ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к оборудованию железнодорожных вагонов, в частности, к системам отопления пассажирских вагонов.
Известна система отопления пассажирского вагона, содержащая размещенные в подвагонном пространстве нагреватель, в виде автономного отопителя, работающего на жидком топливе, к входному и выходному патрубкам которого присоединен замкнутый контур прокачки теплоносителя через теплообменник, расположенный в аккумулирующей емкости с теплоносителем. Система также содержит магистраль с контурами циркуляции теплоносителя через радиаторы, расположенные в помещениях вагона, контур прокачки теплоносителя через калорифер кондиционера и контур подачи теплоносителя к теплообменнику бака-сборника стоков из туалетов вагона (патент RU №87676, МПК: B61D 27/00).
Недостатком известной системы отопления является недостаточная эффективность ее работы, связанная с тем, что отсутствует возможность гибкой регулировки режимов работы системы отопления в зависимости от фактического температурного и влажностного режима в помещениях вагона.
Задачей, на которую направлена предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности ее работы.
Использование дополнительной регулировки режима работы системы отопления позволяет изменять температурный режим в зависимости от температуры воздуха в различных помещениях вагона, а также устанавливать температурный режим в зависимости от задаваемой пассажирами температуры в купе при регулировке режима работы кондиционера. Таким образом, можно получить экономию расходуемой на нагрев теплоносителя энергии или оптимизировать расход энергии при обеспечении наиболее комфортных для пассажиров режимов работы системы отопления.
Поставленная задача достигается тем, что интегрированная система отопления пассажирского вагона, содержащая размещенный в подвагонном пространстве нагреватель, выполненный в виде автономного отопителя, работающего на жидком топливе, к входному и выходному патрубкам которого присоединен замкнутый контур теплообменника, расположенный в котле с теплоносителем, размещенные в вагоне магистраль для подачи теплоносителя в контуры радиаторов, расположенных в помещениях вагона, контур подачи теплоносителя в ветви кондиционера, содержащие секции калорифера и охладители и снабженные регулируемыми кранами, и контур подачи теплоносителя к теплообменнику бака-сборника стоков туалетной системы, согласно полезной модели, снабжена датчиками наружной температуры воздуха и датчиками температуры, установленными в каждом купе для пассажиров, в коридоре вагона, в магистрали подачи теплоносителя в контуры радиаторов и в ветвях контура кондиционера, а также контроллером с программным управлением, а магистраль подачи теплоносителя дополнительно снабжена регулируемыми кранами, установленными в контуре каждого радиатора, и имеет дополнительный контур, расположенный между циркуляционным насосом для подачи теплоносителя из котла и контурами подачи теплоносителя в радиаторы, снабженный регулируемым краном и соединенный с входом котла, при этом контроллер выполнен с возможностью управления исполнительными элементами, обеспечивающими управление работой отопителя и режимами циркуляции теплоносителя.
Кроме того, в котле установлен электронагреватель, выполненный с возможностью регулировки режима его работы с помощью исполнительных элементов, управляемых контроллером.
На чертеже показана схема системы отопления.
Интегрированная система отопления пассажирского вагона содержит размещенный в подвагонном пространстве нагреватель, выполненный в виде автономного отопителя 1, работающего на жидком топливе, например, дизельном. К входному 2 и выходному 3 патрубкам отопителя 1 присоединен замкнутый контур 4 прокачки теплоносителя через теплообменник 5, расположенный в котле 6 с теплоносителем. К котлу 6 присоединена магистраль 7 для подачи теплоносителя в контуры расположенных в помещениях вагона радиаторов 8. Контур каждого радиатора снабжен регулируемым краном 9. Магистраль 7 имеет дополнительный контур, расположенный между циркуляционным насосом 10 для подачи теплоносителя из котла 6 и контурами подачи теплоносителя в радиаторы 8. Дополнительный контур снабжен регулируемым клапаном 11 и соединен с входом котла 6.
Система отопления включает контур 12 подачи теплоносителя из котла 6 в калорифер расположенного под крышей вагона кондиционера 13. Калорифер выполнен в виде секций 14, 15. Контур 16 предназначен для подачи теплоносителя из котла 6 к теплообменнику 17, установленному в подвагонном баке-сборнике 18 туалетной системы вагона. В ветвях контура 12 в кондиционере 13 также установлены охладители 19, 20, соединенные с контуром 16 для подачи хладагента к теплообменнику 17. Входы ветвей контура 12 снабжены регулируемыми кранами 21, 22, а выходы снабжены регулируемыми кранами 23, 24 и соединены с возвратной магистралью 25, соединенной с котлом 6. Циркуляционный насос 26 расположен на магистрали подачи теплоносителя из котла 6 в контуры 12, 16, котел 6 снабжен электронагревателем 27.
Интегрированная система отопления работает следующим образом.
В холодный период работает отопитель 1, используя жидкое топливо, или работают электронагреватели 27 для нагрева теплоносителя в котле 6. Нагретый в отопителе 1 теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру 4 и через теплообменник 5 нагревает теплоноситель, находящийся в котле 6, до заданных значений в соответствии с программами управления системой отопления в зависимости от температуры воздуха вне вагона, в зависимости от температуры внутри помещений вагона, в магистралях подачи теплоносителя и в ветвях контуров кондиционера. Температура определяется в различных помещениях вагона и частях системы отопления с помощью датчиков температуры. Для управления системой отопления используется контроллер с программным управлением, и исполнительные элементы, обеспечивающие управление работой отопителя и режимами циркуляции теплоносителя. Теплоноситель из котла 6 подается с помощью циркуляционного насоса 10 в магистраль 7 и далее в контуры расположенных в помещениях вагона радиаторов 8. Наличие регулируемых кранов 9, управляемых контроллером, позволяет дифференцированно изменять объем подаваемого теплоносителя в каждое купе вагона в зависимости от температуры внутри купе и задаваемых пассажирами температурных параметров. Регулируемый кран 11 направляет избыток теплоносителя в котел 6 при снижении его расхода в контурах радиаторов 8.
Циркуляционным насосом 26 нагретый теплоноситель подается также в контуры 12 и 16. Установленные в кондиционере 13 секции калорифера 14, 15 предназначены для подогрева поступающего в вагон воздуха. Расход теплоносителя, проходящего через калорифер, регулируется кранами 21 22, управляемыми контроллером в зависимости от температуры в помещении вагона, определяемой датчиками, а также в зависимости от температуры, задаваемой пассажирами. Теплоноситель по возвратной магистрали 25 поступает в котел 6.
По контуру 16 теплоноситель подается в теплообменник 17 для обогрева стоков туалетной системы в холодное время для поддержания их температуры, обеспечивающей нормальное функционирование бака-сборника.
В теплый период отопитель 1 не осуществляет нагрев теплоносителя, при этом работает система кондиционирования для поддержания комфортной температуры в помещениях вагона. При необходимости понижения температуры стоков в баке-сборнике в летний период теплоноситель охлаждается в охладителях 19, 20 и подается через краны 23, 24 в теплообменник 17.
Использование заявляемой полезной модели позволяет оптимизировать работу всей системы поддержания необходимой температуры в вагоне за счет корректировки режимов работы системы отопления в зависимости от задаваемых режимов работы системы кондиционирования. Это позволяет снизить энергопотребление, уменьшить подачу теплоносителя и повысить комфортность условий для пассажиров.