-
Warmwasserumlaufheizung für auf dampf- oder elektrischbetriebenen
Strecken laufende Eisenbahnwagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Warmwasserumlaufheizung
für auf dampf- und elektrischbetriebenen Strecken laufende Eisenbahnwagen mit einem
Wasserkessel in jedem Wagen, der jeweils mit einem der den beiden Betriebsarten
des Zuges entsprechenden Heizmittel, Dampf oder elektrischem Strom, beheizt und
dessen HeizmRttelzufuhr selbsttätig in Abhängigkeit von den Temperaturen der Außenluft,
des Kesselwassers und der beheizten Räume geregelt wird.
-
Bei einer bekannten Warmwasserheizung hat man bereits je ein der Außenluft
und der Kesselwassertemperatur in der Zweigleitung zwischen dem Wasserkessel und
der Vor-oder Rücklaufleitung ausgesetztes Kontaktthermometer in einen die Luftzufuhr
zum Heizkessel steuernden Stromkreis geschaltet. In die Zweigleitung ist ein Handventil
eingebaut, um eine Temperaturerniedrigung des das Thermometer umspülenden Wassers
gegenüber der Wassertemperatur des Heizkessels und der Vorlaufleitung zu erreichen.
Dadurch soll also die Heizmittelzufuhr in Abhängigkeit von den Temperaturen der
Außenluft, des Kesselwassers und der beheizten Räume geregelt werden. Selbst eine
selbsttätige thermostatische Steuerung des Drosselventils in Abhängigkeit von der
Raumtemperatur würde nicht den erstrebten Zweck haben, da der Thermostat ebenfalls
nur über das Kontaktthermometer in der Zweigleitung einen Einfluß auf die Luftzufuhr
zum ne#izkessel ausüben könnte.
-
Die Erfindung besteht nun in der gemeinsamen Verwendung zweier je
für sich bekannter Regler, und zwar darin, daß in die Zufubrleitungen der Heizmittel
ein selbsttätiger Regler geschaltet ist mit zwei Wärmefühlern, die den Regler in
Abhängigkeit von den Temperaturen des Kesselwassers und der Außenluft steuern, und
in Reihe mit dem ersten Regler ein zweiter selbsttätiger Regler mit Wärmefühlern,
die diesen Regler in Abhängigkeit von der Temperatur in einem oder mehreren oder
in allen beheizten Räumen des Wagens steuern. Dabei ist die Einrichtung so getroffen,
daß bei der tiefst vorkommenden Außentemperatur die höchstzulässige Kesseltemperatur
vorherrscht. Würde man nun, in Anlehnung an die bekannte Einrichtung, diesem einen
Regler noch einen dritten Fühler, der der Abteiltemperatur unterliegt, zuordnen,
so könnte dem für jede Außentemperatur festliegenden Wert der Wassertemperatur im
Kessel nicht entsprochen werden, sondern die Kesseltemperatur würde sowohl von der
Außentemperatur als auch von der Innentemperatur
aus gleichzeitig
gesteuert werden. Dies hätte aber beträchtliche Nachteile. Die -Heizung wäre dann
nämlich unter dem Gesichtspunkt auszulegen, daß nur bei der tiefsten vorkommenden
Außen- und Raumtemperatur die höchstzulässige Wassertemperatur erreicht wird. Da
bekanntlich die Raumtemperatur vor Beginn des Heizens bis auf die Außentemperatur
absinken kann, bedeutet dies für den normalen Betrieb, d. h. wenn die gewünschte
Raumtemperatur annähernd erreicht ist, daß dann die Kesseltemperatur viel niedriger
wäre als ihr höchstzulässiger Wert. Man wäre also bei Verwendung nur eines Reglers
mit Fühlern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches gezwungen, mit einer niedrigeren
Vorlauftemperatur der Heizung zu arbeiten, so daß die Heizfläche in den Räumen sehr
viel größer sein müßte als bei der höchstzulässigen Wassertemperatur, deren Grenze
durch Vermeidung des Verdampfens bestimmt wird (etwa c)o"). # Bei der Anwendung
der beiden Regler gemä ll dem Patentanspruch dagegen kann man von vornherein die
Heizung für eine höhere Kesseiwassertemperatur (Vorlauftemperatur) auslegen. Man
spart also an Heizfläche, damit an Kosten und an Gewicht.
-
Ein weiterer Nachteil der Heizung nach dem Oberbegriff unter :Anwendung
nur eines Reglers bestünde darin, daß die Heizmittelzufuhr zum Kessel erst dann
abgesperrt würde, wenn bei der herrschenden Außentemperatur eine bestimmte Kesseltemperatur
und auch die gewünschte Raumtemperatur erreicht wäre. Bei der Anwendung der beiden
Regler nach der Erfindung hingegen wird die Heizmittelzufuhr zum Kessel bereits
dann abgestellt, wenn bei der herrschenden Außentemperatur eine bestimmte Kesselwassertemperatur
erreicht ist, ohne Rücksicht auf die jeweils herrschenden Raumtemperaturen; dies
bietet den Vorteil, daß während des A.nheizens früher abgestellt wird als bei der
Anwendung nur eifies Reglers nach dem Oberbegriff. Die bei Wasserheizungen so sehr
gefürchteten Übersteuerungen sind also bei einer Regelung gemäß der Erfindung viel
geringer als bei der Verwendung nur eines Reglers. Eine solche Übersteuerung der
Raumtemperatur würde durch die Tatsache hervorgerufen, daß :die Raumtemperatur der
Kesseltemperatur zeitlich nacheilt. Wird also während des Anheizens die gewünschte
Kesseltemperatur erreicht, so dauert es noch eine gewisse Zeit, bis die von der
Kesseltemperatur ausgehende Wärme die Raumtemperatur auf das gewünschte Maß einstellt.
Ist dagegen die ganze Heizung nebst den Räumen auf den Bereich der gewünschten Temperatur
angewärmt und die Strömung im Gange, so sind L'lier- und Untersteuerungen weniger
zu fürchten, denn die füi: die Aufrechterhaltung der Temperaturen erforderlichen
Änderunge-i der Heizmittelzufuhr in der Zeiteinheit bei tragen nur einen geringen
Bruchteil gegenüber den Werten während des Anheizens. Durch die nach einer weiteren
Ausbildung der Erfindung vorgesehene Abschaltbarkeit des der Außenluft ausgesetzten
Wärmefühlers ist ein einfaches Mittel begeben, die Vorheizzeit für jeden Wagen bei
einer bestimmten mittleren Außentemperatur noch weit; r abzukürzen und die Dauer
dieser Vorheizzeit von Schwankungen der .@ußenluftLemperatuiunabhängig zu machen.
-
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel einer Warmwasserumlaufheizung
nach der Erfindung für drei Wagenabteile schematisch dargestellt.
-
Kit i, 2 und 3 sind die drei Abteile und mit ,I ein abgeteilter Raum
in einem Eisen-Bahnwagen bezeichnet. Unter dein Wagen ist ein Wasserkessels angeordnet,
von dem aus eine Steigleitung 6 abgeht, in welcher eine Motorpumpe 7 und ein mit
einem die drei Abteile durchlaufenden Wär niefühler 8 versehener Drosselklappenregler
g liegen. Die Steigleitung 6 mündet in einen LTberlaufl;ehälter io. Die Steigleitung
6 mit den zugeliörigen Anlageteilen 7, 9 und io liegen in dein Raum 4.. Zwischen
der Vorlaufleitung i i, die an der Steigleitung 6 unterhalb des C'berlaufbehälters
abzweigt, und der in den Wasserkessel 5 mündenden Rücklaufleitun-12 liegen die Abteilheizkörper
13 mit ihren Regelventilen 1.I, deren Einstellung von Hand oder selbsttätig durch
Temperaturregler erfolgen kann.
-
Unter dem Wagen liegen die Heizdampfl.eitung 15 und die elektrische
Stromleitung i6. In dem Wasserkessel 5 sind eine Dampf-Schlange 17 und ein Heizwiderstand
18 angeordnet, die unter Zwischenschaltung der Regler i9 und 2o an die beiden vorgenannten
Leitungen 15 und 16 angeschlossen sind. Der Regler i9 wird durch einen di° Wagenabteile
i, 2, 3 durchlaufenden rohrförmigen Wärmefühler 21 in bekannter Weise in dem Sinne
beeinflußt, daß bei Erreichen einer bestimmten Höchsttemperatur in einem der Abteile
oder bei Erreichen eines bestimmte:i Mittelwertes der Abteiltemperaturen die Dampf-
und Stromzufuhr zum Kessel 5 unterbrochen wird. Der Regler 2o ist in bekannter Weise
mit einem Wärmefühler 22, der in dem Wasserkessel 5 angeordnet ist, und mit einem
der Außenluft ausgesetzten Wärmefühler 23 verbunden. Dieser Fühler kann durch ein
Handventil 24 abgeschaltet werden, um beim Anheizvorgang den Einfluß der Außenlufttemperatur
auszuschalten, d.li. das
Kesselwasser in kürzester Zeit auf die
höchstzulässige Temperatur zu erwärmen. Der Fühler 22 im Kessel 1o ist so bemessen,
daß er bei dieser Wassertemperatur im Kessel mit Hilfe des Reglers 2o die Zufuhr
der beiden Heizmittel zum Kessel absperrt. Im normalen Betrieb steuern beide Fühler
22 und 23 gemeinsam den Regler 2o in der Weise, daß sich die Wassertemperatur im
Kessel mit der Außenlufttemperatur in einem festgesetzten Verhältnis ändert. Nimmt
man beispielsweise an, daß die jeweils # vorkommende tiefste Außenlufttemperatur
-3o° C beträgt und soll bei dieser Temperatur die Abteiltempleratur ; 20°C sein,
so sind die beiden Wärmefühler 22 und 23 so zueinander -zu bemessen, daß dann das
Wasser im Kessel seine höchste Temperatur von +go° C hat.
-
Der Drosselklappenregler 9 in der Steigleitung 6 dient dazu, bei Verwendung
der Wasserumwälzpumpe 7 mit Hilfe des Wärmefühlers S die Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers in. der -Heizanlage in Abhängigkeit von -den Abteiltemperaturen zu stellen.
Diese Regelungsweise, die nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, ist angedeutet,
um die Anpaßfähigkeit der Heizungsanlage nach der Erfindung an etwaige weitere Betriebsbedürfnisse
zu zeigen.