DE691806C - Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung einer Luftheizung fuer Eisenbahnfahrzeuge - Google Patents

Description

Biei Luftheizungsanlagen für Eisenbahnfahrzeuge ist es bekannt, den Abteilen zwei verschieden ho eher wärmte Luftströme (Lauluft und Warmluft) in je einer besonderen S Leitung· zuzuführen, so -daß durch Änderung der Menge der. aus· den boden Leitungen in jedes Abteil austretenden Luftmengen mittels der Abteilregler die Temperatur der jedem Abteil zuströmenden Mischluft dem Wärme-

to bedarf angepaßt werden kann, ohne daß 'hierdurch die Beheizung der anderen Abteile beeinflußt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung einer derartigen Luftheizung, bei der der Gesamtluitstrom nach Durchströmen eines ersten Erhitzers in zwei Teile zerlegt wird, von denen der eine (Warmluft) in einem zweiten Erhitzer auf eine' gegenüber der Temperatur des anderen Teilstromes (Lauluft) erhöhte Temperatur gebracht wird, und bei der die beiden Erhitzer an den Wasserkreislauf eines gemeinsamen, durch Energiezufuhr geheizten Wasserkessels angeschlosisien sind.

Die ihr zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, 'die Regelung so abzubilden, daß sowohl die Temperatur des¹ heißeren der beiden Luftströme, der Warmluft, als auch die Temperatur des¹ umlaufenden Heizwassers sich umgekehrt mit der Außenteniperatüär ändern.

Der Zweck dieser Maßnahmen ist folgender :

Durch die Regelung der Temperatur der Warmluft wird eine Vorregelung der Heizung erzielt, durch die die den Abteilten zugeführte Wärmemenge bereits angenähert dem sich in erster Linie nach der Außentemperatur richtenden Wärmebedarf angepaßt wird, so daß die Abteilregelung durch Änderung des· Mischungsverhältnisses der beiden dem Abteil zugeführten Zweigströme lediglich die

geringen Unterschiede zwischen der vorgeregelten Wärmemenge und dem tatsächlichen Wärmebedarf auszugleichen hat. Dies hat zur Folge, daß die Verstellorgane in den in die Abteile mündendem Heizluftzweigleitungen, bei kontinuierlicher Äbteilregelung nur wenig verstellt bzw. bei Stoßregelung nur selten verstellt zu werden brauchen, so daß die den Abteilen zugeführte Frischluftmenge sich nur unwesentlich ändert. Außerdem ist dann, ein vollständig dichter Abschluß der Verstellorgane in den Abteilauslässen nicht erforderlich.

Ferner gibt diese Vorregelung die Möglichkeit, die der Abkühlung durdh den Fahrwind und die durch Undichtheiten des Fensters eindringende Luft ausgesetzte Wand des Wagens durch einen Warmluftschleier zu beheizen, ohne daß hierbei die Abteiiao temperaturregelung wesentlich beeinträchtigt wird. Zu diesem Zweck wird aus einem längs dieser Wand am Boden verlegten Kanal ein an dieser Wand aufsteigender Teilstrom der Warmluft abgelassen. Dieser Teilstrom muß, as wenn er seinen Zweck, die Abkühlung· durch eindringende Luft auszugleichen, erfüllen soll, dauernd in gleichbleibender Stärke aufrechterhalten werden, darf also nicht der Abteilregelung unterliegen. Durch die erfmdungsgemäße Vorregelung wird erreicht, daß dieser Teilstrom bereits dem mit der Außentemperatur sich ändernden Wärmebedarf der Wandbeheizung angepaßt ist.

Durch die Regelung der Temperatur, des umlaufenden Heizwassers .derart, daß sie sich umgekehrt mit der Außentemperatur ändert, wird erreicht, daß der Heizwasserkessel nicht mit unnötig hoher Temperatur betrieben wird und daher auch die Verluste durch Abstrahlung und die Abwärmeverluste nicht höher sind, als für den Betrieb bei der jeweiligen Außentemperatur unumgänglich ist. Durch diese Maßnahme werden also sowohl die Lebensdauer als auch die' Wirtschaftlidhkeit des -Kessels und seines Brenners erhöht. Gemäß der Erfindung werden diese an die Regelung der Temperatur des Heißluftstromes und des Heizwassers gestellten Anforderungen dadurch erzielt, daß der an sich bekannte, in dem aus dem ersten Erhitzer austretenden Luftstrom angeordnete temperaturempfindliche Geber bei Überschreiten seiner Ansprechtemperatur die Energiezufuhr (Brennstoff, elektrische Energie, Dampf 0. dgl.) zu dem Kessel unterbricht.

Dieser Geber bemißt die Energiezufuhr zum Wasserkessel derart, daß die Temperatur der aus dem ersten Erhitzer austretenden Luft konstant gehalten wird. Da die Wärmemenge, die erforderlich ist. um die Luft von Außentemperatur auf diese konstante Temperatur zubringen, bei tiefer Außentemperatur größer ist als bei hoher Außentemperatur, bewirkt diese Regelung der Energiezufuhr zum Kessel nach der Temperatur der aus dem ersten Erhitzer austretenden Luft eine um so größere Energiezufuhr, je tiefer die Außentemperatur ist. Dies hat zwangsläufig zur Folge, daß auch die Temperatur des umlaufenden Heizwassers bei tiefer Außentemperatur höher ist als bei hoher Außentemperatur. Da der zweite Lufterhitzer mit dem gleichen Heizwasser betrieben wird, ist auch die Erwärmung, die der durch ihn geleitete Luftteilstrom erfährt, zwangsläufig bei tiefer Außentemperatur und hoher Heizwassertemperatur höher als bei hoher Außentemperatur und dementsprechend tiefer Wassertemperatur. Es wird also durch die erfindungsgemäße Anordnung nur eines im Lauluftstrom liegenden Temperaturgebers gleichzeitig die gewünschte Abhängigkeit sowohl der Warmlufttemperatur als auch der Heizwassertemperatur von der Außentemperatur erzielt. 8g

Bei der Verwendung eines an sich bekannten einstellbaren Temperaturgebers, beispielsweise eines aus mehreren wahlweise einschaltbaren Kontäktthermometern begteheinden Gebersf ist es möglich, die Regeltemperatur der Heißluft und des Heizwassers in den durch die Einstellbarkeit des Gebers gegebenen Grenzen aiich noch willkürlich einzustellen.

Es ist bereits eine Luftheizungsanlage bekannt, bei der der Gesamtluftstrom nach Durchströmen eines ersten Erhitzers und Befeuchtung in einer Berieselungsvorrichtung in zwei Teile zerlegt wird, von denen der eine (Warmluft) in einem zweiten Erhitzer auf eine gegenüber der Temperatur des anderen Teilstromes (Lauluft) erhöhte Temperatur gebracht wird, die um so höher ist, je tiefer die Außentemperatur ist. Bei dieser Anlage sind die beiden Erhitzer hinsichtlich ihrer Beheizung vollkommen unabhängig voneinander. Die Regelung der Energiezufuhr zum ersten Erhitzer erfolgt mittels eines der Laulufttemperatur ausgesetzten, mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Temperaturfühlers, no während die Energiezufuhr zum zweiten Erhitzer mittels zweier in der gleichen Weise ausgebildeter Temperaturfühler geregelt wird, die der Warmluft- bzw. der Außentemperatur ausgesetzt sind. Die Regelung dieser Anlage ¹¹S erfordert also im ganzen drei Temperaturfühler gegenüber nur einem bei der erfindungsgemäßen Anordnung, die also wesentlich einfacher und betriebssicherer ist.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Luftheizungsanlage dargestellt, bei der das Heizwasser für die

beiden Lufterhitzer in einem ölgefeuerten Kessel erwärmt wird, und zwar zeigt

Abb. ι den Heizwasser- und den Luftkreislauf, - Abb. 2 die Anordnung des temperaturempfindlichen Gebers im Erregerstromkreis des die Brennstoffzufuhr zum Kessel steuernden. Wechselventils,

Abb. 3 in einem quer zur Wagenachse

ίο liegenden Schnitt die Anordnung der Luftkainäle in dem beheizten Wagen.

Die Luftheizungsanlage besteht ajis einem Gebläse i, das über ein Filter Frischluft ansaugt und dem Lufterhitzer 2 zuführt. Die aus dem Erhitzer 2 durch die Leitung 3 austretende Luft strömt teilweise in die längs des Wagens verlegte Lauluftleitung 4, teilweise durch den Lufterhitzer 5 und die an diesen angeschlossene, ebenfalls längs des Wagens verlegte Warmluftleitung 6. Aus jeder der beiden . Leitungen 4 und 6 treten Teilströme durch die von Raumthermostaten gesteuerten Klappien 7 und 8 in eine Mischkammer 9 und von hier in die Abteile 10.

Wie Abb. 3 erkennen läßt, sind, die Leitungen.4 und 6 übereinander in der Ecke zwischen dem Wagenboden 11 und der Abfceilaußenwand 12 angeordnet. Der Warmluft kanal 6 ist oben mit Öffnungen 13 versehen, durch die unabhängig· von der Stellung der Klappen 8 ständig ein Teilstrom der Warmluft austritt, der an der Wand 12 aufsteigt und sie beheizt.

Das Heizwasser strömt vom Kessel 15 über die Leitungen 16 und 17 bzw. 18 zu den beiden Lufterhitzern 2 und 5. Aus den Lufterhitzern ,gelangt es über die Leitungen 19 bzw. 20 zum Ausgleichsgefäß 21 und von hier durch die Leitung 22 zurück zum Kessel 15.

Mittels der in die Leitungen 17 und 18 eingebauten Ventile 23 und 24 kann die jedem Lufterhitzer zuströmende Wassermenge eingestellt werden. Die beiden Lufterhitzer 2 und 5 können, anstatt parallel, auch hintereinanderliegend an den Wasserkreislauf angeschlossen werden.

- Der Kessel 15 wird mit Öl geheizt, das vom einer Pumpe aus einem Ölbehälter je nach, der Stellung des in Abb₍. 2 dargestellten elektromagnetisch gesteuerten Wechselventils25, dem es durch den Stutzen. 26 zufließt, entweder durch . die Leitung 27 zum Brenner des Kessels oder durch die Leitung 28 zurück zum Ölbehälter gefördert wird.

Zum Antrieb der Ölpumpe und des dem Brenner die Verbrennungsluft zuführenden Gebläses 36 dient ein Elektromotor 29.

Im Stromkreis der Spule 30 des Wechselventils 25 ist ein Ausschaltrelais. 31 angeordnet, das bei Erregung seiner Spule 32 ^ die Erregung der Spule 30 unterbricht. Im Stromkreis der Spule 32 befindet sich der im Kessel 15 angeordnete Temperaturfühler 33, der beispielsweise bei 95⁰ Kontakt gibt und ein Überheizen des Kessels verhindert. Parallel zu dem Temperaturfühler 33 sind die mittels des Schalters 34 wahlweise einschaltbaren Temperaturfühler 35" bis 35« ge-' schaltet, die in der Luftleitung 3 angeordnet sind und beispielsweise bei 20, 24 und 28⁰ ansprechen. Die Temperaturfühler 33 und 35« bis 35^C sind .als Quecksilberthermometer aus-' gebildet, die bei Erreichen ihrer Ansprechtemperatur Kontakt geben.

Überschreitet die Temperatur der aus dem Lufterhitzer 2 austretenden Warmluft 'die Kontakttemperatur des jeweils' eingeschalteten Thermometers 35, so wird die Spule 3 2 erregt und damit die Erregung 'der Spule 30-am Relais 31 unterbrochen.

Infolgedessen fällt der Teller des Wechselventils 25 von seinem oberen Sitz ab und verschließt die zum Brenner führende Leitung 27, so daß das von der Pumpe geförderte Öl durch die Leitung 28 zum· Ölbehälter zurückfließt,- die Beheizung des Kessels 15 also unterbrochen ist. Sinkt infolgedessen die Temperatur der aus dem Lufterhitzer 2 aitstretenden Luft unter die Ansprechtempera- tür des eingeschalteten Thermometers 3 5 ab, so wird umgekehrt, die Beheizung des Kessels wieder eiliges ehaltet. -

Ist die Außentemperatur niedrig und demgemäß zur Erwärmung der kalten Frischluft auf die Anspreichtemperatur des Thermometers 35 eine große Wärmemenge erforderlich, so wechseln im Betrieb des Brenners lange Betriebszeiten mit kurzen Pausen. Infolgedessen wird das umlaufende Heizwasser stark erwärmt, und" auch· die von .diesem Heizwasser im Lufterhitzer 5 erwärmte Warmluft nimmt eine hohe Temperatur an. Ist 'dagegen die Außentemperatur hoch und demzufolge die zur Erwärmung der Frischluft erforderliche Wärmemenge gering, so ist der '"5 Brenner nur immer kurzzeitig' in Betrieb und längere Zeit ausgeschaltet, so daß das Heiz- . wasser weniger stark erwärmt wird und auch die Temperatur der Warmluft geringer ist. >'°

Die Temperatur des umlaufenden Heizwassers ist also niemals höher als für den Betrieb der Heizung erforderlich, so daß die Abwärmeverluste weitgehend herabgesetzt werden. Die Temperatur der den Abteilen zugeleiteten Warmluft ist dem Wärmebedarf derselben bereits angepaßt, so daß die Abteilregler zwecks Erzielung der jeweils benötigten Beheizung des Abteils die Klappen 7 und 8 nur wenig oder selten zu verstellen brauchen. Auch die Temperatur des aus den Öffnungen 13 austretenden Warmluft-

stromes ist dem Wärmebedarf dieser Wandbeheizung angepaßt, so daß durch diese Warmluftzufuhr zu dem Abteil die Abteilregelung nicht gestört wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur selbsttätigen Regelung einer Luftheizung für Eisenbahnfahrzeuge., bei der der Gesamtluftstrom nach Durchsitrömen eines ersten Erhitzers in zwei Teile zerlegt wird, von denen der eine (Warmluft) in einem zweiten Erhitzer auf 'eine gegenüber der Temperatur des anderen Teilstromes (Lauluft) erhöhte Temperatur gebracht wird, und bei der die beiden Erhitzer an den Wasserkreislauf eines Warmwasserkessels angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der an sich bekannte, in dem· aus dem ersten Erhitzer (2) " austretenden Luftstrom angeordnete temperaturempfindliche Geber (35) bei Überschreiten seiner Ansprechtemperatur die Energiezufuhr zu dem Kessel (15) unterbricht.-

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen