DE3111283A1 - Circuit for preheating passenger train carriages with a single-channel air-conditioning system - Google Patents

Circuit for preheating passenger train carriages with a single-channel air-conditioning system

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DE3111283A1 DE19813111283 DE3111283A DE3111283A1 DE 3111283 A1 DE3111283 A1 DE 3111283A1 DE 19813111283 DE19813111283 DE 19813111283 DE 3111283 A DE3111283 A DE 3111283A DE 3111283 A1 DE3111283 A1 DE 3111283A1
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Abstract

Circuit for preheating passenger train compartment carriages with a single-channel air-conditioning system which has a central air-treatment unit and supplementary heaters in the compartments, and heat sensors in the same and control devices for the central air heating unit and for the supplementary heaters. The intention is that by means of this circuit a relatively uniform heating of all the train compartments should be achieved without the maximum admissible power of the heating system being exceeded. For this purpose, after the envisaged set temperature in the compartments situated in the centre of the carriage is reached, but not in the compartments situated at the ends of the passenger train carriage, half of the heating register for the air treatment unit is switched off and at the same the switch-on duration of the supplementary heaters of the compartments situated at the ends of the passenger train compartment is increased until they too have reached the envisaged set temperature.

Description

BROWN, BOVERI & CIE AKTIENGESELLSCHAFT Mannheim 23. März 1981BROWN, BOVERI & CIE AKTIENGESELLSCHAFT Mannheim March 23, 1981

Mp.-Nr. 523/81 ZPT/P2-H/BrMp.no. 523/81 ZPT / P2-H / Br

Schaltung zum Vorheizen von Reisezugwagen mit Einkanal-Klimaanlaqe. Circuit for preheating passenger coaches with single-channel air conditioning.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Vorheizen von Reisezugabteilwagen mit Einkanal-Klimaanlage, welche ein zentrales Luftbehexzungsgerät und Nachheizkörper in den Abteilen, sowie Wärmefühler in denselben und Steuervorrichtungen für das zentrale Luftheizungsgerät und die Nachheizkörper aufweist. Solche Einkanal-Klimaanlagen sind z.B. aus den Brown,Boveri Mitteilungen 1974 Seite 574 bekannt.The invention relates to a circuit for preheating passenger compartment cars with single-channel air conditioning, which has a central air heating device and post-heating element in the compartments, as well as heat sensors in the same and controls for the central air heater and the after-heaters. Such single duct air conditioners are known e.g. from Brown, Boveri Mitteilungen 1974, page 574.

längere Zeit z.B.
Reisezugwagen die/über Nacht abgstellt sind, müssen vor der Aufnahme des Betriebs, d.h. bevor Fahrgäste einsteigen vorgeheizt werden. Zweck des Vorheizbetriebes ist es in allen Abteilen möglichst schnell und gleichmäßig eine Temperatur von mindestens 200C einzustellen.for a long time, for example
Passenger cars that are parked overnight must be preheated before starting operation, ie before passengers board. Vorheizbetriebes purpose of it is quickly and evenly adjust a temperature of at least 20 0 C as possible in all compartments.

523/81 - 8 - * 23. 03. 1981523/81 - 8 - * March 23, 1981

Bei Klimaanlagen bei denen Luft als Energieträger vorgesehen ist, ist ein zentrales Luftbehandlungsgerät bekannt, von welchem über längs des Fahrzeuges angeordnete Luftkanäle den einzelnen Abteilen die erwärmte Luft zugeführt wird- In den einzelnen Abteilen sind zum Einstellen einer individuellen Temperatur und zum Ausregeln von Störgröße zusätzliche Heizkörper vorgesehen, welche in der Regel von einem Steuergerät zu- und abgeschaltet werden. Die Temperatur in öU η erwähnten Längskanal fällt von der Lufteintrittstelle zu den Wagenenden (bedingt durch Verluste) ab. Auch die Luftmenge pro Abteil nimmt wegen der Druckverluste zum Ende hin ab, wodurch zu den Fahrzeugenden hin ein Gefälle im Energieangebot besteht.A central air treatment device is known for air conditioning systems in which air is used as the energy carrier. from which the heated air is supplied to the individual compartments via air ducts arranged along the length of the vehicle - In the individual compartments are for setting an individual temperature and for regulating disturbance variables additional heating elements are provided, which are usually switched on and off by a control unit. the The temperature in the longitudinal duct mentioned in öU η falls from the air inlet point to the ends of the wagon (due to losses). The amount of air per compartment also increases because of the pressure losses towards the end, as a result of which there is a gradient in the energy supply towards the ends of the vehicle.

In der Praxis sieht der Temperaturverlauf nach erfolgtem Vorheizvorgang so aus, daß wenn das letzte Abteil 20 C erreicht hat, die mittleren Abteile überschwingen und Temperaturen von 28 0C und mehr aufweisen können. Um eine kurze Vorheizzeit zu erreichen, ist es erforderlich/sämtliche Heizregister des Luftbehandlungsgerätes zum Heizen einzuschalten. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit die in den Abteilen installierten Zusatzheizkörper dazu zu benutzen, die benachteiligten Randabteile, welche eine niedrigere Temperatur als die zentralen Abteile aufweisen, schneller an die gewünschten 20 0C heranzuführen. Dies setzt aber voraus, daß zusätzliche Energie zum Nachheizen über die Leistung des zentralen Luftbehandlungsgerätes und der Zusatzheizkörper hinaus verfügbar ist. Der Gesamtarschlußv/ert eines solchen Reisezugwagens ist aber in de Regel auf einen bestimmten Maximalwert z.B. 5OkW beschränkt. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung zum Vorheizen von Reisezugabteilwagen mit Einkanal-Klimaanlage anzugeben, bei welchem eine relativ gleichmäßige Erwärmung sämtlicher Zugabteile erreicht wird, ohne daß die maximal zulässige Leistung der Heizanlage überschritten wird.In practice, after the preheating process has taken place, the temperature profile is such that when the last compartment has reached 20 ° C., the middle compartments overshoot and can have temperatures of 28 ° C. and more. In order to achieve a short preheating time, it is necessary / to switch on all heating registers of the air handling unit for heating. Basically, to use the installed in the compartments auxiliary radiator to the favored edge of compartments which have a lower temperature than the central compartments the possibility of quickly introduce them to the desired 20 0 C. However, this assumes that additional energy is available for reheating beyond the power of the central air treatment device and the additional heating element. The total connection value of such a passenger coach is, however, usually limited to a certain maximum value, for example 50kW. It is therefore the object of the invention to provide a circuit for preheating passenger compartment cars with a single-channel air conditioning system, in which a relatively uniform heating of all train compartments is achieved without exceeding the maximum permissible power of the heating system.

523/81 """ '->'- H 23. 03. 1981523/81 """'->' - H March 23, 1981

Als Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei der eingangs erwähnten Schaltung nach Erreichen der vorgesehenen Solltemperatur in den in der Wagenmitte gelegenen Abteilen jedoch nicht in den an den Stirnseiten des Reisezugwagens gelegenen Abteilen ,die Hälfte des Heizregisters für das Luftbehandlungsgerät abgeschaltet wird und gleichzeitig die Einschaltdauer der Nachheizkörper der an den Stirnseiten des Reisezuwagens gelegenen Abteile so lange erhöht wird, bis auch diese die vorgesehene SoIltemperatur erreicht haben. Geht man bei der angegebenen Lösung davon aus, daß z.B. zwei Heizregister von je 19kW für das zentrale Luftbehandlungsgerät und 6kW für die Batterienladung benötigt würden, stände ohne Überschreitung der maximal zulässigen Leistung lediglich noch einAs a solution to this problem, it is proposed according to the invention, that in the circuit mentioned at the beginning after reaching the intended target temperature in the middle of the car but not in the compartments located at the end of the coach, half of the heating register for the air handling unit is switched off and at the same time the on-time of the post-heating element of the compartments located on the front sides of the travel vehicle is increased until these also reach the intended target temperature achieved. If one assumes for the given solution that e.g. two heating registers of 19kW each for the central air handling unit and 6kW for the battery charge would be required without exceeding the maximum permissible power only one more

15" Betrag von 7kW für die Zusatzheizung zur Verfügung. Durch die angegebene Lösung wird der Energiebedarf um rund 19kW verringert, so daß für die Abteile in den äußeren Partien des Wagens eine ausreichende Leistung zur Nachheizung zur Verfügung steht.15 "amount of 7kW available for additional heating the solution given, the energy requirement is reduced by around 19kW, so that for the compartments in the outer parts the car has sufficient power available for post-heating.

In zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, daß die Abschaltung des einen Heizregisters des Luftbehandlungsgerätes dann erfolgt, wenn in den zentralen Abteilen die Temperatur um etwa 2 0C ui
stiegen ist.It is expediently provided that the one heating register of the air treatment device is switched off when the temperature in the central compartments has risen by about 2 ° C. ui
has risen.

etwa 2 0C unter den gewünschten Wert z.B. 20 0C angeln zweckmäßiger Weise kann die Schaltung als speicherprogrammierte Steuerung-Regelung ausgebildet sein.about 2 ° C. below the desired value, for example 20 ° C., the circuit can expediently be designed as a memory-programmed open-loop and closed-loop control system.

Ein Ausführungsbeispiel mit einer Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichung Fig. 2 und die Temperaturverteilung in den einzelnen Abteilen beim Vorheizen nach den bisher üblichen bekannten Verfahren in Fig. 1 dargestellt.An exemplary embodiment with a circuit for carrying out the method according to the invention is shown in FIG Drawing Fig. 2 and the temperature distribution in the individual compartments during preheating according to the previously usual known method shown in FIG.

523/81 - y- & 23.03. 1981523/81 - y- & 23.03. 1981

In der Schaltung nach Fig. 2 ist mit L das Luftbehandlungsgerät mit den beiden Heizregistern Ll und L2 bezeichnet, die jeweils über fernbetätigte Schalter Sl bzw. S2 mit der Zugsammelmaschine verbindbar sind, bezeichnet. Die Betätigung der Schalter Sl und S2 erfolgt durch das Steuergerät ST. Weiter sind die einzelnen Abteile mit Al, A2 ... AlO und All bezeichnet. Die zentralen Abteile sind die Abteile A5, A6 und A7. In jedem Abteil ist ein nicht dar^astellter Nachheizkörper vorgesehen, welcher jeweils von einem fernbetätigbaren Schalter SAl, SA2 ... SAU ein- bzw. ausgeschaltet wird. Die Steuerung dieser Schalter erfolgt ebenfalls von dem Steuergerät ST.In the circuit according to FIG. 2, L is the air treatment device with the two heating registers Ll and L2 denotes, each of which can be connected to the train collecting machine via remotely operated switches S1 and S2, respectively. The actuation of the switches S1 and S2 is carried out by the control unit ST. Next are the individual compartments with Al, A2 ... AlO and All. The central compartments are compartments A5, A6 and A7. In every compartment an after-heating element (not shown) is provided, which is switched on or off in each case by a remotely operated switch SA1, SA2 ... SAU. The control this switch is also carried out by the control unit ST.

Jedes der Abteile weist einen Temperaturfühler F tV1, F N 2 ... F r9~ 10, F (ir 11 auf, die jeweils über getrennte Leitungen Lei, Le2 ... LeIO, LeIl mit dem Steuergerät ST verbunden sind.Each of the compartments has a temperature sensor F tV1, F N 2 ... F r9 ~ 10, F (ir 11, which are each connected to the control unit ST via separate lines Lei, Le2 ... LeIO, LeIl.

Bei Beginn des Vorheizvorganges werden die beiden Heizregister Ll und L2 des Luftbehandlungsgerätes L über die Schalter Sl und S2 eingeschaltet. Erreicht die Temperatur im einem der Abteile A5, A6 oder A7 eine Temperatur die etwa 2 unter der gewünschten Temperatur von 20 C liegt, wird von dem jeweiligen Fühler F fr 5, Fn^ 6, Y/ul ein Signal auf das Steuergerät ST gegeben, durch welches die Einschaltung eines der Heizregister Ll oder L2 gesperrt wird. Die Einschaltdauer der Zusatzheizkörper für die Randabteile Al bis A4 und A8 bis Al2 kann dann soweit "'ergrößert werde, daß die Temperatur in den Randabteilen A" bis A4 und A8 bis 12 nicht mehr gegenüber der Temperatur in den zentralen Abteilen nachhängt.At the beginning of the preheating process, the two heating registers Ll and L2 of the air treatment device L are switched on via the switches S1 and S2. If the temperature in one of the compartments A5, A6 or lying A7 a temperature about 2 below the desired temperature of 20 C, is given by the respective sensor F for 5, Fn ^ 6, Y / ul a signal to the control device ST, by which the activation of one of the heating registers Ll or L2 is blocked. The duty cycle of the additional heating element for the edge compartments A1 to A4 and A8 to Al2 can then be increased to such an extent that the temperature in the edge compartments A "to A4 and A8 to 12 no longer depends on the temperature in the central compartments.

Claims (3)

523/81 20. 03. 1981523/81 March 20, 1981 ZPT/P2-H/Br,ZPT / P2-H / Br, AnsprücheExpectations ■η■ η ι !./Schaltung zum Vorheizen von Reisezugabteilwagen mit EinKanal-Klimaanlage, welche ein zentrales Luftbehandlungsgerät L·- d Nachheizkörper in den Abteilen, sowie Wärmefühler in denselben und Steuervorrichtungen für das zentrale Luftheizungsgerät und die Nachheizkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der vorgesehenen Solltemperatur in den in der Wagenmitte gelegenen Abteilen, jedoch nicht in den an den Stirnseiten des Reisezugwagens gelegenen Abteilen die Hälfte des Heizregisters für das Luftbehandlungsgerät abgeschaltet wird und gleichzeitig die Einschaltdauer der Nachheizkörper der an den Stirnseiten des Reisezugwagens gelegenen Abteile solange erhöht wird, bis auch diese die vorgesehene Solltemperatur erreicht haben.ι! ./ Circuit for preheating passenger compartment carriages with a single-channel air conditioning system, which has a central air treatment device L - d after-heating elements in the compartments, as well as heat sensors in the same and control devices for the central air-heating device and the after-heating elements, characterized in that after the intended Set temperature in the compartments located in the middle of the carriage, but not in the compartments located on the front sides of the coach, half of the heating register for the air treatment device is switched off and at the same time the on-time of the after-heating elements of the compartments located on the front sides of the coach is increased until these are also increased have reached the intended target temperature. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die Abschaltung des einen Heizregisters des Luftbehandlungsgerätes dann erfolgt, wenn in den zentralen Abteilen die Temperatur um etwa
ist.2. A circuit according to claim 1, characterized in that means are provided by which the shutdown of a heating register of the air treatment device takes place when the temperature in the central compartments by about
is. etwa 2 °c unter den gewünschten Wert z.B. 20 0C angestiegenabout 2 ° C below the desired value, for example 20 0 C increased 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurcl· gekennzeichnet, daß die Schaltung als speicherprogrammierte Steuerung-Regelung ausgebildet ist.3. Circuit according to claim 1 or 2, characterized by that the circuit is designed as a memory-programmed open-loop and closed-loop control system.
DE19813111283 1981-03-23 1981-03-23 Circuit for preheating passenger train carriages with a single-channel air-conditioning system Granted DE3111283A1 (en)

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