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专利号: 201610616657X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.列车空调能耗计算系统,其特征在于,包括能耗参数输入模块、主界面功能选择模块、负荷以及空调能耗估算模块、空调实际能耗计算模块、数据统计储存模块,其中能耗参数输入模块,用于收集能耗参数并将收集到的能耗参数输入负荷以及空调能耗估算模块和空调实际能耗计算模块;

负荷以及空调能耗估算模块,用于根据能耗参数计算列车负荷值以及根据所得负荷值估算空调能耗;

空调实际能耗计算模块,用于根据能耗参数计算空调实际运行能耗,

数据统计储存模块,用于统计并储存上述负荷以及空调能耗估算模块所得数据、用于统计并储存空调实际能耗计算模块所得数据,所述数据统计储存模块包括

负荷组成统计模块,用于统计负荷中各负荷的组成,得到负荷组成表;

负荷组成比例统计模块,用于统计负荷中各负荷所占比例,得到负荷组成比例图,所述数据统计储存模块包括车内温度统计储存子模块,用于统计并储存全年车内温度,得到全年车内温度曲线;

车外温度统计储存子模块,用于统计并储存全年车外温度,得到全年车外温度曲线;

机组cop值统计储存子模块,用于统计并储存全年机组cop值,得到全年机组cop值曲线;

实际空调系统能耗统计储存子模块,用于统计并储存全年实际空调系统能耗,得到全年实际空调系统能耗曲线,主界面功能选择模块,用于选择执行负荷以及空调能耗估算或执行空调实际能耗计算;

选择执行负荷以及空调能耗估算后,进入是否估算出负荷值,是则选择估算出负荷,否则返回至能耗参数设置;

选择执行空调实际能耗计算,进入是否估算出空调实际能耗,是则选择估算出空调实际能耗,否则返回至能耗参数设置;

选择估算出负荷值之后,进入是否继续估算或查看负荷图表,是则选择继续估算或查看负荷图表,否则返回主界面功能选择;

选择估算出空调实际能耗之后,进入是否储存数据或查看曲线图,是则选择储存数据或查看曲线图,否则返回主界面功能选择;

选择估算或查看负荷图表之后,进入是否继续估算,是则选择继续估算,否则查看图表;

选择储存数据或查看曲线图之后,进入是否储存数据,是则选择储存数据,否则查看曲线图;

选择继续估算之后,进入设置机组cop值,之后进行能耗估算;

选择储存数据之后,将数据储存为excel表格。

2.如权利要求1所述的列车空调能耗计算系统,其特征在于,所述能耗参数包括运行城市参数、车体结构参数、车内环境参数、机组cop值。

3.如权利要求2所述的列车空调能耗计算系统,其特征在于,所述负荷以及空调能耗估算模块包括负荷计算子模块、能耗估算子模块,负荷计算子模块,用于根据车体结构参数、车内环境参数计算列车负荷值;

能耗估算子模块,用于根据列车涉及负荷值、机组cop值计算列车设计能耗。

4.如权利要求3所述的列车空调能耗计算系统,其特征在于,所述负荷计算子模块中车体结构参数包括车体隔热壁综合传热系数、车体面积、车窗传热系数、车窗面积,车内环境参数包括载客量、人均新风量、空调设定温度、列车运行速度、室内设备发电功率,当新风运行模式为定风量时车内环境参数按照额定值计算,当新风运行模式为变风量时车内环境参数按照实际值计算,所述负荷计算子模块的负荷计算关系式为:Q=Qsurf+Qwindow+Qcplg+Qg,c,i+Qvent,其中:Qsurf为车体传热负荷、Qwindow为车窗传热负荷、Qcplg为人体散热负荷、Qg,c,i为车内照明以及机电设备散热负荷、Qvent为空调新风负荷,Qsurf、Qwindow、Qcplg、Qg,c,i、Qvent分别表示以下计算式;k为车体隔热壁综合传热系数,kC为车窗传热系数,F为车体外表面积,FC为车窗面积,tC为车外空气综合温度、tB为车内空气温度,D为玻璃透光系数,S为车窗遮阳系数,J为太阳辐射强度,N为车厢内部人数,n1为镇流器消耗功率系数,n2为灯罩隔热系数,P为照明功率, 为群集系数,qs为平均每个成年男子的总散热量,VH为人均新风量,hout为车厢外空气焓值,hin为车厢内空气焓值;

所述设计能耗估算子模块的负荷计算关系式为:

设计能耗=负荷/设计机组cop值。

5.如权利要求2所述的列车空调能耗计算系统,其特征在于,所述空调实际能耗计算模块,用于根据车体结构参数、车内环境参数、运行城市参数计算列车运行过程中空调实际能耗。

6.如权利要求5所述的列车空调能耗计算系统,其特征在于,所述车体结构参数包括车体隔热壁传热系数、车窗传热系数,所述车内环境参数包括载客量、人均新风量、空调设定温度、列车运行速度、室内设备发电功率,所述空调实际能耗计算模块中实际能耗与各个影响因素之间的多元线性回归方程式为:yi=ai+bi,0x1+bi,1x2+bi,2x3+bi,3x4+bi,4x5+bi,5x6,其中yi为列车空调实际能耗,x1为车体隔热壁传热系数,x2为车窗传热系数,x3为载客量,x4为人均新风量,x5为空调设定温度,x6为列车运行速度,ai、bi,0~bi,5均为运行城市系数。

7.如权利要求1所述的列车空调能耗计算系统,其特征在于,所述能耗参数输入模块还包括车体隔热壁传热综合系数计算子模块,用于根据车体顶板传热系数、侧墙传热系数、底板传热系数计算车体隔热壁系数,车体隔热壁综合传热系数计算子模块的计算关系式为:车体隔热壁综合传热系数=1.25×(车顶传热k值×车顶面积+底板传热k值×底板面积+侧壁传热k值×侧壁面积)/(车顶面积+底板面积+侧壁面积)。