air conditioning device being effected by reversing the cycle.
Klimaanlagen dienen zur Temperatur- und/oder Feuchteregulierung eines definierbaren Raumklimas. Die Funktionsweise bekannter Geräte mit integrierter Wärmepumpenschaltung basiert im Wesentlichen auf einem mit Kältemittel durchströmten geschlossenen Kältemittelkreislauf, welcher einen Verdichter, einen Verflüssiger sowie einen Verdampfer umfasst. Die Wärmeenergie des Kältemittels wird über den Verdampfer an den vorbeiströmenden Luftstrom abgegeben, wodurch dieser entsprechend herunterkühlt wird.Air conditioning systems are used to regulate the temperature and / or humidity of a definable room climate. The functionality of known devices with an integrated heat pump circuit is essentially based on a closed refrigerant circuit through which refrigerant flows and which comprises a compressor, a condenser and an evaporator. The thermal energy of the refrigerant is transferred to the airflow flowing past via the evaporator, which cools it down accordingly.
Aufgrund der vorherrschenden Temperaturdifferenz zwischen Kältemittel und Luftstrom bildet sich an der Verdampferoberfläche Kondenswasser, das aufgrund des niedrigen Temperaturniveaus des verwendeten Kältemittels auf der Oberfläche des Verdampfers gefriert.Due to the prevailing temperature difference between the refrigerant and the air flow, condensation water forms on the evaporator surface, which freezes on the surface of the evaporator due to the low temperature level of the refrigerant used.
Die Reif- bzw. Frostbildung auf der Verdampferoberfläche beeinflusst nicht nur die Energieeffizienz des Klimatisierungsgerätes, sondern führt darüber hinaus zu einer nicht zu vernachlässigbaren Funktionseinschränkung bis zur vollständigen Funktionsuntüchtigkeit des Klimatisierungsgerätes.The formation of frost or frost on the evaporator surface not only influences the energy efficiency of the air-conditioning device, but also leads to a function restriction that is not negligible up to the complete inoperability of the air-conditioning device.
Aus diesem Grund besitzen derartige Geräte unterschiedlichste Mechanismen zur Initiierung eines Abtauprozesses am Verdampfer, wobei insbesondere das Kältemittel durch Umkehrung des Kreislaufs erwärmt wird und folglich die gefrorene Kondenswasserschicht auf dem Verdampfer zum Schmelzen bringt.For this reason, devices of this type have a wide variety of mechanisms for initiating a defrosting process on the evaporator, the refrigerant in particular being heated by reversing the circuit and consequently melting the frozen layer of condensation on the evaporator.
In der jüngeren Vergangenheit haben sich ständig neuartige Anwendungsbereiche für Klimatisierungsgeräte ergeben. Insbesondere werden Klimatisierungsgeräte zunehmend in mobile Fahrzeuge integriert. So sind inzwischen alle modernen Schienenfahrzeuge, sei es für den Personentransport oder auch für den Tier- und Gütertransport, mit Klimaanlagen ausgerüstet. Die Klimatisierungsgeräte werden bei Personenwaggons des Schienenverkehrs entweder unter dem Fußboden, häufiger aber auf dem Dach verbaut und über das Bordnetz des Schienenfahrzeuges gespeist.In the recent past, new types of application for air conditioning devices have constantly emerged. In particular, air conditioning devices are increasingly being integrated into mobile vehicles. In the meantime, all modern rail vehicles, be it for the transport of people or for the transport of animals and goods, are equipped with air conditioning systems. The air conditioning units are installed either under the floor of passenger cars for rail transport, but more often on the roof and fed via the on-board network of the rail vehicle.
Auch während des mobilen Einsatzes der Klimatisierungsgeräte sind regelmäßige Abtauvorgänge zur Gewährleistung der ordnungsgemäßen Funktionalität notwendig.Regular defrosting processes are also necessary during mobile use of the air conditioning units to ensure proper functionality.
So geht aus der
Ferner beschreibt die
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Steuerung eines Abtauprozesses eines Klimatisierungsgerätes sind bisher allerdings ausschließlich hinsichtlich des stationären Betriebs der Klimatisierungsgeräte optimiert.The methods known from the prior art for controlling a defrosting process of an air conditioning device have, however, so far been optimized exclusively with regard to the stationary operation of the air conditioning devices.
Die vorliegende Erfindung macht es sich aufgrund der vorhergehenden Gründe zur Aufgabe, ein bekanntes Verfahren weiterzuentwickeln, um speziell den Betrieb eines Klimatisierungsgerätes im Mobilbereich zu optimieren.Due to the foregoing reasons, the present invention has set itself the task of further developing a known method in order to specifically optimize the operation of an air-conditioning device in the mobile sector.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung offenbart eine technische Lehre zum Betrieb eines Klimatisierungsgerätes mit integrierter Wärmepumpenschaltung. Das Verfahren ist speziell für Klimatisierungsgeräte ausgelegt, die zur Kühlung eines Fahrzeuges, insbesondere eines schienengebundenen Fahrzeuges eingesetzt werden und aufgrund ihrer konstruktiven Beschaffenheit einen Abtauvorgang erforderlich machen.This object is achieved by a method with the features of claim 1. The invention discloses a technical teaching for operating an air conditioning device with an integrated heat pump circuit. The method is specially designed for air conditioning devices that are used to cool a vehicle, in particular a rail-bound vehicle, and which, due to their structural nature, require a defrosting process.
Erfindungsgemäß bestimmt die Abtausteuerung den Zeitpunkt für die Initiierung eines Abtauprozesses zum Abtauen des Verdampfers unter Berücksichtigung ein oder mehrerer mittelbar/unmittelbar den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierender Daten.According to the invention, the defrosting control determines the point in time for the initiation of a defrosting process for defrosting the evaporator, taking into account one or more data indirectly / directly characterizing the driving operation of the vehicle.
Folglich wird der Beginn des Abtauprozesses auf den jeweiligen Betriebszustand des Fahrzeuges abgestimmt und in dieser Hinsicht optimiert. Unter den Begriff der Fahrzeugbetriebszustandsdaten fallen insbesondere solche Werte, die die Fahrzeugbewegung mittelbar bzw. unmittelbar betreffen.As a result, the start of the defrosting process is matched to the current operating status of the vehicle and optimized in this regard. The term vehicle operating status data includes, in particular, values that directly or indirectly relate to the vehicle movement.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird unter Berücksichtigung der ein oder mehreren den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierenden Daten nicht nur der Zeitpunkt für den Beginn eines einzelnen Abtauprozesses bestimmt, sondern es kann zusätzlich die Zeitdauer bis zu einem erneuten Vorgang und/oder die zyklische bzw. antizyklische Wiederholungsperiode des Abtauprozesses festgelegt werden. In diesem Fall wird der vollständige Abtauvorgang am Verdampfer unter Berücksichtigung der den Fahrzeugbetriebszustand charakterisierenden Daten geregelt.In a preferred embodiment of the method, taking into account the one or more data characterizing the driving operation of the vehicle, not only the point in time for the start of an individual defrosting process is determined, but rather the time until a new process and / or the cyclical or anti-cyclical repetition period of the defrosting process can also be specified. In this case, the complete defrosting process on the evaporator is regulated taking into account the data characterizing the vehicle operating state.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierenden Daten die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges umfassen. Hierbei ist es denkbar, dass beispielsweise im Stillstand ein Abtauprozess eingeleitet wird, wohingegen während der Fahrzeugbewegung das Klimatisierungsgerät weitestgehend im Normalbetrieb betrieben wird. Gleichfalls lässt sich eine beliebige Geschwindigkeitsschwelle definieren, bei deren Unter- oder Überschreiten der Abtauprozess ausgelöst wird.It is particularly advantageous if the data characterizing the driving operation of the vehicle include the driving speed of the vehicle. It is conceivable, for example, that a defrosting process is initiated when the vehicle is at a standstill, whereas the air-conditioning device is largely operated in normal operation while the vehicle is moving. Any speed threshold can also be defined, and if it falls below or exceeds this threshold, the defrosting process is triggered.
Eine derartige vorteilhafte Ansteuerung eines Klimatisierungsgerätes macht sich den Vorteil zu nutze, dass das Betriebsgeräusch eines Klimatisierungsgerätes während des Abtauprozesses vergleichsweise gering ist, was vor allem dem gemäßigten bzw. deaktivierten Kompressorbetrieb geschuldet ist. Da der vom Fahrzeug selbst verursachte Geräuschpegel im Stillstand vergleichsweise gering ausfällt und folglich die Betriebsgeräusche des Klimatisierungsgerätes nicht überdeckt, kann während des Fahrzeugsstillstands durch Umschalten des Klimatisierungsgerätes in den Abtauprozess eine Geräuschreduktion erzielt werden.Such an advantageous control of an air conditioning device makes use of the advantage that the operating noise of an air conditioning device is comparatively low during the defrosting process, which is mainly due to the moderate or deactivated compressor operation. Since the noise level caused by the vehicle itself is comparatively low when the vehicle is at a standstill and consequently does not mask the operating noise of the air conditioning device, a noise reduction can be achieved by switching the air conditioning device to the defrosting process while the vehicle is at a standstill.
Die bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist insbesondere bei schienengebundenen Fahrzeugen von besonderem Vorteil. Das gezielte Umschalten des Klimatisierungsgerätes in den Abtauprozess während des Zugaufenthaltes im Bahnhofsbereich führt zu einer wahrnehmbaren Verringerung der auftretenden Lärmbelästigung für die am Bahnsteig umstehenden Passagiere.The preferred embodiment of the method is particularly advantageous in the case of rail-bound vehicles. The targeted switching of the air conditioning device to the defrosting process while the train is in the station area leads to a noticeable reduction in the noise pollution for the passengers standing by on the platform.
Erfindungsgemäß wird die tatsächliche Geräuschentwicklung des Fahrzeuges als die die Fahrbewegung des Fahrzeuges charakterisierenden Daten berücksichtigt.According to the invention, the actual noise development of the vehicle is taken into account as the data characterizing the travel movement of the vehicle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens umfassen die die Fahrbewegung des Fahrzeuges charakterisierenden Daten ein gespeichertes Betriebsprofil bzw. ein Bewegungsprofil des Fahrzeuges. Stehen zusätzlich zur gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges noch Informationen über die Zeitdauer bis zum nächsten geplanten Stillstand bzw. die Zeitdauer eines geplanten Aufenthaltes an der nächsten Zielposition zur Verfügung, so können diese Informationen als Zusatzkriterium für die Bestimmung des Startzeitpunktes sowie gegebenenfalls zur Bestimmung der Zeitdauer bis zu einem erneuten Abtauvorgang und/oder zur Berechnung der zyklischen bzw. antizyklischen Wiederholungsperiode des Abtauprozesses herangezogen werden.In a further advantageous embodiment of the method, the data characterizing the travel movement of the vehicle comprise a stored operating profile or a movement profile of the vehicle. If, in addition to the current driving speed of the vehicle, information is available about the time until the next planned standstill or the length of a planned stay at the next target position, this information can be used as an additional criterion for determining the start time and, if necessary, for determining the time up to a new defrosting process and / or to calculate the cyclical or countercyclical repetition period of the defrosting process.
In diesem Zusammenhang können weiterhin spezielle Fahrtabschnitte des Fahrzeuges mit festgelegtem Geschwindigkeitsprofil bzw. mit besonders niedrigem Geschwindigkeitsniveau berücksichtigt werden. Im Schienenverkehr fallen hierunter beispielsweise Fahrtabschnitte, die eine Geschwindigkeitsreduzierung für einen bevorstehenden Aufenthalt im Zielbahnhof vorsehen oder auch Fahrtabschnitte durch besiedelte Wohngebiete mit geregelter Maximalgeschwindigkeit. Auch hier kann durch Umschalten des Klimatisierungsgerätes in den Abtauprozess eine wahrnehmbare Geräuschreduktion des Fahrzeuges erzielt werden.In this context, special travel sections of the vehicle with a defined speed profile or with a particularly low speed level can also be taken into account. In rail transport, this includes, for example, sections of the journey that provide for a speed reduction for an upcoming stop at the destination station, or sections of the journey through populated residential areas with a regulated maximum speed. Here, too, a noticeable noise reduction in the vehicle can be achieved by switching the air conditioning device to the defrosting process.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der Abtausteuerung für die Bestimmung des Startzeitpunktes des Abtauprozesses ein oder mehrere den Betriebszustand des Klimatisierungsgerätes charakterisierende Daten als Zusatzkriterium berücksichtigt. Insbesondere sind Messwerte, die die Reif- bzw. Frostbildung auf dem Verdampfer des Klimatisierungsgerätes und/oder die gemessene Energieeffizienz des Klimatisierungsgerätes beschreiben, heranzuziehen.It is also advantageous if the method according to the invention for operating the defrosting control takes into account one or more data characterizing the operating state of the air-conditioning device as an additional criterion for determining the starting time of the defrosting process. In particular, measured values that describe the formation of frost or frost on the evaporator of the air conditioning device and / or the measured energy efficiency of the air conditioning device are to be used.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist auf ein Klimatisierungsgerät für ein Fahrzeug, vorzugsweise für ein schienengebundenes Fahrzeug gerichtet, wobei das Klimatisierungsgerät mit einer integrierten Wärmepumpenschaltung und einer Steuerungseinheit ausgestattet ist. Die konstruktive Ausgestaltung der Steuerungseinheit ermöglicht eine bedarfweise Umkehrung des Kühlkreislaufs des Klimatisierungsgerätes, um einen Abtauvorgang am Verdampfer einzuleiten.Another aspect of the invention is directed to an air conditioning device for a vehicle, preferably for a rail-bound vehicle, the air conditioning device being equipped with an integrated heat pump circuit and a control unit. The structural design of the control unit enables the cooling circuit of the air conditioning device to be reversed if necessary in order to initiate a defrosting process on the evaporator.
Erfindungsgemäß ist die Steuerungseinheit nun derart ausgeführt, dass in Abhängigkeit ein oder mehrerer den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierender Daten ein Startzeitpunkt für einen Abtauprozess bestimmbar ist, wobei die den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierenden Daten die Geräuschentwicklung des Fahrzeuges umfassen.According to the invention, the control unit is designed in such a way that a start time for a defrosting process can be determined as a function of one or more data characterizing the driving operation of the vehicle, the data characterizing the driving operation of the vehicle including the noise development of the vehicle.
Das Klimatisierungsgerät umfasst folglich ein oder mehrere kommunikative Schnittstellen zum Fahrzeug für den gegenseitigen Datenaustausch. Das Klimatisierungsgerät erhält über die Schnittstelle ein oder mehrere den Fahrbetrieb des Fahrzeuges charakterisierende Daten, auf deren Grundlage die Steuerungseinheit einen Zeitpunkt für das Auslösen eines Abtauvorgangs festlegt. Denkbar ist es ebenfalls, dass das Klimatisierungsgerät eine eigene Sensorik zur Erfassung der genannten Daten aufweist.The air conditioning device consequently comprises one or more communicative interfaces to the vehicle for the mutual exchange of data. The air conditioning device receives one or more data characterizing the driving operation of the vehicle via the interface, on the basis of which the control unit determines a point in time for triggering a defrosting process. It is also conceivable that the air-conditioning device has its own sensor system for recording the data mentioned.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist das Klimatisierungsgerät erforderliche Mittel zur Durchführung des voranstehend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens auf. Die resultierenden Vorteile und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Klimatisierungsgerätes entsprechen offensichtlich denen des erfindungsgemäßen Verfahrens, weshalb an dieser Stelle auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.In an advantageous embodiment of the invention, the air-conditioning device has the necessary means for carrying out the method according to the invention explained above. The resulting advantages and properties of the air conditioning device according to the invention obviously correspond to those of the method according to the invention, which is why a renewed description is dispensed with at this point.
Die Erfindung betrifft ferner eine Steuerungseinheit für ein Klimatisierungsgerät eines Fahrzeuges, insbesondere eines schienengebundenen Fahrzeuges, mit einer Softwareroutine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention also relates to a control unit for an air conditioning device of a vehicle, in particular a rail-bound vehicle, with a software routine for carrying out the method according to the invention.
Weiterhin ist die Erfindung auf ein schienengebundenes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Klimatisierungsgerät gerichtet. Die Ausführungen zu den Vorteilen und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die Ausführung der Steuerungseinheit bzw. des Schienenfahrzeuges anwenden, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird. Furthermore, the invention is directed to a rail-mounted vehicle with an air conditioning device according to the invention. The statements on the advantages and properties of the method according to the invention can be applied analogously to the design of the control unit or the rail vehicle, which is why a repetitive description is dispensed with at this point.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further advantages and details of the invention are explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel umfasst ein Schienenfahrzeug, beispielsweise ein für den Personentransport ausgestatteter Zugwaggon, ein Klimatisierungsgerät zur Temperaturregelung des Raumklimas im Innenraum des Schienenfahrzeuges. Der Aufbau des Klimatisierungsgerätes, insbesondere des Kühlkreislaufs, ist nicht auf ein konkretes konstruktives Ausführungsbeispiel beschränkt. Der grundlegende Aufbau des Klimatisierungsgerätes umfasst einen Wärmetauscher, auch als Verdampfer bezeichnet, der von einem zu kühlenden Luftstrom umströmt wird. Der Luftstrom wird mittels des Wärmetauschers erwärmt/gekühlt und in den Innenraum des Schienenfahrzeuges eingebracht.In a specific exemplary embodiment, a rail vehicle, for example a train wagon equipped for passenger transport, comprises an air conditioning device for regulating the temperature of the room climate in the interior of the rail vehicle. The structure of the air conditioning device, in particular the cooling circuit, is not limited to a specific structural embodiment. The basic structure of the air conditioning device comprises a heat exchanger, also referred to as an evaporator, around which an air flow to be cooled flows. The air flow is heated / cooled by means of the heat exchanger and introduced into the interior of the rail vehicle.
Durch den Verdampfer fließt ein Kältemittel, das in an sich bekannter Weise im Normalbetrieb mittels Kompressor und Verflüssiger auf ein bestimmtes Temperaturniveau heruntergekühlt wird.A refrigerant flows through the evaporator, which is cooled down to a certain temperature level in a manner known per se during normal operation by means of a compressor and condenser.
Die Temperaturdifferenz zwischen Verdampferoberfläche bzw. Kältemittel und dem passierenden Luftstrom führt zur Bildung von Kondenswasser auf der Verdampferoberfläche, das aufgrund des niedrigen Temperaturniveaus des Kältemittels gefriert. Die Reif- bzw. Eisbildung auf der Verdampferoberfläche beeinträchtigt den ordnungsgemäßen Betrieb des Klimatisierungsgerätes, weshalb in regelmäßigen Abständen ein Abtauprozess erforderlich ist.The temperature difference between the evaporator surface or refrigerant and the air flow through it leads to the formation of condensation water on the evaporator surface, which freezes due to the low temperature level of the refrigerant. The formation of frost or ice on the evaporator surface impairs the proper operation of the air conditioning unit, which is why a defrosting process is necessary at regular intervals.
Ein solcher Abtauvorgang wird durch die Steuerungseinheit initiiert, indem diese den Kältemittelkreislauf umkehrt. Das in umgekehrter Richtung strömende Kältemittel wird nunmehr erwärmt und bewirkt aufgrund seiner erhöhten Temperatur ein Abtauen der Reif- und Frostschicht im Verdampferbereich.Such a defrosting process is initiated by the control unit by reversing the refrigerant circuit. The refrigerant flowing in the opposite direction is now heated and, due to its increased temperature, causes the frost and frost layer in the evaporator area to thaw.
Der Zeitpunkt sowie die Dauer bzw. die Periode, mit der ein Abtauvorgang wiederholt wird, wird durch die Steuerungseinheit unter Berücksichtigung bestimmter charakteristischer Betriebsgrößen des Klimatisierungsgerätes festgelegt. Hierunter fallen beispielsweise die Dicke und Menge der gebildeten Eisschicht auf der Verdampferoberfläche, sowie die gemessene Energieeffizienz des Gesamtsystems. Wird beispielsweise ein bestimmter Schwellwert unter- bzw. überschritten, so löst die Steuerungseinheit durch Umkehrung des Kältemittelflusses einen Abtauprozess aus.The point in time and the duration or the period with which a defrosting process is repeated is determined by the control unit, taking into account certain characteristic operating variables of the air conditioning device. This includes, for example, the thickness and amount of the ice layer formed on the evaporator surface, as well as the measured energy efficiency of the overall system. If, for example, a certain threshold value is undershot or exceeded, the control unit triggers a defrosting process by reversing the refrigerant flow.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Regelalgorithmen berücksichtigt die vorliegende Erfindung nicht nur die betriebsbedingten charakteristischen Daten des Klimatisierungsgerätes, sondern greift zusätzlich auf Betriebsdaten des Schienenfahrzeuges selbst zurück.In contrast to the control algorithms known from the prior art, the present invention not only takes into account the operational characteristic data of the air-conditioning device, but also makes use of operational data from the rail vehicle itself.
Zur Freigabe der Abtauroutine wird neben den vorstehend beschriebenen charakteristischen Betriebsdaten des Klimatisierungsgerätes als zusätzliches Kriterium die Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges herangezogen. Die Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges ermöglicht es, dass die periodisch notwendige Abtauroutine vorzugsweise dann ausgeführt wird, wenn sich der Zug im Bahnhofsbereich befindet. Der geräuschärmere Abtauprozess kann folglich bei Anwesenheit von Personen im Fahrzeugaußenbereich oder beim Wegfall dominierender Geräuschquellen, wie zum Beispiel Fahrtgeräusche während des Fahrbetriebs, ausgelöst bzw. mit dem Auftreten dieser Ereignisse zeitlich abgeglichen werden.To enable the defrosting routine, in addition to the characteristic operating data of the air conditioning device described above, the traveling speed of the rail vehicle is used as an additional criterion. Taking into account the traveling speed of the rail vehicle makes it possible for the defrosting routine, which is required periodically, to be carried out preferably when the train is in the station area. The lower-noise defrosting process can consequently be triggered or synchronized with the occurrence of these events when people are present in the vehicle exterior or when dominant sources of noise, such as driving noises during driving, are no longer present.
Da die Geräuschquelle des Zuges während des Stillstands im Bahnhofsbereich sehr gering ist, wäre ein im Kühlbetrieb arbeitendes Klimatisierungsgerät akustisch besonders dominant. Das Umschalten des Klimatisierungsgerätes in den Abtauprozess führt zu einer deutlich wahrnehmbaren Geräuschreduktion für die am Bahnsteig wartenden Passagiere.Since the noise source of the train is very low during the standstill in the station area, an air conditioning device working in cooling mode would be acoustically particularly dominant. Switching the air conditioning device to the defrosting process leads to a clearly perceptible noise reduction for the passengers waiting on the platform.
Zusätzlich zur gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges werden noch Informationen über die Zeitdauer bis zum nächsten geplanten Stillstand, d. h. die Reisezeit bis zum nächsten Zielbahnhof, als Zusatzkriterium für die Planung des Startzeitpunktes des Abtauprozesses herangezogen. Gleichfalls können ebenfalls Informationen bzw. hinterlegte Geschwindigkeitsprofile in die Berechnung des Startzeitpunktes einfließen, die eine zukünftige Fahrt mit sehr geringer Geschwindigkeit beschreiben. Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang die anstehende Einfahrt in den nächsten Zielbahnhof mit verringerter Geschwindigkeit, die Ausführung von Rangiermanövern im Bahnhofsbereich oder auch eine Fahrt durch ein bewohntes Gebiet Berücksichtigung finden.In addition to the current travel speed of the rail vehicle, information about the time until the next planned standstill, ie. H. the travel time to the next destination station, used as an additional criterion for planning the start time of the defrosting process. Likewise, information or stored speed profiles can also flow into the calculation of the starting time, which describe a future journey at a very low speed. For example, the upcoming entry into the next destination station at reduced speed, the execution of shunting maneuvers in the station area or also a journey through an inhabited area can be taken into account in this context.
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Families Citing this family (3)
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3313407A1 (en) * | 1982-04-22 | 1983-10-27 | S.I.E.T.T.E. Società Impianti Elettrici Telefonici Telegrafici e Costruzioni Edili - S.p.A., Firenze | AIR CONDITIONING FOR PASSENGER VEHICLES, ESPECIALLY FOR RAILWAY PASSENGER CARS |
| DE10145951A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-11 | Denso Corp | Vehicle air conditioner with defroster operation by external heat exchanger |
| DE602004010973T2 (en) * | 2003-09-03 | 2009-01-02 | Hitachi, Ltd. | Method for operating a fan and an air conditioning system for a vehicle |
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- 2011-05-18 DE DE102011101918.2A patent/DE102011101918B4/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3313407A1 (en) * | 1982-04-22 | 1983-10-27 | S.I.E.T.T.E. Società Impianti Elettrici Telefonici Telegrafici e Costruzioni Edili - S.p.A., Firenze | AIR CONDITIONING FOR PASSENGER VEHICLES, ESPECIALLY FOR RAILWAY PASSENGER CARS |
| DE10145951A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-11 | Denso Corp | Vehicle air conditioner with defroster operation by external heat exchanger |
| DE602004010973T2 (en) * | 2003-09-03 | 2009-01-02 | Hitachi, Ltd. | Method for operating a fan and an air conditioning system for a vehicle |
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Legal Events
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| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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