本發(fā)明涉及冷藏車及能效測試，尤其是一種多溫區(qū)蓄冷冷藏車的能效評價方法及監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的冷藏運輸車通常僅能提供單一溫度區(qū)間，而不同類型的貨物對溫度的要求各異，例如新鮮水果、冷凍肉類和醫(yī)藥產(chǎn)品等。因此，開發(fā)能夠提供多溫區(qū)冷藏功能的運輸工具對于保障貨物品質(zhì)、減少能耗和提高運輸效率具有重要意義。

2、相比于機械制冷系統(tǒng)的持續(xù)運行模式，蓄冷技術(shù)利用在非高峰時段充冷并在運輸過程中釋冷，一方面，這種方式可以減少對電網(wǎng)高峰時段的負荷需求，并降低燃料消耗和碳排放。另一方面，蓄冷板提供的冷量釋放較為穩(wěn)定，能夠更好地保持貨物的溫度穩(wěn)定性，減少溫度波動對貨物品質(zhì)的影響。

3、目前市場上多溫區(qū)蓄冷冷藏車的應(yīng)用越來越廣泛，但針對其能效的評估方法卻相對缺乏。這種情況帶來了諸多不便和能源浪費：首先，缺少統(tǒng)一的能效評價標(biāo)準，導(dǎo)致難以科學(xué)評估不同型號和品牌的多溫區(qū)蓄冷冷藏車的能效水平，這使得用戶在選擇設(shè)備時難以做出最優(yōu)決策；其次，由于沒有統(tǒng)一的能效評價方法，難以識別并改進設(shè)備的能效薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致能源利用效率不高，增加運營成本；最后，由于不能準確評估和優(yōu)化能效，多溫區(qū)蓄冷冷藏車在實際運行中可能出現(xiàn)能源浪費的情況，增加了冷鏈運輸?shù)目偰芎模焕诠?jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種多溫區(qū)蓄冷冷藏車的能效評價方法，能夠科學(xué)、全面、系統(tǒng)的評估冷藏車能效水平，有助于針對能效薄弱環(huán)節(jié)迅速采取改進措施，提高裝備能效，達到節(jié)能減排的目標(biāo)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，包括：

3、一種多溫區(qū)蓄冷冷藏車的能效評價方法，

4、計算能效指標(biāo)，包括充冷過程中的蓄冷效率和充冷性能系數(shù)，以及運輸過程中的運輸效率和釋冷性能系數(shù)；所述蓄冷效率和運輸效率是基于熱力學(xué)第一定律計算得到，用于分別評估充冷過程中的冷藏車儲能和運輸過程中的冷藏車釋能水平；所述充冷性能系數(shù)和釋冷性能系數(shù)是基于熱力學(xué)第二定律計算得到，用于分別評估充冷過程和運輸過程中的有效能利用水平；

5、根據(jù)各項能效指標(biāo)值，計算綜合能效評定指數(shù)；所述綜合能效評定指數(shù)用于能效評價。

6、優(yōu)選的，蓄冷效率ηch表征充冷過程中單位時間內(nèi)充入單位質(zhì)量相變材料的冷量，計算公式為：

7、?；

8、其中，mpcm為相變材料總質(zhì)量，為各溫區(qū)的相變材料質(zhì)量之和；qpcm,c為冷藏車獲得的總冷量，為各溫區(qū)蓄冷板的冷量之和；tcharge為充冷時長；

9、；

10、其中，mpcm,i為第i溫區(qū)的相變材料質(zhì)量；cp,li為第i溫區(qū)的相變材料液相比熱；cp,si為第i溫區(qū)的相變材料固相比熱；tf,i為第i溫區(qū)的相變材料相變點溫度；li為第i溫區(qū)的相變材料潛熱；tsc,i為充冷開始時第i溫區(qū)的相變材料溫度；tec,i為充冷結(jié)束時第i溫區(qū)的相變材料溫度。

11、優(yōu)選的，充冷性能系數(shù)ηex,c反映充冷過程中的有效能利用率，計算公式為：

12、；

13、其中，quseful,c為充冷過程的有效能；wcharge為充冷過程的總耗電量；

14、?；

15、其中，qref為冷媒充入冷藏車的總冷量；qlossc,i為充冷過程中第i溫區(qū)對外界環(huán)境散熱量；qleakc,i為充冷過程中第i溫區(qū)對外界環(huán)境漏熱量；qsolarc,i為充冷過程中第i溫區(qū)受到的太陽輻射量；

16、?；

17、?；

18、；

19、；

20、其中，cp,ref為冷媒比熱容；mref為冷媒質(zhì)量流量；tex,ref為冷藏車的冷媒出口溫度；ten,ref為冷藏車的冷媒入口溫度；tcharge為充冷時長；ki為第i溫區(qū)的箱體綜合換熱系數(shù)；ab,i為第i溫區(qū)的箱體傳熱面積；t0,c為充冷過程中外界環(huán)境溫度；tbc,i為充冷過程中第i溫區(qū)的箱內(nèi)溫度；qleakc,i為充冷過程中第i溫區(qū)的漏熱熱流密度；ad,i為第i溫區(qū)的箱體門縫隙傳熱面積；αi為第i溫區(qū)的箱體材料輻射吸收率；ar,i為第i溫區(qū)的箱體受太陽輻射面積；qsolarc,i為充冷過程中第i溫區(qū)的太陽輻射強度。

21、優(yōu)選的，運輸效率ηtr表征運輸過程中單位時間內(nèi)運輸單位質(zhì)量貨物所消耗的冷量，計算公式為：

22、；

23、其中，mcargo為運輸?shù)呢浳锟傎|(zhì)量，為各溫區(qū)的貨物質(zhì)量之和；qpcm,t為運輸過程的總冷量消耗，為各溫區(qū)的蓄冷板冷量消耗之和；ttransport為運輸時長；

24、；

25、其中，mpcm,i為第i溫區(qū)的相變材料質(zhì)量；cp,li為第i溫區(qū)的相變材料液相比熱；cp,si為第i溫區(qū)的相變材料固相比熱；tf,i為第i溫區(qū)的相變材料相變點溫度；li為第i溫區(qū)的相變材料潛熱；tet,i為運輸結(jié)束時第i溫區(qū)的相變材料溫度；tst,i為運輸開始時第i溫區(qū)的相變材料溫度。

26、優(yōu)選的，釋冷性能系數(shù)ηex,t反映運輸過程中的有效能利用率，計算公式為：

27、；

28、其中，quseful,t為運輸過程的有效能；qpcm,t為運輸過程的總冷量消耗，為各溫區(qū)的蓄冷板冷量消耗之和；

29、；

30、其中，mpcm,i為第i溫區(qū)的相變材料質(zhì)量；cp,li為第i溫區(qū)的相變材料液相比熱；cp,si為第i溫區(qū)的相變材料固相比熱；tf,i為第i溫區(qū)的相變材料相變點溫度；li為第i溫區(qū)的相變材料潛熱；tet,i為運輸結(jié)束時第i溫區(qū)的相變材料溫度；tst,i為運輸開始時第i溫區(qū)的相變材料溫度；

31、；

32、其中，qpcm,t為運輸過程的總冷量消耗；qlosst,i為運輸過程中第i溫區(qū)對外界環(huán)境散熱量；qleakt,i為運輸過程中第i溫區(qū)對外界環(huán)境漏熱量，qsolart,i為運輸過程中第i溫區(qū)受到的太陽輻射量；

33、；

34、；

35、；

36、其中，ki為第i溫區(qū)的箱體綜合換熱系數(shù)；ab,i為第i溫區(qū)的箱體傳熱面積；?t0,t為運輸過程中外界環(huán)境溫度；tbt,i為運輸過程中第i溫區(qū)的箱內(nèi)溫度；ttransport為運輸時長；qleakt,i為運輸過程中第i溫區(qū)的漏熱熱流密度；ad,i為第i溫區(qū)的箱體門縫隙傳熱面積；αi為第i溫區(qū)的箱體材料輻射吸收率；ar,i為第i溫區(qū)的箱體受太陽輻射面積；qsolart,i為運輸過程中第i溫區(qū)的太陽輻射強度。

37、優(yōu)選的，綜合能效評定指數(shù)ηtotal為：

38、?；

39、其中，ηch、ηtr、ηex,c、ηex,t分別表示蓄冷效率、運輸效率、充冷性能系數(shù)和釋冷性能系數(shù)；ω1、ω2、ω3均為權(quán)重系數(shù)；綜合能效評定指數(shù)ηtotal值越大，冷藏車的能效評價越好。

40、本發(fā)明還提供一種多溫區(qū)蓄冷冷藏車的能效評價監(jiān)測系統(tǒng)，適用于上述的一種多溫區(qū)蓄冷冷藏車的能效評價方法，所述系統(tǒng)包括：冷藏車和充冷機組；

41、所述冷藏車劃分為多個溫區(qū)，每個溫區(qū)內(nèi)均設(shè)有蓄冷板；所述蓄冷板內(nèi)設(shè)有相變材料；

42、所述冷藏車包括充冷和運輸兩個過程；

43、充冷過程中，充冷機組接通電源，通過冷媒將充冷機組的冷量傳遞給冷藏車上各溫區(qū)蓄冷板內(nèi)的相變材料；充冷機組中的冷媒通過冷媒入口管路流入各溫區(qū)蓄冷板內(nèi)，與各溫區(qū)蓄冷板內(nèi)的相變材料換熱后，從冷媒出口管路流出各溫區(qū)蓄冷板并流回充冷機組；

44、運輸過程中，冷藏車獨立于充冷機組，每個溫區(qū)均通過蓄冷板釋冷以維持各溫區(qū)溫度。

45、優(yōu)選的，在充冷機組、冷藏車和蓄冷板上分別安裝有不同的傳感設(shè)備；

46、所述充冷機組，通過充冷機組數(shù)據(jù)記錄儀監(jiān)測充冷時長tcharge；在充冷機組的電源輸入端處安裝電能傳感器，用于監(jiān)測充冷過程的總耗電量wcharge；在冷媒入口管路上分別安裝冷媒入口溫度傳感器和流量傳感器，用于分別監(jiān)測冷媒入口溫度ten,ref和冷媒質(zhì)量流量mref；在冷媒出口管路上安裝冷媒出口溫度傳感器，監(jiān)測冷媒出口溫度tex,ref；

47、所述冷藏車，通過車載數(shù)據(jù)記錄儀監(jiān)測運輸時長ttransport；在各溫區(qū)安裝箱內(nèi)溫度傳感器，用于監(jiān)測各溫區(qū)的箱內(nèi)溫度；在車箱外部安裝環(huán)境溫度傳感器，用于監(jiān)測外界環(huán)境溫度；在各溫區(qū)箱體門縫隙處安裝箱門熱流傳感器，用于監(jiān)測各溫區(qū)的漏熱熱流密度；在各溫區(qū)箱體外部太陽可直射位置安裝太陽輻射傳感器，用于監(jiān)測各溫區(qū)的太陽輻射強度；在各溫區(qū)箱體底部安裝箱體質(zhì)量傳感器，用于監(jiān)測各溫區(qū)的貨物質(zhì)量；

48、所述蓄冷板，在蓄冷板內(nèi)安裝蓄冷板溫度傳感器，用于監(jiān)測蓄冷板內(nèi)的相變材料溫度變化；在蓄冷板的底部安裝蓄冷板質(zhì)量傳感器，監(jiān)測蓄冷板內(nèi)的相變材料質(zhì)量。

49、優(yōu)選的，在冷藏車上設(shè)置有數(shù)據(jù)采集器和中央控制系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集器收集充冷機組、冷藏車和蓄冷板上所有傳感設(shè)備的監(jiān)測值，并通過無線方式傳輸至中央控制系統(tǒng)；所述中央控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行實時分析，計算各項能效指標(biāo)和綜合能效評定指數(shù)，并進行能效評價。

50、本發(fā)明還提供一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，其包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的一種多溫區(qū)蓄冷冷藏車的能效評價方法。

51、本發(fā)明的優(yōu)點在于：

52、（1）本發(fā)明基于熱力學(xué)第一定律和第二定律，提供了一種科學(xué)系統(tǒng)、全面、系統(tǒng)的能效評價方法，能夠準確評估蓄冷效率、充冷性能系數(shù)、運輸效率和釋冷性能系數(shù)，并計算綜合能效評定指數(shù)用于能效評價。

53、（2）本發(fā)明方法有助于針對能效薄弱環(huán)節(jié)迅速采取改進措施，提高裝備能效，達到節(jié)能減排的目標(biāo)。

54、（3）本發(fā)明方法可以適配不同尺寸和品牌的多溫區(qū)蓄冷冷藏車，不受特定車型和品牌的限制。針對多溫區(qū)冷藏車的特點，能夠同時監(jiān)測和評估多個溫區(qū)的能效，滿足多溫度需求貨物的運輸要求。

55、（4）本發(fā)明通過多種傳感器和車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實時監(jiān)測充冷機組、多溫區(qū)冷藏車體及車載蓄冷板等，獲取全面的能效數(shù)據(jù)。

56、（5）本發(fā)明通過中央控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行實時分析，計算各能效指標(biāo)及進行綜合評定，確保評價結(jié)果的準確性和及時性。根據(jù)實時數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，能夠及時調(diào)整和優(yōu)化充冷及運輸過程中的能效管理策略。

57、（6）本發(fā)明通過實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，幫助用戶更好地了解冷藏車的運行狀態(tài)和能效情況，實現(xiàn)智能化管理。提供直觀的能效評價結(jié)果和薄弱環(huán)節(jié)識別，使用戶能夠快速采取改進措施，提升整體系統(tǒng)的性能和可靠性。

58、（7）本發(fā)明通過優(yōu)化充冷和運輸過程中的能效，減少能源消耗和碳排放，有助于實現(xiàn)綠色冷鏈和低碳冷鏈的目標(biāo)。