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地面运行的城轨列车空调能耗预测方法研究

王嘉杰  
【摘要】:自从人类进入工业时代以来,人类社会取得了迅猛的发展,能源作为重要的生产要素由于其消耗量巨大变的日渐枯竭。在城轨列车运行所需的总能耗中,空调系统所占比例非常大,因此,空调系统的节能是城轨列车节能的一个重要环节。城轨列车空调系统的能耗预测是列车空调设备选择与节能改造的基础,但是,因为诸多原因,现有的城轨列车空调系统空调季的能耗预测并不完善。本文主要研究适用于城轨列车空调系统的能耗预测方法。本文根据城轨列车冷负荷的计算方法,研究了城轨列车空调系统冷负荷的构成,利用K-均值聚类算法将城轨列车的冷负荷分为了六种典型情况:晴天工作日冷负荷、晴天双休日冷负荷、晴天节假日冷负荷、阴天工作日冷负荷、阴天双休日冷负荷、阴天节假日冷负荷,并以重庆市某城轨线为例分别算得了各种情况下的城轨列车冷负荷。其中城轨列车冷负荷的太阳辐射部分以列车轨道为正南方向为标准进行了计算,当列车轨道处于其它朝向时给出了修正公式。提出了城轨列车制冷机组性能系数COP在额定负荷标准工况下与部分负荷非标准工况下的转换方法,算得了制冷机组性能系数COP在各种情况下的修正系数,并计算了城轨列车冷负荷在六种典型情况下对应的性能系数COP逐时值。利用城轨列车冷负荷与其对应的性能系数COP即可算出各典型天城轨列车空调系统的能耗。最后,利用列车空调能耗等计算结果以及各典型天的时间频数等参数,结合本文的分析研究,给出了城轨列车空调系统空调季的能耗预测方法。


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