Система отопления

Изобретение относится к пассажирским рельсовым транспортным средствам. Система отопления для отопления пассажирского салона (1) рельсового транспортного средства включает работающее на топливе нагревательное устройство (2) для нагрева контура (4) циркуляции жидкости, тепловая энергия которого при помощи теплообменника (5) может вводиться в пассажирский салон и двигатель (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Контур (4) циркуляции жидкости проходит через двигатель (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Вентилятор (7) вызывает поток (8) воздуха через теплообменник (5). Изобретение увеличивает продолжительность эксплуатации системы отопления, не ограничиваясь емкостью аккумулятора. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к системе отопления для пассажирского рельсового транспортного средства.

Пассажирские рельсовые транспортные средства практически всегда оснащены отоплением для пассажирского салона. При этом в большинстве случае используется электрическая энергия, для того чтобы производить необходимое тепло, которое при помощи системы распределения воздуха распределяется в транспортном средстве. Если электроснабжение выходит из строя, например из-за разрыва контактного провода или неисправности в локомотиве, то теплоснабжение также прервано. В очень холодных регионах это может представлять собой наиболее существенную проблему, так как температура в пассажирском салоне за относительно короткое время может опускаться до уровня, который не только означает недостаточный комфорт для пассажиров, но и может быть опасен для жизни. При этом следует учитывать, что снабжение свежим воздухом также должно быть обеспечено при выходе из строя отопления, что дополнительно ускоряет понижение температуры в пассажирском салоне. Наибольшая угроза для пассажиров возникает при поездках в очень холодных регионах, в которых поездки совершаются далеко от другой инфраструктуры, и где, таким образом, не может осуществляться быстрое оказание помощи и соответственно спасение. Для таких регионов общеприняты работающие на твердом топливе аварийные системы отопления, при которых поездной персонал в случае аварии может вручную разжигать огонь и таким образом обогревать пассажирский салон. Более современные альтернативы предусматривают использование работающего на жидком топливе нагревательного устройства, которое нагревает приточный воздух. При этом предусмотрен работающий на электричестве вентилятор, для того чтобы распределять нагретый воздух в пассажирском салоне. Этот вентилятор питается в этом режиме аварийного отопления от аккумулятора транспортного средства и таким образом имеет ограниченную продолжительность эксплуатации. Наряду с указанным вентилятором от этого аккумулятора должны также питаться аварийное освещение и различные устройства управления, что является причиной дополнительного укорачивания продолжительности эксплуатации. При помощи общепринятых для пассажирских рельсовых транспортных средств емкостей аккумуляторов может обычно достигаться продолжительность эксплуатации в 3 часа. Эта продолжительность эксплуатации является недостаточной при использовании в очень удаленных и холодных регионах, однако существенное увеличение емкости аккумулятора экономически не рентабельно.

Поэтому в основе изобретения лежит задача по предоставлению системы отопления для пассажирского рельсового транспортного средства, которая предотвращает недостатки уровня техники, и продолжительность эксплуатации которой не ограничена емкостью аккумулятора.

Задача решается с помощью системы отопления для рельсового транспортного средства с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Согласно основной идее изобретения создается система отопления для отопления пассажирского салона рельсового транспортного средства, которая включает в себя приспособленное для нагрева контура циркуляции жидкости и работающее на топливе нагревательное устройство и двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, причем при помощи теплообменника тепловая энергия контура циркуляции жидкости может вводиться в пассажирский салон, причем контур циркуляции жидкости проходит через двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

Вследствие этого может достигаться преимущество возможности использования работающего на топливе нагревательного устройства в сочетании с воздушным отоплением, причем для эксплуатации вентилятора используется произведенная двигателем внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением механическая энергия. При этом могут применяться общепринятые устройства нагрева воды, которые сжигают жидкое топливо (бензин, дизель, мазут) в охлаждаемой водой камере сгорания.

В качестве двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением могут использоваться любые поршневые или роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. Требуемая, как правило, мощность, например от 5 до 10 кВт делает возможным использование широкого спектра надежных двигателей. В частности является предпочтительным оснащать двигатель внутреннего сгорания наряду с электрическим стартером также обслуживаемым вручную пусковым устройством (ручным шнуровым стартером), так как таким образом даже при полном выходе из строя электроснабжения транспортного средства создаются условия для работы отопления (и даже для зарядки бортовой аккумуляторной батареи). Далее является рекомендуемым оснащать систему отопления собственным, отсоединяемым от бортовой электросети аккумулятором, так что при выходе из строя электроснабжения транспортного средства может осуществляться процесс запуска двигателя.

Является предпочтительным выполнять стартер двигателя внутреннего сгорания в виде так называемого стартер-генератора, который может эксплуатироваться и как стартер, и как генератор. В частности, является предпочтительным выполнять стартер-генератор в виде стартер-генератора с коленчатым валом, так как таким образом может существенно сокращаться количество конструктивных элементов, и вследствие этого может уменьшаться вероятность выхода из строя. Благодаря использованию стартер-генератора с коленчатым валом исключаются необходимые в противном случае конструктивные элементы, такие как зубчатый обод, шестерня стартера, втягивающая обмотка и тому подобное.

Согласно изобретению контур циркуляции жидкости проходит и через работающее на топливе нагревательное устройство, теплообменник, и через двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Это является важным, так как таким образом созданное работающим на топливе нагревательным устройством тепло заодно подогревает двигатель внутреннего сгорания и вследствие этого существенно облегчает запуск двигателя. Расчет параметров циркуляции жидкости выполняется таким образом, что на выходе нагревательного устройства имеет место самая высокая температура контура циркуляции, а на выходе теплообменника самая низкая температура. Затем охлаждающая жидкость с самым низким уровнем температуры подводится к входу охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. При этом следует учитывать максимально допустимую температуру на входе в систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Обычно и работающее на топливе нагревательное устройство, и двигатель внутреннего сгорания оснащены насосами для создания потока жидкости в контуре циркуляции жидкости. Вследствие этого возникает дальнейшее преимущество соответствующей изобретению системы, благодаря тому, что при выходе из строя одного из насосов может и дальше поддерживаться поток жидкости и таким образом эффект отопления. Для этого должны использоваться лопастные насосы, так как в состоянии покоя они не блокируют движение потока, как например поршневые насосы.

Предпочтительно соответствующая изобретению система отопления может оснащаться устройством управления, которое автоматически, по требованию обслуживающего персонала совершает последовательность включений и управляющих действий на компонентах системы отопления (двигателе внутреннего сгорания, нагревательном устройстве, насосах, вентиляторах и т.д.). Является наиболее предпочтительным предусматривать устройства ввода, при помощи которых могут также вручную выполняться все включения и управляющие действия на компонентах системы отопления. Таким образом, управление системой отопления может также осуществляться при неисправностях устройства управления или при недостающем электроснабжении.

Согласно варианту осуществления изобретения подача топлива к двигателю внутреннего сгорания и к нагревательному устройству осуществляется посредством силы тяжести. Для этого для топливного бака должно выбираться монтажное положение, которое расположено выше нагревательного устройства и двигателя внутреннего сгорания. Вследствие этого может достигаться преимущество возможности сохранять подачу топлива даже при выходе из строя топливного насоса.

Запуск системы отопления в зависимости от окружающих условий и параметров системы отопления может выполняться в различных последовательностях.

Запуск в нормальных условиях:

1. Электрический запуск двигателя внутреннего сгорания;

2. Запуск нагревательного устройства;

3. Включение вентилятора (если он приводится в действие электричеством).

Запуск при экстремально низкой наружной температуре:

1. Запуск нагревательного устройства;

2. Фаза предварительного нагрева до достижения определенной температуры двигателя внутреннего сгорания;

3. Электрический запуск двигателя внутреннего сгорания;

4. Включение вентилятора (если он приводится в действие электричеством).

Запуск при недостаточном электроснабжении:

1. Ручной запуск двигателя внутреннего сгорания посредством ручного шнурового стартера;

2. Фаза зарядки до достижения определенного заряженного состояния аккумулятора;

3. Запуск нагревательного устройства;

4. Включение вентилятора (если он приводится в действие электричеством).

На чертежах в качестве примера показаны:

фиг. 1 - система отопления; и

фиг. 2 - система отопления с прямым приводом вентилятора.

Фиг. 1 в качестве примера и схематично показывает систему отопления. Рельсовое транспортное средство имеет пассажирский салон 1, который может отапливаться потоком 8 воздуха. Система отопления включает в себя работающее на топливе нагревательное устройство 2, которое произведенную им тепловую энергию отдает контуру 4 циркуляции жидкости. Контур 4 циркуляции жидкости проходит через теплообменник 5, который нагревает подаваемый в пассажирский салон 1 поток 8 воздуха. Далее контур 4 циркуляции жидкости проходит через систему охлаждения двигателя 3 внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Двигатель 3 внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением приспособлен для приведения в действие генератора 6, который при помощи зарядного устройства 13 заряжает аккумулятор 11 электроснабжения 12. Вентилятор 7 с электрическим приводом создает поток 8 воздуха и питается от электроснабжения 12. Электроснабжение 12 наряду с вентилятором 7 питает также устройства управления, вспомогательные агрегаты работающего на топливе нагревательного устройства 2 и дальнейшие электрические устройства пассажирского рельсового транспортного средства, например освещение. И работающее на топливе нагревательное устройство 2, и двигатель 3 внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением снабжаются топливом из топливного бака 9 по топливным линиям 10.

Фиг. 2 в качестве примера и схематично показывает систему отопления с прямым приводом вентилятора. Изображен пример осуществления с фиг. 1, однако вентилятор 7 приводится в движение напрямую двигателем 3 внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 пассажирский салон

2 работающее на топливе нагревательное устройство

3 двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением

4 контур циркуляции жидкости

5 теплообменник

6 генератор

7 вентилятор

8 поток воздуха

9 топливный бак

10 топливная линия

11 аккумулятор

12 электроснабжение

13 зарядное устройство

1. Система отопления для отопления пассажирского салона (1) рельсового транспортного средства, включающая в себя работающее на топливе нагревательное устройство (2), которое приспособлено для нагрева контура (4) циркуляции жидкости, причем при помощи теплообменника (5) тепловая энергия контура (4) циркуляции жидкости может вводиться в пассажирский салон, и двигатель (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, причем контур (4) циркуляции жидкости проходит через двигатель (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением,

отличающаяся тем, что вентилятор (7) вызывает поток (8) воздуха через теплообменник (5).

2. Система отопления по п. 1, отличающаяся тем, что вентилятор (7) приводится в действие непосредственно созданным двигателем (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением силовым воздействием.

3. Система отопления по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что генератор (6) расположен с возможностью приведения в действие двигателем (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

4. Система отопления по п. 3, отличающаяся тем, что генератор (6) выполнен в виде стартер-генератора.

5. Система отопления по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что предусмотрено обслуживаемое вручную пусковое устройство для непосредственного движения коленчатого вала двигателя (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

6. Система отопления по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что работающее на топливе нагревательное устройство (2) и двигатель (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением могут эксплуатироваться при помощи одинакового топлива.

7. Система отопления по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что топливо может подаваться к двигателю (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением и к работающему на топливе нагревательному устройству (2) посредством силы тяжести.

8. Система отопления по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что предусмотрено устройство управления, которое автоматически совершает последовательность включений и управляющих действий на компонентах системы отопления.

9. Система отопления по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что предусмотрены устройства ввода, при помощи которых могут вручную управляться все включения и управляющие действия на компонентах системы отопления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к кондиционированию железнодорожных вагонов. Комплект оборудования для единого блока кондиционирования воздуха железнодорожного поезда имеет интегрированную конструкцию и включает корпус, монтажное основание, решетчатое воздушное отверстие и бак со смешанным воздухом.

Изобретение касается осушительного устройства для осушения воздуха в резервуаре. Оно имеет элемент Пельтье, который выполнен в виде одноступенчатого элемента Пельтье, и он термически соединен с холодной стороной и горячей стороной, при этом холодная сторона выполнена таким образом, что при эксплуатации осушительного устройства на холодной стороне конденсируется влага воздуха, при этом элемент Пельтье зажат между горячей стороной и холодной стороной посредством винтовой пружины и зажимного штифта, при этом горячая сторона на обращенной к элементу Пельтье стороне имеет сальниковое уплотнение, причем оно выполнено в виде углубления на горячей стороне, имеющей введенную в нее резиновую втулку, причем эта резиновая втулка охватывает зажимной штифт по внутреннему диаметру.

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с электротягой. Способ пуска преобразователя электроэнергии для вагонов электротранспорта заключается в том, что подают входное напряжение на конденсатор фильтра через нагреватель, контролируют напряжение на конденсаторе и при достижении этого напряжения заданной величины подключают конденсатор к сети напрямую.

Изобретение относится к области электрического транспорта. Система охлаждения тягового преобразователя электротягового рельсового транспортного средства содержит охлаждающий контур, включающий циркуляционный насос с приводом для прокачки охлаждающего вещества.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и, в частности, к высокоскоростному железнодорожному вагону. Высокоскоростной железнодорожный вагон, защищенный от ветра и песка, содержит кузов (1) вагона, тележку (2), отделение (3) для оборудования, пантограф и находящийся наверху блок (4) кондиционирования воздуха.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Компрессорная система включает в себя приводимый в действие от электродвигателя через приводной вал компрессор, резервуар для сжатого воздуха.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Система кондиционирования для рельсового транспортного средства включает воздухораспределительную коробку (1) с впуском (2) воздуха и по меньшей мере двумя выпусками (5, 6) воздуха для подключения к последующим воздушным каналам.

Изобретение относится к системе отопления в железнодорожных вагонах. Субоптимальная энергетическая система содержит теплогенерирующий блок с первичной обмоткой переменного тока, являющийся объектом управления.

Изобретение относится к устройствам для вентиляции салонов транспортных средств. Система вентиляции содержит средства подачи воздуха и средства его забора.

Изобретение относится к системе кондиционирования воздуха для транспортного средства. Система (101, 102) кондиционирования воздуха установлена в транспортном средстве, в котором центральная позиция (10) корпуса транспортного средства и центральная позиция (11) прохода не совпадают, и имеет воздушный кондиционер (30).

Охлаждающее устройство (12) согласно изобретению содержит расположенный на крыше (16) транспортного средства корпус (20) с двумя боковыми (22) и одной верхней (24) стенками, которые образуют отсек для каждого электрического компонента. Каждый отсек образует воздуховод, в котором установлен соответствующий компонент. Воздуховод проходит между по меньшей мере одним боковым воздухоприемным отверстием (32), выполненным в одной из боковых стенок (22), и одним верхним выходным отверстием (34), расположенным на верхней стенке (24). Охлаждающее устройство установлено на крыше железнодорожного транспортного средства. Изобретение обеспечивает повышение эффективности охлаждения компонента. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к пассажирским рельсовым транспортным средствам. Система отопления для отопления пассажирского салона рельсового транспортного средства включает работающее на топливе нагревательное устройство для нагрева контура циркуляции жидкости, тепловая энергия которого при помощи теплообменника может вводиться в пассажирский салон и двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Контур циркуляции жидкости проходит через двигатель внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Вентилятор вызывает поток воздуха через теплообменник. Изобретение увеличивает продолжительность эксплуатации системы отопления, не ограничиваясь емкостью аккумулятора. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх