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Selbsttätige Regelung von Luftheizungen, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge
Bei Luftheizungen ist es bekannt, dem beheizten Raum die Heizluft mit einer Temperatur
zuzuführen, die um so höher ist, je tiefer die Außentemperatur ist, so daß die dem
Raum zugeführte Wärmemenge bereits angenähert dem sich .in .erster Linie nach der
Außentemperatur richtenden Wärmebedarf desselben angepaßt ist. Diese Abhängigkeit
der Heizlufttemperatur von der Außentemperatur wird erzielt durch ein in der Zuleitung
für das Heizmittel (Dampf, Warmwasser, Elektrizität o. dgl.) zum Lufterhitzer angeordentes
Ventil, das von zwei mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Temperaturfühlern gesteuert
wird. Diese sind der Temperatur der aus dem Erhitzer austretenten Luft und der Außentemperatur
ausgesetzt und drosseln die Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer jeweils so weit, daß
die gewünschte Abhängigkeit erreicht wird, beispielsweise bei gleicher Bemessung
der beiden Temperaturfühler die Summe der Heizluft- und der Außentemperatur unverändert
bleibt. Durch eine an das Temperaturfühlersystem angeschlossene, gegebenenfalls
mit einem der Fühler baulich vereinigte Einstellvorrichtung kann hierbei der Hub
des Ventils in der Heizmittelzuleitung so eingestellt werden, daß die Heizlufttemperatur
in der passenden Temperaturzone liegt.
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Eine derartige Regelung genügt jedoch noch nicht allen Anforderungen,
da der Wärmebedarf des Raumes nicht nur von der Außentemperatur, sondern auch von
anderen Einflüssen, wie Besetzung des Raumes, Sonneneinstrahlung, Wind, insbesondere
Fahrwind, Öffnung von Fenstern oder Türen u. dgl. abhängig ist. Es ist bekannt,
sie durch eine Regelung nach der Raumtemperatur zu .ergänzen, die eine Herabsetzung
der Lufteintrittstemperatur bewirkt, wenn die Temperatur des oder der beheizten
Räume unzulässig hoch ansteigt.
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Bei der durch Nachregelung bewirkten zeitweiligen Senkung der Heizlufttemperatur
muß vermieden werden, daß diese Temperatur
unter eine untere Grenze
absinkt und infolgedessen bei der Einführung der Luft in den beheizten Raum Zugerscheinungen
eintreten.
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Gemäß der Erfindung wird dies bei einer selbsttätigen Regelung von
Luftheizungen, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, mit einem Lufterhitzer, dessen
Heizmittelzufuhr von zwei mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Fühlern in der erhitzten
Luft und in der Außenluft sowie nach der Raumtemperatur gesteuert wird, dadurch
erreicht, daß dem Außentemperaturfühler über ein bei Überschreiten der gewünschten
Raumtemperatur geöffnetes Ventil ein Zweigstrom der erhitzten Luft zugeführt wird.
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Infolge der Beaufschlagung mit erhitzter Luft bei Anstieg der Raumtemperatur
über den gewünschten Wert dehnt sich der Inhalt des Außentemperaturfühlers aus und
bewirkt eine Drosselung der Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer, so daß die Temperatur
der erhitzten Luft absinkt und dem Raum weniger Wärme zugeführt wird. Da hierbei
auch die Temperatur des den Außentemperaturfühler beaufschlagenden Zweigluftstromes
sinkt, wird verhindert, daß die Drosselung der Heizmittelzufuhr zu weit getrieben
wird. Die Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer kann durch die Beaufschlagung des Außentemperaturfühlers
mit einem Zweigstrom der Heizluft im Grenzfall nur so weit gedrosselt werden, daß
die Heizlufttemperatur den Wert annimmt, auf den sie durch die miteinander gekoppelten
Temperaturfühler hei der höchsten Außentemperatur geregelt wird, bei der die Heizung
noch in Betrieb ist.
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Es ist bereits bekannt, bei der selbsttätigen Regelung der Luftheizung
eines Eisenbahnfahrzeuges einen .die Frischdampfzufuhr zum Lufterhitzer steuernden
Fühler mit einem Warmluftstrom anzublasen, dessen Menge in Abhängigkeit von der
Raumtemperatur geändert wird. Bei dieser Einrichtung handelt es sich jedodh um einen
Fühler, der außerdem von einem Frischdampfzweigstrom beaüfschlagt wird und bei dem
eine Steigerung der ihm zugeführten Warmluftmenge - im Gegensatz zu dem Außentemperaturfühler
gemäß der Erfindung - eine Verstärkung der Frischdampfzufuhr zum Lufterhitzer zur
Folge hat.
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Die Zufuhr eines Warmluftstromes zu Außentemperaturfühlern bei Überschreiten
der gewünschten Raumtemperatur ist ferner bereits vorgeschlagen bei einer Regelung
einer Eisenbahnfahrzeugheizung, bei der die Heizelemente des Lufterhitzers von verschiedenen
<4ußentemperaturfiihlern gesteuert werden und die somit einer anderen Gattung
angehört als die Regelung, auf die sich die Erfindung bezieht. In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine
Luftheizungsanlage für einen Raum mit einem dampfbeheizten Lufterhitzer, Abb. 2
in einem Diagramm die _l#,bhängigkeit der Heizlufttemperatur von der Außentemperatur.
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Dem in Richtung der Pfeile i von der Frischluft durchströmten Lufterhitzer
2 wird der Dampf durch die Leitung 3 zugeführt, während das Kondensat durch die
Leitung .f abgeleitet wird. In der Dampfzuleitung 3 ist ein Ventil 5 angeordnet,
dessen Teller 6 am Boden des Federungskörpers 7 befestigt ist. Das den Federungskörper
7 einschließende Gehäuse S steht durch die Leitungen g mit den gleich großen, mit
Ausdehnungsflüssiglceit -gefüllten Temperaturfühlern io und i i in Verbindung, von
denen der eine (io) in der Außenluft, der andere (i i) in der Luftaustrittsleitung
12 des Erhitzers angeordnet ist. Der Boden 13 des Fühlers 1o ist mittels eines Federungskörpers
14 mit der Wandung des Fühlers io verbunden und kann durch Betätigen der Einstellschraube
i5 verstellt werden. Diese Einrichtung dient zur Einstellung des Hubes des Ventils
5.
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Um den Temperaturfühler io ist ein Mantel iS angeordnet, dem über
die Leitung i9 ein Zweigstrom der aus dem Erhitzer 2 austretenden Heizluft zugeleitet
werden kann. Die Leitung i9 wird durch ein 1lagnetventil 2o abgeschlossen, dessen
Teller von seinem Sitz abgehoben wird, wenn das im beheizten Raum angeordnete Kontaktthermometer
21 den Stromkreis der Erregung 22 des Magnetventils 2o schließt.
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Durch die beiden Temperaturfühler io und i i wird, entsprechende Einstellung
des Hubes des Ventils 5 vorausgesetzt, die in Abb.2 dargestellte Abhängigkeit der
Temperatur tL der Luft bei Austritt aus dem Erhitzer :2 von der Außentemperatur
tu erzielt. Steigt die Temperatur des beheizten Raumes über den gewünschten
Wert und gibt infolgedessen das Thermometer 2 i Kontakt, so öffnet das Ventil 2o,
und der Außentemperaturfühler io wird von einem Zweigstrom der Heizluft beaufsclilagt.
Durch die Ausdelinung des Inhaltes dieses Fühlers wird das Dampfeinlaßventil 5 gedrosselt
und so die Temperatur tL der Heizluft gesenkt. Da sich hierbei die Temperatur des
den Fühler io beaufschlagenden Zweigstromes in demselben Maß verringert, wird eine
zu weitgehende Drosselung des Dampfventils 5 verhindert. Die Temperatur der Heizluft
kann bei Ansprechen des Raumtemperaturfühlers 21 im Grenzfall nur auf den durch
den Schnittpunkt der Linien tL und t, in Abb. 2
gegebenen Wert von
2o0 absinken, so daß Zugerscheinungen bei Einführung der Luft in tlen beheiztenRaum
nicht eintreten können.
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Bei Beheizung mehrerer Räume kann in der Leitung i9 an Stelle des
einen Ventils 20 eine der Anzahl der Räume entsprechende Zahl gleichartig ausgebildeter
Ventile hintereinander angeordnet werden, die je von einem Temperaturfühler in einem
der beheizten Räume gesteuert werden. Eine Absenkung der Heizlufttemperatur findet
dann erst statt, wenn in sämtlichen Räumen die gewünschte Temperatur überschritten
ist.
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Zweckmäßig .ist bei Beheizung mehrerer Räume eine Ausbildung des Ventils
2o derart; daß durch dasselbe die Menge des den Außentemperaturfühler io beaufschlagenden
Heizluftstromes geändert wird. Dies kann beispielsweise durch Anordnung mehrerer
vom Lufterhitzeraustritt 12 zum 4antel 18 des Außentemperaturfühlers To führender
Leitungen und je eines von einem Raumtemperaturfühler gesteuerten Ventils in diesen
Leitungen oder durch Steuerung des in der Leitung i9 angeordneten Ventils 2o in
Abhängigkeit von der Summe der Impulse der in den einzelnen Räumen angeordneten
Temperaturfühler erzielt werden.
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Durch die Beaufschlagung des Außentemperaturfühlers io über das vom
Raumtemperaturfühler 2i gesteuerte Magnetventil 2o wird erreicht, daß die Wärmezufuhr
an der Einstellvorrichtung 13 bis 15 des Außentemperaturfühlers io reichlich eingestellt
werden kann, ohne daß die Gefahr einer Überheizung des Raumes besteht, da die Wärmezufuhr
im gegebenen Augenblick selbsttätig gedrosselt wird. Auf diese Weise wird die Anheizzeit
wesentlich herabgesetzt.