EP2942256A1 - Device for heating the seating compartment and/or operatorýs platform of railway vehicles - Google Patents

Device for heating the seating compartment and/or operatorýs platform of railway vehicles Download PDF

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EP2942256A1
EP2942256A1 EP15450011.0A EP15450011A EP2942256A1 EP 2942256 A1 EP2942256 A1 EP 2942256A1 EP 15450011 A EP15450011 A EP 15450011A EP 2942256 A1 EP2942256 A1 EP 2942256A1
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EP
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heat
air
heating
device
heat exchanger
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Withdrawn
Application number
EP15450011.0A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Weiss
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Vossloh Kiepe Gesmbh
VOSSLOH KIEPE GmbH
Original Assignee
VOSSLOH KIEPE GES M B H
Vossloh Kiepe Ges.m.b.H.
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Filing date
Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plant or systems with reversible cycle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0036Means for heating only
    • B61D27/0054Means for heating only combined with heating means using recuperated energy from other sources, e.g. from the brakes

Abstract

Eine Vorrichtung zum Beheizen des Fahrgästraumes und/oder Fahrstandes von Schienenfahrzeugen weist ein Heizgerät (2) auf, das von Zuluft durchströmt wird, die von einem Ventilator (6) gefördert wird. A device for heating the Fahrgästraumes and / or driving state of rail vehicles has a heater (2) which is flowed through by supply air provided by a fan (6) is promoted.
Im Zuluftstrom ist ein an den Kühlkreislauf mindestens eines Motors (5) angeschlossener Kühlwasser-Wärmetauscher (4) angeordnet. In the supply air flow a in the cooling circuit of at least one motor (5) connected cooling water heat exchanger (4) is arranged. Dadurch kann die Abwärme des Schienenfahrzeuges genutzt werden. Thus, the waste heat of the rail vehicle can be used.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beheizen des Fahrgastraumes und/oder Fahrstandes von Schienenfahrzeugen mit einem Heizgerät, das von Zuluft durchströmt wird, die von einem Ventilator gefördert wird. The invention relates to a device for heating the passenger compartment and / or driving state of rail vehicles with a heater, which is flown through by supply air, which is promoted by a fan.
  • Ziel vorliegender Erfindung ist es, die entstehende Abwärme für die Beheizung des Fahrgastraumes und/oder Fahrstandes von Schienenfahrzeugen zu nutzen. Object of this invention is to use the generated heat for heating the passenger compartment and / or driving state of rail vehicles.
  • Erreicht wird dies dadurch, dass im Zuluftstrom ein an den Kühlkreislauf mindestens eines Motors angeschlossener Kühlwasser-Wärmetauscher angeordnet ist. This is achieved in that a connected to the cooling circuit of at least one engine cooling water heat exchanger is arranged in the supply air flow reached.
  • Der Kühlwasser-Wärmetauscher arbeitet unabhängig vom Kältemittel-Kreislauf des Heizgerätes und liefert zusätzlich oder auch nur alleine Wärme zum Beheizen des Fahrgastraumes und/oder Fahrstandes. The cooling water heat exchanger operates independently of the refrigerant circuit for the heater and additionally supplies or even alone heat to heat the passenger compartment and / or control station. Für den Transport der erwärmten Luft in das Fahrzeug ist der Zuluftventilator des Heizgerätes verantwortlich. For transporting the heated air into the vehicle of the supply air fan for the heater is responsible.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist das Heizgerät der Kondensator einer Wärmepumpe. In an expedient embodiment of the invention, the heater of the condenser of a heat pump.
  • Zweckmäßig ist der Kühlwasser-Wärmetauscher im Zuluftstrom vor dem Kondensator angeordnet. Suitably, the cooling water heat exchanger is arranged in the supply air flow upstream of the condenser. Steht zu wenig Motorabwärme zur Verfügung, wird die Wärmepumpe zusätzlich in Betrieb genommen, um die vom Kühlwasser-Wärmetauscher vorgewärmte Luft durch den Kondensator der Wärmepumpe auf die gewünschte Temperatur zu bringen. If too little engine waste heat available, the heat pump is put into operation in addition to bring the preheated by the cooling water heat exchanger air through the condenser of the heat pump to the desired temperature.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es zusätzlich möglich, dass der Verdampfer der Wärmepumpe über eine Luftleitung mit der Abwärme aus Bauteilen des Schienenfahrzeuges und/oder dessen Fortluft beaufschlagt ist. In the invention, it is also possible that the evaporator of the heat pump is acted on via an air line with the waste heat from components of the rail vehicle and / or the exhaust air. Dabei wird die Abwärme nicht gleich auf den Zuluftstrom übertragen. The waste heat is not immediately transferred to the incoming air stream. Vielmehr wird die Abwärme, die über Luft als Trägermedium transportiert wird, zum Verdampfer der Wärmepumpe geleitet und dort die Wärmeenergie zunächst auf den Kältekreislauf der Wärmepumpe übertragen. Rather, the waste heat, which is transported as a carrier medium through air, is passed to the evaporator of the heat pump and there first transfer the heat energy to the refrigerant circuit of the heat pump. Dadurch wird das Temperaturniveau der Wärmepumpe noch erhöht. Thus, the temperature level of the heat pump is increased.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass das Heizgerät ein elektrisches Heizregister ist. In the invention, it is also possible that the heater is an electrical heater.
  • Nachstehend ist die Erfindung an Hand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist, näher beschrieben. Hereinafter, the invention on hand of two illustrated in the drawings, embodiments to which the invention is, however, not limited, is described in more detail. Dabei zeigen: They show:
    • Fig. 1 Fig. 1 das Schaltbild einer erfindurigsgemäßen Vorrichtung mit einem an den Kühlkreislauf zweier Motoren angeschlossenem Kühlwasser-Wärmetauscher; the circuit diagram of device with a erfindurigsgemäßen connected to the cooling circuit of two motors cooling water heat exchanger;
    • Fig. 2 Fig. 2 eine Vorrichtung nach an apparatus according Fig. 1 Fig. 1 mit zusätzlich an den Verdampfer der Wärmepumpe angeschlossener Luftleitung, mit der Abwärme aus dem Schienenfahrzeug transportiert wird. is transported to the evaporator of the heat pump connected air line, with the waste heat from the rail vehicle with additionally.
  • Gemäß beiden Ausführungsbeispielen ist eine Wärmepumpe 1 angeordnet. According to both embodiments, a heat pump 1 is disposed. Deren Verdichter 8 komprimiert das gasförmige Kältemittel, das nun unter hohem Druck zum Kondensator (Innenwärmetauscher) 2 strömt. The compressor 8 compresses the gaseous refrigerant, which is now under high pressure to the condenser (indoor heat exchanger) 2 flows.
  • Im Kondensator 2 gibt das Kältemittel Wärme an die Raumluft ab und wird dadurch verflüssigt. In the condenser 2, the refrigerant releases heat to the room air and is liquefied thereby. Der Ventilator 6 fördert die erwärmte Zuluft in den Fahrgastraum. The fan 6 conveys the heated supply air into the passenger compartment.
  • Im flüssigen und weiter unter hohem Druck stehenden Zustand fließt das Kältemittel zum Expansionsventil 10. Dieses senkt den Druck schlagartig ab, was nicht nur ein Abkühlen des Kältemittels zur Folge hat, es beginnt außerdem zu verdampfen. In the liquid and on the high pressure state, the refrigerant flows to the expansion valve 10. This lowers the pressure from abruptly, which not only has a cooling of the refrigerant result, it also begins to vaporize. Im Verdampfer (Außenwärmetauscher) 3 nimmt das Kältemittel Wärme aus der Umgebungsluft auf, bis es vollständig verdampft ist. In the evaporator (outdoor heat exchanger) 3 receives the refrigerant heat from the ambient air until it is completely evaporated. Der Ventilator 7 fördert Luft durch den Verdampfer 3. The fan 7 conveys air through the evaporator. 3
  • Die Abwärme wird durch Integration eines separaten Kühlwasser-Wärmetauschers 4, der unabhängig vom Kreislauf der Wärmepumpe 1 funktioniert, genutzt. The waste heat is used by integrating a separate cooling water heat exchanger 4, which operates independently from the cycle of heat pump 1. Der zusätzliche Kühlwasser-Wärmetauscher 4 ist an den Kühlkreislauf einer oder wie im Beispiel mehrerer Motoren 5 angeschlossen. The additional cooling water heat exchanger 4 is connected to the cooling circuit of one or more motors as in Example. 5 Als Energieträger in diesem Kreislauf kommen gängige Motor-Kühlflüssigkeiten zum Einsatz. As an energy source in this circuit common engine coolants are used.
  • Durch den Ventilator 6 wird kalte Frisch- oder kühle Mischluft angesaugt und durch beide Wärmetauscher 2 und 4 gedrückt. By the fan 6 cold fresh and cool mixing air is sucked and pushed through both heat exchangers 2 and 4. FIG. Steht genügend Motorabwärme zur Verfügung, kann die Luft direkt über den Kühlwasser-Wärmetauscher 4 erwärmt und in den Fahrgastraum geblasen werden. If there is sufficient engine waste heat available, the air may be directly heated through the cooling water heat exchanger 4 and is blown into the passenger compartment. Die Wärmepumpe 1 und damit der Innenwärmetauscher 2 (Kondensator) bleiben ausgeschaltet und somit funktionslos. The heat pump 1 and the indoor heat exchanger 2 (condenser) remain switched off and thus no function. Der Kühlwasser-Wärmetauscher 4 wird im Zuluftstrom vor dem Kondensator 2 angeordnet. The cooling water heat exchanger 4 is arranged in the supply air flow upstream of the condenser. 2 Steht nämlich zu wenig Motorabwärme zur Verfügung wird die Wärmepumpe 1 zusätzlich in Betrieb genommen, um die vom Kühlwasser-Wärmetauscher 4 vorgewärmte Luft durch den Kondensator 2 auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Is namely too little engine waste heat available, the heat pump 1 is put into operation in addition to bring the preheated water from the cooling-air heat exchanger 4 through the capacitor 2 to the desired temperature.
  • Steht gar keine Motorabwärme zur Verfügung, übernimmt die Wärmepumpe 1 über den Kondensator 2 alleine die Heizung der Zuluft, der Kühlwasser-Wärmetauscher 4 bleibt funktionslos. If no engine waste heat available, the heat pump 1 takes over via the capacitor 2 alone the heating of the supply air, the cooling water heat exchanger 4 will not operate.
  • Zusätzlich kann der Kühlwasser-Wärmetauscher 4 bei Umkehr der Betriebsart der Wärmepumpe auf Klimaanlage auch als Vereisungsschutz für den Innenwärmetauscher (=Verdampfer im Klimaanlagenbetrieb) 2 genutzt werden. In addition, the cooling water heat exchanger 4 can also be used as anti-icing for the indoor heat exchanger (= evaporator in air conditioning mode) 2 at reversing the operating mode of the heat pump air conditioner. Dadurch kann von einem Einsatz eines energieintensiven Bypasses als Vereisungsschutz abgesehen werden. This may be waived by a use of an energy-intensive than bypass anti-icing.
  • Die Regelung aller Vorgänge erfolgt über die Steuerung 9. The control of all operations performed via the controls. 9
  • Beim Ausführungsbeispiel nach In the embodiment of Fig. 2 Fig. 2 wird die Abwärme 12, die über Luft als Trägermedium transportiert wird, zum Verdampfer 3 der Wärmepumpe 1 geleitet. 12 is the waste heat that is transported as a carrier medium through air, is passed to the evaporator 3 of the heat pump. 1 Dort wird die Wärmeenergie zunächst auf den Kreislauf der Wärmepumpe 1 übertragen, wodurch das Temperaturniveau noch erhöht wird. There, the heat energy is first transferred to the circulation of the heat pump 1, thus the temperature level is increased.
  • Die Abwärme kann hiebei von beliebig vielen Geräten/Bauteilen (Traktionsumrichter, Hilfbetriebsumrichter, Bremswiderstand) verwendet werden. The waste heat can hiebei used by any number of devices / components (Traction, Hilfbetriebsumrichter, braking resistor). Neben vorhandenen Abwärmen kann auch die warme Fortluft 11 aus dem Fahrzeug verwendet werden und deren Wärmeenergie rekuperiert werden. In addition to existing waste heat, the warm exhaust air 11 may be used out of the vehicle and its heat energy to be recuperated. Es ist auch eine Kombination aus beiden Quellen möglich. It is possible a combination of both sources.
  • Ist die Wärmepumpe 1 umschaltbar auf einen Klimaanlagenbetrieb, so müssen die Luftkanäle, welche die Abwärme zum Außenwärmetauscher (=Verdampfer im Wärmepumpenbetrieb) 3 führen, mit Klappen 13 versehen sein, damit im Klimaanlagenbetrieb die Abwärme nicht zum Außenwärmetauscher (=Kondensator im Klimaanlagenbetrieb) 3 gelangt. If the heat pump 1 can be switched to an air-conditioning operation, so must the air channels, which lead the waste heat to the outdoor heat exchanger (= evaporator in heat pump operation) 3, be provided with flaps 13, so that the waste heat not to the outdoor heat exchanger (= condenser in the air conditioning operation) 3 passes in the air conditioner operation ,
  • Abhängig von der Wärmemenge, die der Wärmepumpe zusätzlich zugeführt werden kann, kann auch der energieintensive Vereisungsschutz bei tiefen Umgebungstemperaturen übergangen bzw. stark reduziert werden. Depending on the amount of heat that can be additionally supplied to the heat pump, and the energy-intensive anti-icing can be overridden at low ambient temperatures or greatly reduced.
  • Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abänderungen möglich. In the invention numerous variations are possible. So könnte, wie eingangs schon ausgeführt, statt der Wärmepumpe 1 bzw. deren Kondensator 2 ein elektrisches Heizregister angeordnet werden. So could, as already carried out, instead of the heat pump 1 and the condenser 2, an electrical heating register are arranged.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Beheizen des Fahrgastraumes und/oder Fahrstandes von Schienenfahrzeugen, mit einem Heizgerät (2), das von Zuluft durchströmt wird, die von einem Ventilator (6) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuluftstrom ein an den Kühlkreislauf mindestens eines Motors (5) angeschlossener Kühlwasser-Wärmetauscher (4) angeordnet ist. Device for heating the passenger compartment and / or driving state of rail vehicles, which is flown through by supply air provided by a fan (6) is supported with a heater (2), characterized in that in the supply air flow a (to the cooling circuit of at least one motor 5 ) connected cooling water heat exchanger (4) is arranged.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät der Kondensator (2) eine Wärmepumpe (1) ist. A device according to claim 1, characterized in that the heater of the condenser (2) a heat pump (1).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlwasser-Wärmetauscher (4) im Zuluftstrom vor dem Kondensator (2) angeordnet ist. Device according to claim 2, characterized in that the cooling water heat exchanger (4) is arranged in the supply air flow upstream of the condenser (2).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (3) der Wärmepumpe (1) über eine Luftleitung mit der Abwärme (12) aus Bauteilen des Schienenfahrzeuges und/oder dessen Fortluft (11) beaufschlagt ist. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the evaporator (3) of the heat pump (1) via an air line with the waste heat (12) from components of the rail vehicle and / or the exhaust air (11) is acted upon.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät ein elektrisches Heizregister ist. Device according to claim 1, characterized in that the heater is an electrical heater.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018020620A1 (en) * 2016-07-27 2018-02-01 三菱電機株式会社 Air-conditioning apparatus, air-conditioning method, and control program

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539517A1 (en) * 1995-10-25 1996-03-07 Quaas Hans Rainer Dipl Ing Motor vehicle air-conditioning and heating system
EP1004768A2 (en) * 1998-11-24 2000-05-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Heating device for the interior of a vehicle
EP1132230A1 (en) * 2000-03-10 2001-09-12 Valeo Climatisation Heating or conditioning installation of a motor vehicle passenger compartment
DE10065279C1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Webasto Thermosysteme Gmbh Automobile passenger compartment climatization device has common storage reservoir used by evaporator of cooling circuit and heat exchanger of heating circuit
EP1527916A1 (en) * 2003-10-27 2005-05-04 Behr France S.A.R.L. Heating device for a vehicle with additional heat source
EP1527914A2 (en) * 2003-11-03 2005-05-04 J. Eberspächer GmbH & Co. KG System for controlling the temperature within a vehicle and a method for drying an air conditioning evaporator provided in such a system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011140291A (en) * 2010-01-11 2011-07-21 Denso Corp Air conditioner for vehicle
KR101416357B1 (en) * 2012-09-07 2014-07-08 현대자동차 주식회사 Heat pump system for vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539517A1 (en) * 1995-10-25 1996-03-07 Quaas Hans Rainer Dipl Ing Motor vehicle air-conditioning and heating system
EP1004768A2 (en) * 1998-11-24 2000-05-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Heating device for the interior of a vehicle
EP1132230A1 (en) * 2000-03-10 2001-09-12 Valeo Climatisation Heating or conditioning installation of a motor vehicle passenger compartment
DE10065279C1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Webasto Thermosysteme Gmbh Automobile passenger compartment climatization device has common storage reservoir used by evaporator of cooling circuit and heat exchanger of heating circuit
EP1527916A1 (en) * 2003-10-27 2005-05-04 Behr France S.A.R.L. Heating device for a vehicle with additional heat source
EP1527914A2 (en) * 2003-11-03 2005-05-04 J. Eberspächer GmbH & Co. KG System for controlling the temperature within a vehicle and a method for drying an air conditioning evaporator provided in such a system

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