EP4508559A1

EP4508559A1 - Charakterisierung eines klimatisierten raums

Info

Publication number: EP4508559A1
Application number: EP23734147.4A
Authority: EP
Inventors: Alexander Hildebrandt; Irfan KASAP; Thomas PLINNINGER
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2023-06-12
Publication date: 2025-02-19
Also published as: WO2024002668A1

Abstract

Verfahren (100; 200), bei welchem eine Klimatisierung eines virtuellen Modells eines realen Raums (10) durch ein virtuelles Modell eines realen Klimageräts (12) simuliert wird (106; 206). Des Weiteren werden mittels dieser simulierten Klimatisierung des Raums (10) wenigstens zwei Werte einer die Klimatisierung betreffenden Kenngröße ermittelt (108; 208). Die so ermittelten Werte der Kenngröße werden sodann mit einem vorgebbaren Anforderungsprofil verglichen (110; 210).

Description

Beschreibung

Charakterisierung eines klimatisierten Raums

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren mittels , welchem eine Charakterisierung einer Klimatisierung eines Raums möglich ist . Des Weiteren betri f ft die Erfindung ein System zur Durchführung des Verfahrens , ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium .

An eine Klimatisierung eines zu klimatisierenden Raums werden j e nach Verwendungs zweck dieses Raums verschiedene Anforderungen gestellt . Eine Klimatisierung von beispielsweise Büroräumen oder Fahrgasträumen dient primär dem Ziel einer Bound Entlüftung sowie der Erreichung eines bestimmten, insbesondere eines thermischen, Komforts oder Wohlbefindens . Werden hingegen Lagerräume klimatisiert , so ist das Ziel der Klimatisierung eine Lagerware , wie beispielsweise Lebensmittel oder Möbel , möglichst lange mit möglichst geringen Beeinträchtigungen zu lagern . Um nachzuweisen, dass die Klimatisierung des Raums vorbestimmte Anforderungen erfüllt , sind bisher umfangreiche Messungen von Kenngrößen, wie die Messung einer Temperatur, einer Luftfeuchte oder von Strömungsgeschwindigkeiten in diesem Raum erforderlich . Für schienengebundene Fahrzeuge sind beispielsweise solche Anforderungen in Anforderungsprofilen standardisiert vorgegeben . Beispielsweise werden Anforderungen an eine Behaglichkeit in schienengebundenen Fahrzeugen mittels der technischen Normen EN 13129 , EN 14750 oder EN 14813 vorgegeben . Dies ermöglicht es beispielhaft , die Klimatisierung im Hinblick auf eine Behaglichkeit der Fahrgäste zu charakterisieren . Diese Charakterisierung ist bislang j edoch nur durch aufwändige Messaufbauten möglich . Dabei werden beispielsweise eine räumliche Temperaturverteilung, eine räumliche und/oder zeitliche Variation von Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Raums oder eine Werteverteilung einer Luftfeuchtigkeit innerhalb des Raums gemessen . Darüber hinaus wird zwischen Anforderungsprofilen unterschieden, welche sich auf einen thermodynamisch stationären Zustand beziehen oder solche , welche sich auf einen thermodynamisch instationären Zustand beziehen . Je nach Anforderungsprofil ist daher eine Charakterisierung einer Klimatisierung eines Raums mit einem sehr umfangreichen Messaufwand verbunden .

Aufgabe der Erfindung ist es , ein vereinfachtes und aufwandsgünstiges Verfahren zur Charakterisierung einer Klimatisierung eines Raums bereitzustellen .

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 .

Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen .

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Systemanspruchs .

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt bereitzustellen .

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Computerprogramm gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Computerprogrammanspruchs und durch ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 16 .

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung können j eweils abhängigen Unteransprüchen entnommen werden .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Werte einer auf eine Klimatisierung bezogenen Kenngröße in einem Raum ermittelt . Im vorliegenden Zusammenhang soll unter einer Klimatisierung eine Luftbehandlung im Sinne der Raumlufttechnik verstanden werden, bei welcher eine Luft behandelt wird, wel- ehe einem Raum zu- oder abgeführt wird . Üblicherweise erfolgt mittels der Klimatisierung eine Temperierung, eine Entfeuchtung oder eine Desinfi zierung . Eine Kenngröße , welche eine Klimatisierung eines Raums betri f ft , ist beispielsweise eine Temperatur, eine Luftfeuchtigkeit oder eine Strömungsgeschwindigkeit . Insbesondere handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein computerimplementiertes Verfahren . Des Weiteren handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt um ein Verfahren zur Charakterisierung einer Klimatisierung eines Raums .

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, ein virtuelles Modell eines realen Raums zu erstellen . Vorzugsweise weist das virtuelle Modell des realen Raums eine Inneneinrichtung und/oder sich üblicherweise in dem realen Raum aufhaltende Personen oder befindliche Gegenstände auf . Insbesondere bildet das virtuelle Modell des realen Raums ein Leitungssystem mit Zu- und Abluftöf fnungen eines Klimatisierungssystems ab . Des Weiteren wird erfindungsgemäß ein virtuelles Modell eines realen Klimageräts erstellt . Dieses Klimagerät weist vorzugsweise wesentliche zur Klimatisierung erforderliche Komponenten, wie einen Kältekreis , einen Verdichter, einen Lüfter, einen Ventilator einen Wärmetauscher und/oder eine Hei zvorrichtung auf . Anhand des virtuellen Modells des realen Klimageräts wird daraufhin eine Klimatisierung des virtuellen Modells des realen Raums durch das virtuelle Klimagerät simuliert . Vorzugsweise wird hierzu das virtuelle Modell des Klimageräts mit dem im virtuellen Modell des realen Raums befindlichen Leitungssystem und somit mit den innerhalb des Raums verteilten Zu- und Abluftöf fnungen virtuell verknüpft . Dies ermöglicht es zudem, anhand von Positionsveränderungen der Zu- und Abluftöf fnungen sowie anhand einer Veränderung einer Querschnitts fläche oder einer Geometrie der Zu- und Ab- luf töf fnungen Verbesserungen an dem virtuellen Modell des Raums und/oder des Klimageräts vorzunehmen . Darüber hinaus ist denkbar, dass eine Position von Leitungsverläufen oder eine Anordnung und Positionierung einer Inneneinrichtung im Hinblick auf eine verbesserte Klimatisierung optimiert wird . Eigenschaften einer Klimatisierung des Raums können so auf einfache Weise optimiert werden .

Des Weiteren sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, mittels der simulierten Klimatisierung des Raums wenigstens zwei Werte der Kenngröße zu ermitteln . Die so ermittelten Werte der Kenngröße werden daraufhin mit einem vorgebbaren Anforderungsprofil verglichen . Bevorzugt werden diese ermittelten Werte daraufhin ausgegeben . Auf diese Weise kann einfach eine Klimatisierung eines Raums charakterisiert werden . Beispielsweise können Anforderungen an einen Komfort und/oder eine durch eine Klimatisierung eines Raums hervorgerufene Behaglichkeit einfach veri fi ziert werden . Des Weiteren können Auswirkungen der vorgenannten Veränderungen innerhalb des Raums auf die Klimatisierung rasch ermittelt werden . Ein bislang aufwändiger und kostenintensiver Nachweis bezüglich Anforderungen an die Klimatisierung des Raums kann so vereinfacht und beschleunigt werden . Insbesondere kann nach einer Veri fizierung und/oder Validierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf aufwändige und umfangreiche Messaufbauten verzichtet werden . Das Verfahren eignet sich darüber hinaus zur Einsparung von Kosten, Personalaufwand und Zeitaufwand . Insbesondere können bei der Charakterisierung der Klimatisierung des Raums anfallende Energiekosten eingespart werden .

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Klimatisierung des Raums mittels einer zum Betrieb des realen Klimageräts vorgesehenen Steuerungssoftware simuliert wird . Auswirkungen und Optimierungsmöglichkeiten durch die vorgesehene Steuerungssoftware sind so einfach ermittelbar . Mögliche softwarebedingte Fehler können auf diese Weise rasch und einfach erkannt und behoben werden .

Des Weiteren sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass das virtuelle Modell des realen Klimageräts mittels eines virtuellen Modells einer zum Zwecke einer Steuerung des realen Klimageräts vorgesehenen Steuerungsvorrichtung angesteuert wird . Dies ermöglicht es , Werte der Kenngröße auf eine realitätsnahe Weise zu ermitteln . Zudem kann so eine aufwandsgünstige Optimierung sowie eine Ermittlung einer Betriebssicherheit der Steuerungsvorrichtung in einem virtuali- sierten Zustand erfolgen .

Eine zusätzliche oder alternative vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das virtuelle Modell des realen Klimageräts mittels einer realen Steuerungsvorrichtung angesteuert wird . Auf eine aufwändige Virtualisierung der Steuerungsvorrichtung kann so verzichtet werden . Zudem können Einflüsse auf die Steuerung der Klimatisierung durch ein schwer zu simulierendes Verhalten von pyhsischen Bauteilen der Steuerungsvorrichtung bei der Ermittlung der Werte einfach berücksichtigt werden . Somit kann auf diese Weise eine Genauigkeit der mittels der Simulation ermittelten Werte der Kenngröße verbessert werden .

Des Weiteren sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass das Modell des Raums als ein detailgetreues virtuelles Modell erstellt wird . Auf Basis des detailgetreuen virtuellen Modells des Raums wird eine Klimatisierung in einem thermodynamisch stationären Zustand simuliert . Auf diese Weise können präzise Werte der Kenngröße ermittelt werden . Vorzugsweise wird bei der Erstellung des detailgetreuen virtuellen Raums eine detailgetreue Geometrie von Seitenwänden, eines Fußbodens und einer Decke berücksichtigt . Zudem ist denkbar, dass bei dem detailgetreuen virtuellen Raum ein Aufbau der Seitenwände , des Fußbodens und der Decke berücksichtigt wird . So kann beispielsweise ein Einfluss von Dämmschichten oder möglichen Kälte- und Wärmebrücken mit in die Simulation einbezogen werden . Insbesondere eignet sich ein detailgetreues virtuelles Modell des Raums zur Ermittlung einer Temperaturverteilung in dem Raum oder von Strömungsgeschwindigkeiten an vorbestimmten Raumpunkten . Im Rahmen des thermodynamisch stationären Zustands befindet sich der betrachtete Raum vorzugsweise in einem Gleichgewichts zustand . Äußere Einflüsse werden insbesondere konstant gehalten . Zusätzlich ist üblicherweise während einer Simulation der Klimatisierung in einem thermo- dynamisch stationären Zustand keine Positionsveränderung von Personen oder Gegenständen innerhalb des virtuellen Modells des Raums vorgesehen .

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das virtuelle Modell des Raums als ein abstrahiertes virtuelles Modell erstellt wird . Insbesondere ist das abstrahierte virtuelle Modell gegenüber dem detailgetreuen virtuellen Modell des Raums vereinfacht modelliert . Vorzugsweise handelt es sich bei dem abstrahierten Modell des Raums um das detailgetreue Modell des Raums in einer verringerten Auflösung und/oder mit einer reduzierten Raumdimension, wie beispielsweise ein 2D-Modell oder gar ein ID-Modell . Auf Basis des abstrahierten Modells des Raums wird eine Klimatisierung in einem thermodynamisch instationären Zustand simuliert . In dem thermodynamisch instationären Zustand unterliegen vorbestimmte äußere Bedingungen, wie beispielsweise eine Außentemperatur oder eine äußere Luftfeuchtigkeit einer zeitlichen Veränderung . Beispielsweise kann auf diese Weise eine Bewegung von Personen in dem Raum, eine Erhöhung oder Verringerung einer Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur durch Personen oder Personenwechsel in dem Raum oder eine Veränderung einer Position von Gegenständen der Inneneinrichtung in dem Raum als Einflussgrößen auf die Klimatisierung des Raums berücksichtigt werden . Das abstrahierte Modell des Raums ermöglicht somit eine Simulation der Klimatisierung des Raums in Echtzeit .

Dies ist insbesondere dann von besonderer Bedeutung, wenn eine Ansteuerung des abstrahierten Modells mittels der realen Steuerungsvorrichtung angesteuert wird .

Ferner sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass zumindest ein Teil des virtuellen Modells des Raums und/oder zumindest ein Teil des virtuellen Modells des Klimageräts als ein dreidimensionales numerisches Strömungsmechanikmodell erstellt wird . Auf diese Weise können die Werte der Kenngröße mittels einer dem Fachmann bekannten dreidimensionalen numerischen Strömungssimulation, auch als 3D-CFD- Strömungssimulation bezeichnet , ermittelt werden . So kann ei- ne zuverlässige Ermittlung einer dreidimensionalen Verteilung von thermodynamischen Größen in dem Raum ermittelt werden .

Ferner sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass anhand der simulierten Klimatisierung Werte verschiedener Kenngrößen ermittelt werden . Dies ermöglicht eine einfache und aufwandsgünstige umfassende Charakterisierung einer Klimatisierung eines Raums im Hinblick auf vorbestimmte technische Anforderungsprofile .

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass ein virtuelles Modell eines Innenraums eines schienengebundenen Fahrzeugs erstellt wird . Bei dem genannten Innenraum kann es sich unter anderem um einen Fahrgastraum, ein Bordbistro , einen Führerstand oder einen Lagerraum handeln . Anhand der simulierten Klimatisierung des genannten Innenraums werden Werte der Kenngröße innerhalb des Innenraums ermittelt . Die ansonsten sehr aufwändige Charakterisierung großer Innenräume und ein damit verbundener komplexer Messaufbau kann so stark vereinfacht werden . Insbesondere kann so ein kostengünstiges Verfahren bereitgestellt werden . Des Weiteren kann so eine einfache und aufwandsgünstige Optimierung sowie Charakterisierung der Klimatisierung des Innenraums des schienengebundenen Fahrzeugs erfolgen .

Eine vorteilhafte Aus führungsvariante der Weiterbildung sieht vor, dass mittels der simulierten Klimatisierung des Innenraums des schienengebundenen Fahrzeugs eine Werteverteilung der Kenngröße in dem Raum ermittelt wird . In realen Messaufbauten ist eine Anzahl an Messpunkten aufgrund eines damit verbundenen Aufwands und damit verbundenen Kosten üblicherweise beschränkt . Daher wurde in diesen Fällen zumeist auf eine Interpolation von Messwerten zwischen den einzelnen Messpunkten zurückgegri f fen . Dies birgt allerdings einen gewissen Grad an Unsicherheit . Aufgrund der Simulation der Klimatisierung des Innenraums des schienengebundenen Fahrzeugs ist ein beliebig dicht wählbares Netz an Messpunkten einfach und aufwandsgünstig ermittelbar . Dies ermöglicht es , eine

Qualität und Aussagekraft der ermittelten Werte zu erhöhen .

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass mittels des virtuellen Modells des Innenraums des schienengebundenen Fahrzeugs eine wechselnde Anzahl an Fahrgästen, Gepäckstücken und/oder anderen Stückgütern innerhalb des Innenraums simuliert wird . Alternativ oder zusätzlich sieht die vorteilhafte Aus führungsvariante vor, dass mittels des virtuellen Modells des Innenraums des schienengebundenen Fahrzeugs eine wechselnde Position von Fahrgästen, Gepäckstücken und/oder anderen Stückgütern innerhalb des Innenraums simuliert wird . Insbesondere wird zu diesem Zweck eine Simulation mittels des bereits zuvor beschriebenen abstrahierten Modells des Raums ausgeführt . Auf diese Weise können realitätsnahe Abläufe innerhalb des schienengebundenen Fahrzeugs , wie beispielsweise Fahrgastwechsel oder Gepäckstückwechsel , in Echtzeit simuliert werden .

Mit dem erfindungsgemäßen System ist das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar .

Das erfindungsgemäße System weist eine Datenverarbeitungsvorrichtung auf . Diese Datenverarbeitungsvorrichtung ist dazu eingerichtet , das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen . Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich um einen Computer, einen Mikrocontroller, einen Prozessor oder eine programmierbare Hardwarekomponente handeln . Ferner ist es denkbar, dass es sich bei der Datenverarbeitungsvorrichtung um eine virtualisierte Hardwareressource einer Rechnerwolke oder um eine Lauf zeitumgebung mit veränderbaren Rechen- und/oder Speicherkapazitäten handelt . Eine solche Lauf zeitumgebung soll im vorliegenden Zusammenhang im Sinne der Informatik verstanden werden . Beispielsweise ist die Lauf zeitumgebung dazu konfiguriert , Daten zu lesen, zu schreiben, zu übertragen und/oder zu verwalten . Des Weiteren weist das System eine Steuerungsvorrichtung auf . Diese Steuerungsvorrichtung ist dazu eingerichtet , einen Betrieb eines realen Klima- geräts zu steuern . Insbesondere handelt es sich bei dem genannten Klimagerät um das zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Klimagerät . Des Weiteren ist die Steuerungsvorrichtung derart mit der Datenverarbeitungsvorrichtung verbindbar, dass eine mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung simulierte Klimatisierung steuerbar ist . Auf diese Weise können besonders realitätsnahe Umstände bei der Ermittlung der Werte berücksichtigt werden . Zudem ermöglicht das System eine aufwandsgünstige Ermittlung von Werten einer Kenngröße betref fend eine Klimatisierung eines Raums . Darüber hinaus kann eine Qualität der ermittelten Werte auf diese Weise verbessert werden .

Ferner ist erfindungsgemäß ein Computerprogramm vorgesehen, welches Befehle umfasst , die bei der Aus führung des Computerprogramms durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung diese dazu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen . Bei der genannten Datenverarbeitungsvorrichtung handelt es sich insbesondere um die bereits zuvor beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtung .

Zudem wird ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches Befehle umfasst , die bei deren Aus führung das erfindungsgemäße System dazu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen .

Ferner sieht die Erfindung ein computerlesbares Medium vor . Dieses weist Instruktionen auf , welche bei deren Aus führung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung diese dazu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen . Bei der genannten Datenverarbeitungsvorrichtung handelt es sich insbesondere um die bereits zuvor beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtung . Alternativ oder zusätzlich weist das computerlesbare Medium Instruktionen auf , welche bei deren Aus führung auf der Datenverarbeitungsvorrichtung das erfindungsgemäße System dazu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen . Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich beispielsweise um eine CD-ROM, eine DVD, einen USB- oder Flash-Speicher oder um ein nicht körperliches Medium, wie ein Datenstrom und/oder ein Datenträgersignal handeln .

Die voranstehend beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise , wie diese erreicht werden, werden im Zusammenhang mit den Figuren in der folgenden Beschreibung der Aus führungen der Erfindung näher erläutert . Soweit zweckdienlich, werden in den Figuren dieselben Bezugs zeichen für dieselben oder einander entsprechende Elemente der Erfindung verwendet . Die Aus führungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale . Zudem können alle in dem Aus führungsbeispiel angegebenen Merkmale isoliert betrachtet und in geeigneter Weise mit den Merkmalen eines beliebigen Anspruchs kombiniert werden .

Es zeigen :

FIG 1 ein erstes Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens , bei welchem Werte einer auf eine Klimatisierung bezogenen Kenngröße in einem thermodynamisch stationären Zustand ermittelt werden;

FIG 2 ein zweites Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens , bei welchem Werte der auf die Klimatisierung bezogenen Kenngröße in einem thermodynamisch instationären Zustand ermittelt werden;

FIG 3 ein Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems in einer schematischen Darstellung sowie eine I llustration des ersten und zweiten Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens . FIG 1 illustriert schematisch ein erstes Beispiel eines Verfahrens 100 zur Charakterisierung einer Klimatisierung eines Innenraums eines schienengebundenen Fahrzeugs . Zur Charakterisierung werden im vorliegenden Beispiel Werte einer auf eine Klimatisierung bezogenen Kenngröße in einem thermodynamisch stationären Zustand ermittelt 108 . Bei der genannten Kenngröße kann es sich beispielsweise um eine Temperatur, um eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder um eine Luftfeuchtigkeit handeln . Dabei weist ein virtuelles Modell des Innenraums 10 beispielhaft eine vorbestimmte Temperatur und eine vorbestimmte Luftfeuchtigkeit auf , welche sich insbesondere von einer Außentemperatur und einer Luftfeuchtigkeit außerhalb des Innenraums 10 unterscheidet . Im Folgenden wird der Einfachheit halber beispielhaft als Kenngröße eine Temperaturverteilung in dem Innenraum 10 ermittelt 108 . Anstelle der Temperaturverteilung oder zusätzlich zur Ermittlung der Temperaturverteilung sind unter anderem eine Ermittlung einer Strömungsgeschwindigkeit , einer Verteilung einer Luftfeuchtigkeit und/oder einer Verteilung von Luftsauerstof fwerten oder CO/CO2-Werten in dem Innenraum 10 denkbar .

Zu diesem Zwecke wird das virtuelle Modell des Innenraums 10 als ein detailgetreues Modell des realen Innenraums des schienengebundenen Fahrzeugs erstellt 102 . Vorliegend wird hierzu beispielhaft ein dreidimensionales numerisches Strömungssimulationsmodell des realen Innenraums erstellt 102 . Hierin werden unter anderem nicht näher dargestellte Sitzplätze , Gepäckablagen sowie Gang- und Abteilbereiche virtua- lisiert . Zudem sind in dem dreidimensionalen virtuellen Modell des Innenraums 10 ein raumlufttechnisches Leitungssystem sowie zugehörige Zu- und Abluftöf fnungen zur Verteilung einer behandelten Raumluft vorgesehen .

Des Weiteren wird ein virtuelles Modell eines nicht näher dargestellten realen Klimageräts erstellt 104 . Dieses virtua- lisierte Klimagerät 12 weist beispielhaft einen nicht näher dargestellten Kältekreis mit einem Kompressor und einem Wärmetauscher sowie ein Hei zregister auf . Zudem wird ein virtu- elles Modell einer zunächst nicht dargestellten Steuerungsvorrichtung 18 erstellt . Diese Steuerungsvorrichtung 18 ist dazu eingerichtet , das reale Klimagerät anzusteuern . Zudem wird ein Betrieb des virtuellen Klimageräts 12 mittels einer zum Betrieb des realen Klimageräts vorgesehenen Steuerungssoftware simuliert 106 . Hierbei ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass das virtuelle Modell des Klimageräts 12 mittels der realen Steuerungsvorrichtung 18 angesteuert wird 112 , welche dazu eingerichtet ist , das reale Klimagerät anzusteuern .

Zum Zwecke der Ermittlung der Temperaturwerte wird eine Klimatisierung des virtuellen Innenraums 10 durch das virtuelle Klimagerät 12 simuliert 106 . Im vorliegenden Beispiel des Verfahrens 100 wird auf diese Weise eine Temperaturverteilung innerhalb des Innenraums 10 in dem thermodynamisch stationären Zustand ermittelt 108 . Die auf diese Weise ermittelten Temperaturwerte werden daraufhin mit einem Anforderungsprofil für die Temperaturwerteverteilung verglichen 110 . Dabei kann es sich bei diesem Anforderungsprofil um das von einer technischen Norm vorgegebene Anforderungsprofil handeln . Eine solche Norm ist beispielsweise die EN 13129 , EN 14750 , EN 14813 . Ferner wird die ermittelte Temperaturverteilung im vorliegend beschriebenen Beispiel des Verfahrens 100 ausgegeben 114 . Das Ausgeben 114 kann beispielsweise visualisiert auf einen Bildschirm erfolgen . Denkbar ist hierbei , dass die Temperaturwerte innerhalb des Innenraums 10 farbcodiert dargestellt ausgegeben werden 114 .

Mittels des im Zusammenhang mit FIG 1 beschriebenen Beispiels des Verfahrens 100 können auf die zuvor beschriebene Weise weitere Kenngrößen eines Anforderungsprofils , wie eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder eine Luftfeuchte sowie deren Werteverteilung in dem Innenraum 10 ermittelt 108 und mit dem Anforderungsprofil verglichen werden 110 . Auf diese Weise kann insbesondere eine Charakterisierung einer Behaglichkeit für Fahrgäste in einem beispielsweise als Fahrgastraum ausgebildeten Innenraum 10 erfolgen . Zudem kann so ein Nachweis darüber erbracht werden, dass ein vorgegebenes Anforderungsprofil erfüllt wird .

FIG 2 illustriert schematisch ein zweites Beispiel eines Verfahrens 200 zur Charakterisierung einer Klimatisierung des im Zusammenhang mit FIG 1 beschriebenen Innenraums des schienengebundenen Fahrzeugs . Zur Charakterisierung werden beim zweiten Beispiel des Verfahrens 200 im Unterschied zum ersten Beispiel des Verfahrens 100 Werte einer auf eine Klimatisierung bezogenen Kenngröße in einem thermodynamisch instationären Zustand ermittelt 208 .

Zu diesem Zwecke wird im zweiten Beispiel des Verfahrens 200 der Ermittlung der genannten Werte der auf eine Klimatisierung bezogenen Kenngröße ein sich zeitlich veränderndes virtuelles Modell des realen Innenraums erstellt 202 . Dieses virtuelle Modell des Innenraums 10 wird zudem als ein abstrahiertes Modell des realen Innenraums erstellt 202 . Vorliegend wird hierfür beispielhaft eine Auflösung des im Zusammenhang mit FIG 1 erläuterten, detailgetreu nachgebildeten, dreidimensionalen numerischen Strömungsmechanikmodells reduziert . Auf diese Weise können zudem sich zeitlich verändernde thermodynamische Zustände simuliert werden 206 . Des Weiteren wird es so ermöglicht , eine Simulation 206 der Klimatisierung des Innenraums 10 in Echtzeit zu realisieren . Ferner ist denkbar, dass mittels des virtuellen Modells des Innenraums 10 des schienengebundenen Fahrzeugs eine wechselnde Anzahl an Fahrgästen, Gepäckstücken und/oder anderen Stückgütern innerhalb des Innenraums 10 simuliert wird 206 . Zudem kann mittels des virtuellen Modells des Innenraums 10 eine wechselnde Position von Fahrgästen, Gepäckstücken und/oder anderen Stückgütern in dem Innenraum 10 sowie ein Einfluss dieser Vorgänge simuliert werden 206 . Alternativ oder zusätzlich kann die Kenngröße eine Sauerstof f konzentration oder eine Kohlendioxidkonzentrati- on betref fen, welche durch eine Anzahl an und eine Position von Personen in dem Innenraum 10 beeinflusst wird . Des Weiteren wird ein virtuelles Modell eines realen Klimageräts 12 erstellt 204 . Mittels des virtuellen Klimageräts 12 wird die Klimatisierung des virtuellen Innenraums 10 auf die vorgenannte Weise simuliert 206 . Hierbei wird das virtuelle Klimagerät 12 mittels einer zum Zwecke einer Steuerung des realen Klimageräts vorgesehenen realen Steuerungsvorrichtung 18 angesteuert 212 . Diese reale Steuerungsvorrichtung 18 wird zudem mittels der zum Betrieb des realen Klimageräts vorgesehenen Steuerungssoftware betrieben . Auf diese Weise wird die Klimatisierung des Innenraums 10 mittels der zum Betrieb des realen Klimageräts vorgesehenen Steuerungssoftware simuliert 206 . Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass ein zunächst nicht dargestelltes virtuelles Modell der realen Steuerungsvorrichtung 18 erstellt wird und das virtuelle Modell des Klimageräts 12 anhand dieser virtuellen Steuerungsvorrichtung 18 angesteuert wird 212 . Ebenso würde hierbei mittels einer für die Steuerung des realen Klimageräts vorgesehenen Software ein Betrieb des Klimageräts 12 simuliert werden 206 .

Anhand der Simulation 206 der Klimatisierung des Innenraums 10 wird beispielhaft eine Werteverteilung einer Temperatur in diesem Innenraum 10 ermittelt 208 . Ferner ist denkbar, dass eine Strömungsgeschwindigkeit , eine Luftfeuchte oder andere die Klimatisierung des Innenraums betref fende Kenngrößen, insbesondere nebenläufig zu der Ermittlung der Temperaturwerte , ermittelt werden 208 . Zudem werden im vorliegenden Beispiel des Verfahrens 200 zeitliche Verläufe der j eweils ermittelten Werte der Kenngröße ermittelt 208 . Daraufhin werden diese ermittelten Werte mit dem beispielhaft im Zusammenhang mit FIG 1 beschriebenen vorgebbaren Anforderungsprofil verglichen 210 . Schwer zu messende und nachzuweisende Kenngrößen eine Charakterisierung der Klimatisierung in einem instationären Zustand betref fend, können so zuverlässig ermittelt werden . Ferner wird so ein einfacher und zuverlässiger Nachweis die Erfüllung eines vorgebbaren Anforderungsprofils betref fend ermöglicht . Die auf die zuvor beschriebene Weise beispielhaft ermittelten Temperaturwerte , sowie weitere denkbare Werte der die Klimatisierung betref fenden Kenngröße , wie Strömungsgeschwindig- keits- und/oder Luftfeuchtigkeitswerte , werden beispielhaft mittels einer zunächst nicht näher dargestellten Anzeigevorrichtung 20 ausgegeben 214 . Dabei ist es denkbar, dass die ermittelte 208 Temperaturverteilung innerhalb des Innenraums 10 farbcodiert visualisiert ausgegeben wird 214 .

FIG 3 zeigt ein Aus führungsbeispiel eines Systems 14 in einer schematischen Darstellung . Dieses System 14 weist eine Datenverarbeitungsvorrichtung 16 auf . Diese Datenverarbeitungsvorrichtung 16 ist dazu eingerichtet , sowohl das im Zusammenhang mit FIG 1 beschriebene erste Beispiel des Verfahrens 100 als auch das im Zusammenhang mit FIG 2 beschriebene zweite Beispiel des Verfahrens 200 durchzuführen . Des Weiteren weist das System 14 eine Steuerungsvorrichtung 18 auf , welche dazu eingerichtet ist , einen Betrieb eines realen Klimageräts zu steuern . Bei dem genannten realen Klimagerät handelt es sich insbesondere um ein solches der Art , wie dieses im Zusammenhang mit FIG 1 und/oder FIG 2 beschrieben wurde . Diese Steuerungsvorrichtung 18 ist im vorliegenden Aus führungsbeispiel des Systems 14 derart mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 16 verbunden, dass eine mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung 16 simulierte Klimatisierung 106 , 206 des virtuellen Modells des Innenraums 10 ansteuerbar ist 112 , 212 . Vorliegend illustriert FIG 3 beispielhaft , dass die simulierte Klimatisierung 106 , 206 des Innenraums 10 zumindest teilweise mittels der Steuerungsvorrichtung 18 angesteuert wird 112 , 212 .

Des Weiteren zeigt FIG 3 beispielhaft eine Anzeigevorrichtung 20 , welche beispielhaft ein virtuelles Modell eines Innenraums 10 eines schienengebundenen Fahrzeugs sowie ein virtuelles Modell eines Klimageräts 12 anzeigt . Ferner illustriert FIG 3 beispielhaft , dass mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung 16 eine anhand einer Simulation 106 , 206 einer Klimatisierung des virtuellen Innenraums 10 durch das virtuelle Klimagerät 12 ermittelte 108 , 208 Temperaturverteilung mit einem vorgegebenen Anforderungsprofil verglichen wird 110 , 210 . Wahlweise werden im vorliegenden Aus führungsbeispiel relative oder absolute Abweichungen der ermittelten I st-Werten von Soll-Werten des Anforderungsprofils farbcodiert mittels der Anzeigevorrichtung 20 ausgegeben 114 , 214 .

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Aus führungen näher illustriert und beschrieben wurde , ist die Er- findung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren (100; 200) , bei welchem

- ein virtuelles Modell eines realen Raums (10) erstellt wird (102; 202) ;

- ein virtuelles Modell eines realen Klimageräts (12) erstellt wird (104; 204) ;

- eine Klimatisierung des virtuellen Modells des Raums (10) durch das virtuelle Modell des Klimageräts (12) simuliert wird (106; 206) ;

- mittels der simulierten Klimatisierung (106; 206) des Raums (10) wenigstens zwei Werte einer die Klimatisierung betreffenden Kenngröße ermittelt werden (108; 208) ;

- die ermittelten Werte der Kenngröße (108; 208) mit einem vorgebbaren Anforderungsprofil verglichen werden (110; 210) .

2. Verfahren (100; 200) nach Anspruch 1, bei welchem die Klimatisierung des Raums (10) mittels einer zum Betrieb des realen Klimageräts vorgesehenen Steuerungssoftware simuliert wird (106; 206) .

3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das virtuelle Modell des Klimageräts (12) mittels eines virtuellen Modells einer zum Zwecke einer Steuerung des realen Klimageräts vorgesehenen Steuerungsvorrichtung (18) angesteuert wird (112) .

4. Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das virtuelle Modell des Klimageräts (12) mittels einer realen Steuerungsvorrichtung (18) angesteuert wird (212) .

5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem

- das virtuelle Modell des Raums (10) als ein detailgetreues virtuelles Modell erstellt wird (102) ; - auf Basis des detailgetreuen virtuellen Modells des Raums (10) eine Klimatisierung in einem thermodynamisch stationären Zustand simuliert wird (106) .

6. Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem

- das virtuelle Modell des Raums (10) als ein abstrahiertes virtuelles Modell erstellt wird (202) ;

- auf Basis des abstrahierten Modells des Raums (10) eine Klimatisierung in einem thermodynamisch instationären Zustand simuliert wird (206) .

7. Verfahren (100; 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zumindest ein Teil des virtuellen Modells des Raums (10) und/oder zumindest ein Teil des virtuellen Modells des Klimageräts (12) als ein dreidimensionales numerisches Strömungsmechanikmodell erstellt wird (102, 104; 202, 204) .

8. Verfahren (100; 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem mittels der simulierten Klimatisierung (106; 206) Werte verschiedener Kenngrößen ermittelt werden (108; 208) .

9. Verfahren (100; 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem

- ein virtuelles Modell eines Innenraums (10) eines schienengebundenen Fahrzeugs erstellt wird (102; 202) ;

- mittels der simulierten Klimatisierung (106; 206) des genannten Innenraums (10) Werte der Kenngröße innerhalb des Innenraums (10) ermittelt werden (108; 208) .

10. Verfahren (100; 200) nach Anspruch 9, bei welchem mittels der simulierten Klimatisierung (106; 206) des Innenraums (10) des schienengebundenen Fahrzeugs eine Werteverteilung der Kenngröße in dem Innenraum (10) ermittelt wird (108; 208) .

11. Verfahren (200) nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem mittels des virtuellen Modells des Innenraums

(10) des schienengebundenen Fahrzeugs eine wechselnde Anzahl an und/oder wechselnde Position von Fahrgästen, Gepäckstücken und/oder anderen Stückgütern innerhalb des Innenraums (10) simuliert wird (206) .

12. Verfahren (100; 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieses Verfahren (100; 200) zur Charakterisierung einer Klimatisierung eines Raums verwendet wird.

13. System (14) aufweisend eine Datenverarbeitungsvorrichtung (16) , welche dazu eingerichtet ist, das Verfahren (100; 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen, sowie eine Steuerungsvorrichtung (18) , welche dazu eingerichtet ist, einen Betrieb eines realen Klimageräts zu steuern, und welche derart mit der Datenverarbeitungsvorrichtung (16) verbindbar ist, dass eine mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung (16) simulierte Klimatisierung (106; 206) steuerbar ist.

14. Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung (16) diese veranlassen, das Verfahren (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.

15. Computerprogramm umfassend Befehle, welches bei dessen Ausführung das System (14) nach Anspruch 13 dazu veranlasst, das Verfahren (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen .

16. Computerlesbares Medium aufweisend Instruktionen, welche bei deren Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung

(16) diese dazu veranlassen, das Verfahren (100; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.