轨道客车空调能耗试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轨道客车空调能耗试验装置及方法，属于轨道客车空调的试验领域，其技术方案包括用于模拟轨道客车外部环境的室外侧试验间，所述室外侧试验间放置有用于模拟轨道客车内部环境的模拟试验箱，所述模拟试验箱通过送风道和回风道与被试空调机组连接，所述模拟试验箱内放置有加热装置和加湿装置，以模拟客车内部的热负荷。本发明专利技术解决了现有轨道客车空调能耗试验中需要使用现车、试验时间长、试验成本高、浪费能源和物资的问题。

【技术实现步骤摘要】
轨道客车空调能耗试验装置及方法
本专利技术属于轨道客车空调的试验领域，尤其涉及一种轨道客车空调能耗试验装置及方法。
技术介绍
在列车运营中，除牵引外轨道客车空调机组的能耗占很大的比例，每辆大铁路客车空调用电量在20kW至30kW，车内的照明、开水炉、电伴热、控制系统等约6kW，空调用电占77％～83％；每辆城轨地铁客车空调用电量在30kW至40kW，车内的照明、控制系统等约4kW，空调用电占88％～91％。因此，降低轨道客车空调系统的能源消耗，提高空调机组的能效，已经成为节能环保需要重点研究的问题。研究轨道客车空调机组的能效，现有技术是在现车上对运用列车的空调机组能耗进行测定，或者在热工实验室内对现车进行测定。在运用车上进行空调能耗测试，需要在车内装上电气测试用仪器、布置温湿度测点等仪器仪表，在运用车内有旅客的情况下进行，在列车运行过程中对轨道客车空调进行试验测试，可以得到实际运行的数据，但是实际运行时车内外温度、相对湿度、旅客数量都是随机变化的，不是稳定值，需要采集大量的试验数据，才能进行总结归纳，得出有意义的评价,因此这种测试很难实施。在热工实验室内对现车进行空调能耗测试，需要模拟车外温度和相对湿度、车内温度和相对湿度、车内人员负荷、新风负荷、电气设备负荷、太阳辐射等，这种试验每一次只能对一种结构的轨道客车适用，如果车体隔热结构改变，空调机组新风负荷改变，又要重新进行一次试验，试验时间和工作量大，轨道客车制造厂、空调机组生产厂配合试验的周期长。在静止热工实验室内对轨道客车进行试验测试，可以得到静止状态下的各种数据，针对特定车型和空调机组进行评价，如果车型和空调机组变更，评价的准确性下降。因此，对不同车型进行试验评价，必须对每一种车型进行实验室试验，给评价工作带来困难。由于客车制造工厂接到轨道客车制造订单后都要求及时供货，因此，即使通过静止热工实验室空调机组能效试验得出改进的建议，也没能给工厂留有足够的改进时间，试验研究结果很难得到应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本专利技术所要解决的技术问题是，提出一种不需使用现车、试验时间短、节省能源和物资的轨道客车空调能耗试验装置和方法。为解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种轨道客车空调能耗试验装置，用于轨道客车中被试空调机组的能耗试验，包括用于模拟轨道客车外部环境的室外侧试验间，所述室外侧试验间放置有用于模拟轨道客车内部环境的模拟试验箱，所述模拟试验箱通过送风道和回风道与被试空调机组连接，所述模拟试验箱内放置有加热装置和加湿装置，以模拟客车内部的热负荷。优选的，所述模拟试验箱的大小为预设比例的客车。优选的，所述模拟试验箱内还包括从所述送风道到所述回风道依次设置的第一整流格栅、风量测量喷嘴、回风温湿度传感器和变频引风机。优选的，还包括室内侧试验间，所述室内侧试验间通过主送风道和主回风道与所述被试空调机组连接，所述室内侧试验间放置有室内侧控温空调机组。优选的，所述室内侧试验间还放置有送风测量风道，所述送风测量风道内沿远离所述主送风道的方向依次设置有第二整流格栅、主风量测量喷嘴和主变频引风机。优选的，还包括电源控制间，所述电源控制间内设置有试验控制系统，所述试验控制系统包括用于控制模拟试验箱电气的电气控制柜，用于测试试验数据的测试控制柜，用于控制被试空调机组的空调机组电气控制柜，用于控制调节所述加热装置和加湿装置功率的稳压调压器，以及用于控制电源电压的总电源稳压调压器；所述电气控制柜包括用于控制调节所述主变频引风机频率的主变频引风机变频器、用于控制调节所述变频引风机频率的变频引风机变频器；所述试验数据测试控制柜包括用于采集数据的参数采集模块；所述稳压调压器、主变频引风机变频器、变频引风机变频器、参数采集模块分别外连工控机。优选的，所述参数采集模块包括模拟试验箱温湿度压力电参数采集模块、空调机组电参数采集模块、室外侧温湿度采集模块和室内侧温湿度压力电参数采集模块。优选的，所述室外侧试验间放置有室外侧控温空调机组和太阳辐射装置，所述太阳辐射装置安装于所述室外侧试验间上部。本专利技术还提供了一种轨道客车空调能耗试验方法，包括以下步骤：S1：提供模拟试验箱模拟轨道客车，在模拟试验箱内放入加热装置和加湿装置，将模拟试验箱放入室外侧试验间，将被试空调机组和模拟试验箱通过送风道和回风道进行连接；S2：调节室外侧试验间的温湿度和太阳辐射强度模拟轨道客车实际运行的外部环境；调节加热装置和加湿装置模拟轨道客车内部热负荷；S3：启动被试空调机组工作；S4：运行工况稳定后，通过测试装置采集试验数据；S5：分析试验数据。优选的，在步骤S1中，设置模拟试验箱的大小按照预定比例的轨道客车进行模拟，调节加热装置和加湿装置的功率按照预定比例的轨道客车内部热负荷进行模拟；在模拟试验箱内放入变频引风机，调节变频引风机以使被试空调机组的风量按照预定比例进入模拟试验箱。优选的，提供室内侧试验间，将被试空调机组与室内侧试验间通过主送风道和主回风道进行连接。优选的，在步骤S2中，调节室内侧试验间温湿度与模拟试验箱内温湿度保持一致。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过设置模拟试验箱来模拟轨道客车，通过加热装置和加湿装置来模拟车内电气设备热负荷、人员热负荷、车体传热热负荷、新风负荷等实际工况热负荷，即相当于模拟整车热工试验时空调机组的工作情况，这样空调机组的消耗功率与输出制冷(热)量也与整车热工试验时一样，不需要使用现车，就可以完成轨道客车空调机组的能耗试验。2、通过按照客车大小的预定比例进行模拟试验箱大小的设置以及模拟试验箱内部按照预定比例的实际工况热负荷进行模拟，可以节省实验空间，另外，与一辆整车能耗试验需要30天相比，本专利技术模拟一辆整车试验的时间大约15天，减少50％的时间，费用也将减少50％以上。3、本专利技术所提供试验装置，通过设置控制系统，方便试验，易于操作，轨道客车使用的不同环境温湿度，车内要求控制的不同温湿度都能得到很好的控制，各项试验参数都能得到准确测量。4、本专利技术所提供试验装置和方法，在轨道客车空调机组设计初期、样机制造完成后，就能通过试验评估空调机组的能耗指标，避免了以往空调机组装车后才能试验的情况，缩短了轨道客车空调机组的研发周期。附图说明图1为本专利技术所提供的轨道客车空调能耗试验装置的结构示意图；图2为本专利技术所提供的轨道客车空调能耗试验装置的控制系统示意图；A、室内侧实验间；B、室外侧实验间；C、电源控制间；1、被试空调机组；2、主送风道；3、送风道；4、送风测量风道；5、第二整流格栅；6、主风量测量喷嘴；7、主变频引风机；8、室内侧控温空调机组；9、主电加热器；10、主电加湿器；11、主回风道；12、模拟试验箱；13、电加热器；14、电加湿器；15、第一整流格栅；16、风量测量喷嘴；17、回风温湿度传感器；18、变频引风机；19、回风道；20、太阳辐射装置；21、室外侧控温空调机组；22、电气控制柜；23、测试控制柜；24、空调机组电气控制柜；25、电加热器稳压调压器；26、电加湿器稳压调压器；27、主电加热器稳压调压器；28、主电加湿器稳压调压器；29、总电源稳压调压器。具体实施方式下面将对本专利技术具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。本专利技术需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道客车空调能耗试验装置，用于轨道客车中被试空调机组的能耗试验，包括用于模拟轨道客车外部环境的室外侧试验间，其特征在于：所述室外侧试验间放置有用于模拟轨道客车内部环境的模拟试验箱，所述模拟试验箱通过送风道和回风道与被试空调机组连接，所述模拟试验箱内放置有加热装置和加湿装置，以模拟客车内部的热负荷。

【技术特征摘要】
1.一种轨道客车空调能耗试验装置，用于轨道客车中被试空调机组的能耗试验，包括用于模拟轨道客车外部环境的室外侧试验间，其特征在于：所述室外侧试验间放置有用于模拟轨道客车内部环境的模拟试验箱，所述模拟试验箱通过送风道和回风道与被试空调机组连接，所述模拟试验箱内放置有加热装置和加湿装置，以模拟客车内部的热负荷。2.根据权利要求1所述的轨道客车空调能耗试验装置，其特征在于：所述模拟试验箱的大小为预设比例的客车大小。3.根据权利要求1所述的轨道客车空调能耗试验装置，其特征在于：所述模拟试验箱内还包括从所述送风道到所述回风道依次设置的第一整流格栅、风量测量喷嘴、回风温湿度传感器和变频引风机。4.根据权利要求2所述的轨道客车空调能耗试验装置，其特征在于：还包括室内侧试验间，所述室内侧试验间通过主送风道和主回风道与所述被试空调机组连接，所述室内侧试验间放置有室内侧控温空调机组。5.根据权利要求4所述的轨道客车空调能耗试验装置，其特征在于：所述室内侧试验间还放置有与所述主送风道连接的送风测量风道，所述送风测量风道内沿远离所述主送风道的方向依次设置有第二整流格栅、主风量测量喷嘴和主变频引风机。6.根据权利要求1所述的轨道客车空调能耗试验装置，其特征在于：还包括电源控制间，所述电源控制间内设置有试验控制系统，所述试验控制系统包括用于控制模拟试验箱电气的电气控制柜，用于测试试验数据的测试控制柜，用于控制被试空调机组的空调机组电气控制柜，用于控制调节所述加热装置和加湿装置功率的稳压调压器，以及用于控制电源电压的总电源稳压调压器；所述电气控制柜包括用于控制调节所述主变频引风机频率的主变频引风机变频器、用于控制调节所述变频引风机频率的变频引风机变频器；所述试验数据测试控制柜包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳仲志，王永镖，刘忠庆，孙德世，王彦鲁，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37