[实用新型]废热回收空调控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车废热回收应用技术领域，特别涉及一种废热回收空调控制装置。

背景技术

自20世纪70年代世界性的能源危机发生以来，能源问题受到世界各国普遍重视，各经济大国都致力抢占能源市场同时，对节能技术的重视程度也大大加强。随着人们生活水平的提高，汽车保有量越来越大，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到各国关注。节能已经成为当今世界汽车工业发展的主题之一。汽车消耗的能源主要是石油燃料，而我国是一个石油存储量相对欠缺的国家，目前己成为世界第二大石油进口国。随着我国汽车工业的迅速发展，提高汽车燃料有效利用率和减少环境污染在我国具有更重要的战略意义。

调查研究表明，在汽车的行驶过程中，燃油燃烧总热量的60%—75%以废热形式排出了车外，主要是两部分，一部分被汽车以发动机高温尾气的形式排出；另一部分被发动机冷却液带走。当然还少部分消耗在汽车零部件工作的摩擦中，针对这两个主要部分的废热，当前学术界针对废热的利用有多种回收途径，可以回收废热实现车厢热水系统供应，可以实现车厢卫生净化装置水来源，近年更有太原理工大学学者鲍亮亮提出利用汽车尾气实现温差发电，但由于所需要的热电材料的特殊性要求，成本考虑，以及电能转化方面的要求难以在运动的车辆上实现，有部分实现障碍。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种废热回收空调控制装置，利用发动机尾气和发动机冷却水的热能回收，实现汽车箱体的制冷与供暖功能，提高热能回收利用效率。

本实用新型具体技术方案如下；

一种废热回收空调控制装置，包括主控制器、可编程控制器、温度传感器；以及风机、控制阀、溶液泵，以及若干单向阀；温度传感器、控制阀、溶液泵以及若干单向阀，分别连接在蓄热管路、换热管路以及散热管路中。

主控制器与可编程控制器相互串行通信连接，通过可编程控制器采集温度传感器的实时温度；并给控制阀、溶液泵、风机输出控制信号。

整个空调控制装置有多条回路，分别对应着不同的阀门和水泵的控制，若对车厢温度变化做出全系统同时调控，必将引发不同模块之间的耦合效应，为避免这样效应的发生，我们将整个系统看成三个独立控制回路，即蓄热管路、换热管路以及散热管路，每个控制回路有独立的输入和输出量，通过不同的控制阀相互配合，从而将复杂的控制回路由三个独立循环合并实现。

进一步的，蓄热管路包括：水水换热器与蓄热器连接并形成的回路，以及烟气换热器通过烟气控制阀连接在水水换热器与蓄热器之间的管路中。水水换热器连接冷却水回路。水水换热器与蓄热器之间设置有第一溶液泵。

高温的发动机冷却水进入水水换热器后，热量以高温液体的形式被水水换热器储存起来；冷却水降温后继续循环冷却发动机，水水换热器中的热水热量接下来通过第一溶液泵进行流速控制，进一步与蓄热器进行热量交换，将热量存储到蓄热器中。

另外，汽车在正常运行时，发动机排出尾气的温度可达到500℃—600℃，高温的尾气通入烟气换热器中，尾气由气态转化为液态的过程，会向烟气换热器的收集溶液（液态水）中释放大量的热，这些热量被烟气换热器以高温溶液的形式收集起来，再输送到蓄热器中存储。

进一步的，换热管路包括：蓄热器与溴化锂制冷机连接形成的回路；以及溴化锂制冷机与蓄冷器连接形成的回路。

溴化锂制冷机利用溴化锂溶液的吸湿性，以水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，蓄热器中的热量作为溴化锂制冷机的动力，用以加热溴化锂溶液，从而冷却溴化锂制冷机与蓄冷器中的循环冷却水，经制冷的循环冷却水输送到蓄冷器中进行储存，配合风机的作用，用来给车厢空调制冷。

蓄热器与溴化锂制冷机之间设置有第二溶液泵，蓄冷器与溴化锂制冷机之间设置有第三溶液泵，用于促进各管道内液态水的循环，同时可以通过控制流速来调节各节点温度。

进一步的，换热管路还包括固态冷却器，固态冷却器与溴化锂制冷机连接并形成回路，在该回路中设置有一个第五溶液泵，用以控制进入固态冷却器的流量。固态冷却器用于提高溴化锂制冷机的冷却效率，并适应汽车的颠簸状态。

进一步的，散热管路包括分布式散热器，且分布式散热器连接蓄热器或蓄冷器。分布式散热器连接蓄热器时，可以对车内环境制热，连接蓄冷器时，可以对车内环境制冷，同时，分布式散热器的位置与风机相对应，通过控制风机风量大小，可以调控分布式散热器的散热效率。散热管路中还设置有一个第四溶液泵，用于促进散热管路内液态水的循环，同时可以通过控制流速来调节分布式散热器的热量发散。