Sistema de climatización optimizado energéticamente para locomotoras con dos puestos de maquinista.

Vehículo automotor (1) guiado por raíles con dos puestos de maquinista (2,

3) dispuestos frontalmente y una salade máquinas (5) entre los puestos de maquinista (2, 3), en donde están previstas una primera unidad de tratamientode aire (6) para climatizar el primer puesto de maquinista (2) y una segunda unidad de tratamiento de aire (7) paraclimatizar el otro puesto de maquinista (3), en donde en la sala de máquinas (5) está dispuesta una instalacióntérmica central (40) y unos medios de unión (9) unen la instalación térmica central (40) a la primera y a la segundaunidad de tratamiento de aire (6, 7), en donde los medios de unión (9) presentan un portador de calor, de tal modoque se hace posible el intercambio de calor entre las unidades de tratamiento de aire (6, 7, 8) y la instalación térmicacentral (40), y en donde la instalación térmica central (40) presenta una unidad de frío central (8) para refrigerar elportador de calor, caracterizado porque la unidad de frío central (8) está diseñada para refrigerar también piezasconstructivas de la sala de máquinas (5).

Sistema de climatización optimizado energéticamente para locomotoras con dos puestos de maquinista.

La invención se refiere a un vehículo automotor guiado por raíles con dos puestos de maquinista dispuestos frontalmente y una sala de máquinas entre los puestos de maquinista, en donde están previstas una primera unidad de tratamiento de aire para climatizar el primer puesto de maquinista y una segunda unidad de tratamiento de aire para climatizar el otro puesto de maquinista, en donde en la sala de máquinas está dispuesta una instalación térmica central y unos medios de unión unen la instalación térmica central a la primera y a la segunda unidad de tratamiento de aire, en donde los medios de unión presentan un portador de calor, de tal modo que se hace posible el intercambio de calor entre las unidades de tratamiento de aire y la instalación térmica central, y en donde la instalación térmica central presenta una unidad de frío central para refrigerar el portador de calor.

Un vehículo automotor guiado por raíles de este tipo se conoce ya del documento DE 27 50 314 A1. Allí se manifiesta una locomotora de minas, que presenta dos puestos de maquinista dispuestos frontalmente, entre los cuales se extiende una sala de máquinas. En la sala de máquinas está dispuesta una instalación térmica central, en donde están previstos unos medios de unión que unen la instalación térmica central a una primera y una segunda unidad de tratamiento de aire, que están dispuestas en cada caso en uno de los puestos de maquinista. Los medios de unión están rellenos de un portador de calor, que hace posible un intercambio de calor entre las unidades de tratamiento de aire en los puestos de maquinista y en la instalación térmica central.

Las locomotoras y otros vehículos automotores guiados por raíles presentan normalmente en cada uno de sus lados frontales un puesto de maquinista, en el que el maquinista controla la circulación del vehículo automotor. Para proporcionar un aire ambiente lo más agradable posible está prevista para cada puesto de maquinista, conforme al estado de la técnica, una instalación según la técnica del aire ambiente, en donde cada instalación según la técnica del aire ambiente trabaja autónomamente y con independencia de la otra instalación según la técnica del aire ambiente. Cada instalación según la técnica del aire ambiente está diseñada por ello normalmente tanto para calentar, en el caso de temperaturas exteriores bajas, como para refrigerar en épocas del año calientes.

Las instalaciones según la técnica del aire ambiente conforme al estado de la técnica presentan una potencia de refrigeración, respectivamente de calefacción, tan grande que éstas cumplen también requisitos extremos que se presentan en el caso de temperaturas exteriores muy altas o bajas. Sin embargo, como han demostrado algunas investigaciones, estas temperaturas exteriores extremas sólo se producen raramente. Por ello con relación a las temperaturas exteriores que se presentan habitualmente las instalaciones conocidas según la técnica del aire ambiente de un vehículo automotor están sobredimensionadas, son caras y están afectadas de elevadas pérdidas de energía. Por ello la tarea de la invención consiste en proporcionar un vehículo automotor de la clase citada al comienzo, que pueda climatizarse de forma económica y con ahorro de energía.

La invención resuelve esta tarea por medio de que la unidad de frío central está diseñada para refrigerar piezas constructivas de la sala de máquina.

El vehículo automotor conforme a la invención, por ejemplo una locomotora, dispone de una instalación térmica central, que está dispuesta en la sala de máquinas por ejemplo distribuida, y de al menos dos unidades de tratamiento de aire. La instalación térmica central está enlazada a través de medios de unión con las unidades de tratamiento de aire, en donde los medios de unión presentan un portador de calor, que hace posible un intercambio de calor eficiente entre la instalación térmica central y las unidades de tratamiento de aire. Con ello las unidades de tratamiento de aire pueden regularse independientemente entre ellas, con relación a su respectiva potencia de refrigeración y calefacción, y pueden diseñarse para la sala respectiva que climatizan, despreciando las condiciones extremas climáticas que se producen raramente. A diferencia de esto, las unidades de tratamiento de aire están diseñadas para proporcionar una potencia suplementaria, con la que se extrae o alimenta calor del/al puesto de maquinista calor en condiciones exteriores extremas. En el caso de temperaturas extremas sólo se proporciona ventajosamente en el puesto de maquinista ocupado la potencia de calefacción, respectivamente refrigeración, de la instalación térmica central, de tal modo que incluso con temperaturas extremas se dispone de una potencia de calefacción, respectivamente refrigeración, suficiente. De este modo y manera pueden reducirse los costes de funcionamiento del vehículo automotor conforme a la invención.

Conforme a la invención en la sala de máquinas está dispuesta una instalación térmica central, que calienta o enfría un portador de calor. La instalación térmica central está unida a las dos unidades de tratamiento de aire en los puestos de maquinista, a través de medios de unión en los que circula por ejemplo el portador de calor, de tal modo que se hace posible el intercambio de calor entre la instalación central según la técnica del aire ambiente y las dos unidades de tratamiento de aire. La instalación térmica central está diseñada ventajosamente con relación a su potencia, de tal modo que éstas climatizan suficientemente bien sus respectivos puestos de maquinista, sin tener que aplicar potencia suplementaria.

Si la instalación térmica central ya no puede proporcionar por sí sola la necesaria potencia de refrigeración o calefacción para ambos puestos de maquinista, a causa de temperaturas exteriores extremas, el puesto de maquinista no ocupado y su unidad de tratamiento de aire pueden desacoplarse del circuito de portador de calor mediante válvulas de regulación, para poder climatizar suficientemente el puesto de maquinista ocupado. De este modo se garantiza que el puesto de maquinista ocupado pueda climatizarse en cualquier condición de funcionamiento, de forma correspondiente a los requisitos.

Conforme a la invención la instalación térmica central presenta una unidad de frío central para enfriar el portador de calor. La unidad de frío sólo está diseñada para refrigerar y presenta los componentes para ello necesarios, como compresor, evaporador, condensador, circuito de frío, etc. La potencia de refrigeración de la unidad de refrigeración central debe dimensionarse convenientemente de tal modo, que ésta esté diseñada solamente para refrigerar uno de los puestos de maquinista incluso a temperaturas exteriores extremas. La unidad de refrigeración central es responsable conforme a la invención también de una refrigeración de componentes de la sala de máquinas como armazones, piezas constructivas de electrónica-accionamiento, etc., cuando se necesita la plena potencia de la unidad de refrigeración central. Esto es en especial de gran ventaja en zonas a climatizar calientes, ya que algunos componentes electrónicos a temperaturas elevadas pueden ver limitado su funcionamiento. Para esto el circuito de portador de calor dispone de medios de desacoplamiento térmico, que están dispuestos en la sala de máquinas.

Conforme a una configuración ventajosa de la invención, los medios de unión presentan un circuito de portador de calor con un líquido portador de calor como portador de calor, en donde está prevista una bomba de circulación para hacer circular el líquido portador de calor en el circuito de portador de calor. El circuito de portador de calor se usa para el transporte del o, en otras palabras, para guiar un portador de calor líquido. Los portadores de calor líquidos, es decir los líquidos portadores de calor, disponen al contrario que los portadores de calor gaseosos de una mayor capacidad térmica, de tal modo que el transporte de calor o frío se hace posible mediante el portador de calor líquido en comparación con los portadores de calor gaseosos, a través de medios de unión más compactos. El circuito de portador de calor está materializado convenientemente por un sistema tubular, en donde las uniones tubulares del circuito de portador de calor presentan un diámetro menor que lo que sería el caso si se usan portadores de calor gaseosos.

Los medios de unión comprenden ventajosamente elementos de conmutación para interrumpir la unión efectiva entre la instalación térmica central y las unidades de tratamiento... [Seguir leyendo]

1. Vehículo automotor (1) guiado por raíles con dos puestos de maquinista (2, 3) dispuestos frontalmente y una sala de máquinas (5) entre los puestos de maquinista (2, 3) , en donde están previstas una primera unidad de tratamiento de aire (6) para climatizar el primer puesto de maquinista (2) y una segunda unidad de tratamiento de aire (7) para climatizar el otro puesto de maquinista (3) , en donde en la sala de máquinas (5) está dispuesta una instalación térmica central (40) y unos medios de unión (9) unen la instalación térmica central (40) a la primera y a la segunda unidad de tratamiento de aire (6, 7) , en donde los medios de unión (9) presentan un portador de calor, de tal modo que se hace posible el intercambio de calor entre las unidades de tratamiento de aire (6, 7, 8) y la instalación térmica central (40) , y en donde la instalación térmica central (40) presenta una unidad de frío central (8) para refrigerar el portador de calor, caracterizado porque la unidad de frío central (8) está diseñada para refrigerar también piezas constructivas de la sala de máquinas (5) .

2. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de unión (9) presentan un circuito de portador de calor (22, 23, 24) con un líquido portador de calor como portador de calor, en donde está prevista una bomba de circulación (25) para hacer circular el líquido portador de calor en el circuito de portador de calor (22, 23, 24) .

3. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según la reivindicación 2, caracterizado porque el circuito de portador de calor (22, 23, 24) presenta ramales de puenteo (32) para puentear cada unidad de tratamiento de aire (6, 7) y válvulas de puenteo (33, 34) activables.

4. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación térmica central (40) presenta una unidad de calentamiento central (26, 27, 28) para calentar el portador de calor.

5. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de calentamiento central (26, 27, 28) está diseñada para absorber el calor irradiado, que se produce durante la refrigeración de una pieza constructiva de la sala de máquinas, y en donde el calor irradiado se transmite al portador de calor y éste se calienta de este modo.

6. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según la reivindicación 5, caracterizado porque la unidad de calentamiento central (26, 27, 28) está acoplada a través de un bloque de distribución de válvulas (26) a un intercambiador de calor (28) , que forma parte de un circuito de refrigeración (29) para una pieza constructiva de la sala de máquinas.

7. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación térmica central (40) dispone de otros medios de acoplamiento para absorber calor o emitir calor desde/ a un circuito externo de refrigeración o calefacción del vehículo automotor.

8. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera unidad de tratamiento de aire (6) y la segunda unidad de tratamiento de aire (7) presentan, para el intercambio de calor con el circuito de portador de calor, un intercambiador de calor aire-líquido (13) .

9. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera y la segunda unidad de tratamiento de aire (6, 7) presentan, en cada caso, un intercambiador de calor aireliquido (13) , un registro de calefacción (12) y un ventilador (14)

10. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según la reivindicación 9, caracterizado porque cada intercambiador de calor aire-líquido (13) es un intercambiador de calor aire-líquido (13) por el que puede circular aire.

11. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación térmica central (40) presenta al menos un intercambiador de calor líquido-líquido, que está unido a un intercambiador de calor aire-líquido de la primera y de la segunda unidad de tratamiento de aire (6, 7) .

12. Vehículo automotor (1) guiado por raíles según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de unión (9) presentan elementos de conmutación para interrumpir la unión efectiva entre la instalación térmica central (40) y las unidades de tratamiento de aire (6, 7) .