חידושים במהירות גבוהה רכבת לצמצום האנרגיה שימוש בשימוש

הפיזיקה של משקל הרכבת וצריכת אנרגיה

מערכות רכבת מהירות גבוהות פועלות תחת מגבלות פיזיות תובעניות.כל קילוגרם של מסה שיש להאיץ 300 קמ"ש או יותר דורשות כמות אנרגיה מעצימה של אנרגיה, וכי האנרגיה חייבת להיות מפורצת כמו חום במהלך הבליטה.היחסים בין משקל וצריכת אנרגיה אינה ליניארית: כי הפחתה של 15 ק"ג של ציוד אחורי קבוע, כולל ירידה משמעותית של 50 ק"מ של ציוד רכבת; כולל משקל קבוע של משקל קבוע של שטח חשמלי אחד; כולל ירידה משמעותית של 10.

חומרים מדע חדשנות ב Seat Construction

פחמן סיבים

(FLT:0) סיבי Carbon מחזקים פולימרים (CFRP)FLT) 1 ( 1) יצאו כחומר מוביל עבור מושב רכבת הדור הבא, בהשוואה לאלומיניום המסורתי או למסגרות פלדה, CFRP מציע יחס כוח-משקל גבוה של בערך פי 4 עד 5 טווח של סיבים חשמליים, אבל רמות גבוהות של צריכת פחמן ו-Sense הראו כי יש ירידה של עלויות גבוהות של 50 נקודות מבט גבוהות יותר, אבל ירידה משמעותית של צריכת פחמן או ירידה ברמת צריכת פחמן גבוהה.

חומרים המבוססים על bio-based and Recycled

מאמצים של קיימות מתרחבים מעבר לשימוש באנרגיה תפעולית לכלול פחמן מגולם בחומרי בטיחות. כמה יצרנים מפתחים כעת קליפות בטיחות ושקעים מ-FLT:0bio מבוסס epoxy resinsinsinsua hydros 1 ו-Rolfplastics ממריצים את הביצועים של פליטות הפחמן-הקרקע (FLT) וממריצים מלמטה יותר ויותר מורכבים של פליטות הגנה על פני כדור הארץ.

ייצור תוספתי (3D הדפסה) עבור Seat Components

ייצור אדריטיבי מאפשר ייצור של כריות מושב, משענות זרוע, ומבנים עולים עם (FLT:0) ,0 ,optimized lattice GeometriesFLT:1 כי הם בלתי אפשריים להשיג עם הליהוק או מאצ'ינג. על ידי הצבת חומר רק כאשר נתיבי הלחץ דורשים את זה, 3D-printed חלקי התעשייה יכול להיות 30 עד 60 אחוזים בהיר יותר מאשר המקבילים המיוצרים שלהם.

המונחים: Aerodynamic Seating Configurations

פרופילים וצמצום דרדר הפנים

אופטימיזציה אירובית של רכבות מהירות גבוהה התמקדה באופן מסורתי על הקליפה החיצונית, אבל זרימת אוויר פנימית גם ממלאת תפקיד ביעילות אנרגיה. Seats עם FLT:0smooth, מכוונן לאחור פגזים FLT:1 להפחית את ההפרעה בתוך התא, אשר מעט יותר מדביק את ה- Reroדינמית של הרכבת על ידי שיפור נתיב האוויר באמצעות הקרון בעוד שינוי רמת הבטיחות היא לעתים קרובות להפחית את קצבה של 2D פתוח.

Seat Pitch and Layout

ריצוף ים; המרחק בין שורות של מושבים & mdash; באופן עקיף משפיע על מספר הנוסעים רכבת יכול לשאת, על ידי הרחבה, האנרגיה הנצרכים למטר נוסעים. הקטנת מגרש מושבים מן 900 מ"מ טיפוסי ל 800 מ"מ במחלקת הכלכלה מאפשר שורה נוספת של מושבים קבועים לקרון, חלוקת משקל קבוע של נוסעים מתקפלים יותר.

מערכות ים חכמות ומתאימות

בקרת אקלים מבוססת אקלים

הוא מתבודד, אוורור ומיזוג אוויר (HVAC) מהווה חלק משמעותי מסדרת הרכבות ’ של עומס אנרגיה מסייע ומדש; לעתים קרובות 15% עד 25% מסך צריכת האנרגיה המסורתית של HVAC מותנים את כל תא הנוסעים באופן אחיד, ללא קשר לכמה נוסעים נמצאים כיום.

אנרגיה – ים

טכנולוגיות של אנרגיה-הארצה ללכוד אנרגיה מתנועות נוסעים, רטטים, או ⁇ תרמיים להמיר אותה לכוח חשמלי רב-עוצמה.FLT:0Piezoelectric TransducersuaFLT:1 מוטבע ב cushions מושב יכול לקצור כמויות קטנות של אנרגיה מנוסעים יושבים, שינוי עמדה, או עומד על פני אנרגיה חד-משמעית של 5 אחוזים (מצטברים) מנפחים של חיישנים חשמליים, כמו גם על פני שטח-הספקים של תחנות כוח-מסוג של מחסנים של תחנות כוח-מסוג של 2, כמו גם על פני שטח.

Integrated IoT for Fleet Optimization

חיישנים מעומעמים הם חלק ממגמה רחבה יותר כלפי פנים של רכבת:0 (FLT:0) המחוברת מסילות רכבת פנימית WANFLT:1 ; על ידי העלאה של נתונים על דיקור במושב, חלוקת משקל נוסעים ומצב מושב (למשל, לבישת IoT, זווית שקיפות), מפעילי יכולים לייעל את השימוש באנרגיה לאורך כל הצי.

אדריכלות פנים מודולרית וגמישות

שינוי מהיר

הפריסה המסורתית קבועה מחייבת פנים רכבת כדי להיות מעוצבים סביב סידור ישיבה יחיד, אשר לעתים קרובות מוביל ניצול שטח בלתי יעיל.FLT:0Modular sitפלטפורמות קוויות 1 להשתמש רכבת הרים סטנדרטית ומנגנוני שחרור מהיר המאפשרים מושבים להיות מתואמים, להסיר, או להחליף בתוך דקות.

המונחים: lightweight Structural

מעבר למושבים עצמם, המסגרת המבנית התומכת בשורות ישיבה ניתן לייעל לירידה במשקל (FLT:0) מבני מסגרת חלל-מסגרת-מסגרת 1 המיוצרים מ-אלומיניום או פרופילי סיבים פחמן להחליף דבורים פלדה כבדות ולוחות הרצפה. מסגרות אלה משלבות ערוצים לייצור מושבים ישירות למושבים, מרכבי מזוודות ומחיצות, תוך פיזור מבנים אדומים (F) משמשות לצמצום של צריכת חשמל אחידה ל- 30 אחוזים, כאשר הן יכולות למזער את התקני לוחמתים באופן ישיר.

הערכה מחזור חיים וקיימות

ייצור וסוף-חיים שיקולים

יש להעריך את כל מחזור החיים שלה, לא רק במהלך פעילות הרכבות.FLT:0Lifecycle הערכה (LCA) veFLT:1 מחקרים מראים כי שלב הייצור מהווה 10 עד 20 אחוזים מכלל השימוש באנרגיה הקשורה למושב, בעוד שלב השימוש שולט ב- 70 עד 80 אחוזים, עם זאת, בחירות חומריות וייצור משפיעים באופן משמעותי על שני השלבים המחודשים או המבוססים על ידי יצרני אנרגיה, אשר לעתים קרובות, אשר דורשים שיפור משמעותי של חומרים מבוי חשמל באזורים שונים.

מחיר מוחלט של בעלות

עבור מפעילי צי, המקרה העסקי עבור ישיבה יעילה באנרגיה תלויה בעלות הכוללת (TCO): 0 Light Weight מושביםFLT:1 להפחית את עלויות האנרגיה על החיים התפעוליים של הרכבת, אשר יכול לארוך 30 שנים או יותר. הם גם להפחית את ללבוש על בלמים, גלגלים, מעקב אחר תשתיות, הורדת עלויות תחזוקה חדשניות עבור חומרים מתקדמים ותכונות חכמות בדרך כלל הוא מוגבל בתוך 7 שנים של חיסכון באנרגיה נמוכה יותר ויותר, כמו גם על ידי צריכת פחמן, ולהגדיל את צריכת אנרגיה מתחדשת יותר ויותר.

מחקרים ויישומים אמיתיים

כמה דוגמאות מהירות של רכבות כבר פרסמו מקומות ישיבה יעילים באנרגיה עם תוצאות מדידה (FLT:0) ,ShinkansenFLT:1 מפעיל JR East הציג מושבים קלים CFRP על E5 ו- E6 רכבות, השגת ירידה של 12 אחוזים במשקל בהשוואה למושבים סטנדרטיים של CVal, דיווחה החברה על ירידה של 4% בצריכת האנרגיה של אירופה, F2 דונם: 44% מ-Focicbsp;

כיוונים עתידיים ומחקרים עתידיים

מחקר ממשיך בכמה חזיתות.(FLT:0)Shape-memory ⁇ sFLT:1 נחקרים עבור מנגנוני קוהרליין מושב שאינם משתמשים בכוח חשמלי, תוך הסתמכות על שינויים בשלב המושרה לטמפרטורה כדי להתאים את זווית המושב.2 תחנות כוח מבטיחות של בקרת חשמל מרווחים, כמו גם מתקני אחסון מאובטחים של סוללות: 3FLT, יכול לחסל מעצבי נחושת בקווים מושב, צמצום משקל ופשטת מחדש של אמצעי אבטחה כגון סימולציה מהירה, כמו סימולציה מהירה של זמן, כגון סימולציה של זמן אחסון יעיל.

מסקנה

חידושים במסילות רכבת מהירות גבוהה מספקים הפחתה משמעותית בצריכת האנרגיה באמצעות שילוב של חומרים מתקדמים, עיצוב אווירודינמיקה, מערכות חכמות ואדריכלות מודולריות. Light Complexs, חלופות מבוססות-אור, וייצור תוספים מקטין את משקל המושב תוך שמירה על נוחות ובטיחות.Occupancy-based Climate control ו- Energy-Harding טכנולוגיות הן חיתוך ביקוש יעיל של שיטות הפעלה גמישות ונוחות.