[实用新型]一种蓄冷型LNG重卡冷能利用空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车空调领域，特别是指一种蓄冷型LNG重卡冷能利用空调系统。

背景技术

液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称LNG），主要成分是甲烷，被公认为是地球上最干净的化石能源，无色无味，无毒且没有腐蚀性。液化天然气是天然气经过压缩，冷却至其沸点（-161.5℃）温度后变成液体，通常储存在-161.5℃、0.1Mpa左右的低温存储罐内，由专用船或罐车运输，使用时需重新汽化。由于液化天然气清洁、高效、无污染、安全和便于运输等特性，使其广泛应用于各个产业中。

液化天然气作为汽车燃料仅仅是其众多应用领域的一个重要方面，因其具有很好的社会效益、经济效益，所以具有很好的发展前景。原因之一是价格低廉，成本较低；原因之二LNG是绿色能源，能够很好地缓解我国的环境压力，比如雾霾问题和PM2.5的问题；原因之三是保证汽车正常使用的情况下，安全有保障。首先天然气的燃点一般在650℃以上（汽油是427℃），并不像汽油那样容易燃、易爆，而且密度（0.45kg/m³），比空气密度（0.55kg/m³）低，泄漏到空气里也会向空中扩散，不影响人身安全，其次LNG车型采用低温液体储存方式，而不是高压储存，并且低温储存气瓶经过10M高空跌落试验、火烧试验、震动试验，可以保证设备的安全性能；原因之四是国家政策的鼓励。综上所述，LNG汽车的发展是符合时代潮流，是大势所趋，一定会为大多数人所接受，前景广阔。

液化天然气，顾名思义是液态的天然气，而在使用的时候汽车发动机需要的是气态的天然气，从液态到气态的过程必然伴随着热量的交换过程。据相关资料显示生产1吨液化天然气的设施及动力耗电量约850 kW·h，而在LNG接收站，LNG汽化时放出的大量冷量，其值约为830-860 kJ/kg，LNG汽化过程伴随大量可用冷能的释放，1吨LNG经换热汽化在理论上可利用的冷量约为230 kw·h，数量非常可观。但正常情况下，这部分冷量通常在LNG汽化器中是被舍弃的，不仅造成了大量的能源浪费，还会造成冷污染。回收这部分冷能，有效利用能源同时，还减少了大量电能消耗，具有可观的经济与社会效益。因此，汽车领域LNG冷能利用应该引起大家广泛的关注和研究。

LNG冷能在重卡领域的使用是其在汽车领域应用的一个重要方面，目前国内市场已有的LNG重卡冷能利用系统只能实现利用LNG冷能为重卡空调供冷，但是由于LNG重卡输出功率的不稳定导致LNG提供的冷量不稳定，不能保证空调系统的稳定性和舒适性。

实用新型内容

本实用新型提出一种蓄冷型LNG重卡冷能利用空调系统，解决了现有技术中由于LNG重卡输出功率的不稳定导致LNG提供的冷量不稳定，不能保证空调系统的稳定性和舒适性的问题。本实用新型可以在保证汽车正常工作的情况下，利用LNG汽化和无相变冷媒进行热交换，所得冷量为汽车驾驶空间提供冷量。在汽车停止或LNG流量不足的情况下可以启动电辅助制冷模块或蓄冷器模块对空调系统进行冷量补偿，提高了汽车空调的运行的可靠性和稳定性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种蓄冷型LNG重卡冷能利用空调系统，包括LNG钢瓶，所述的LNG钢瓶与气动阀连接，气动阀与气化器的天然气进口连接，气化器的天然气出口与换热器连接，换热器与减压阀连接，减压阀与过滤器连接，过滤器与发动机连接，发动机与换热器之间设有二次换热回路；气化器上设有载冷剂储液罐，气化器的载冷剂出口分为蓄冷管路和蒸发管路，蓄冷管路和蒸发管路合并后与气化器的载冷剂进口连接；蓄冷管路上依次设有第一循环泵、第一电磁阀和蓄冷器，蒸发管路上依次设有第二循环泵、第二电磁阀和蒸发器，第一循环泵、第一电磁阀、第二循环泵和第二电磁阀均与控制器连接。

所述的蓄冷器与蒸发器之间设有补冷回路，蒸发器与辅助制冷模块之间设有辅助制冷回路，蓄冷器内部设有蓄冷材料，蓄冷材料外部设有保温材料，蓄冷器内部设有第一温度传感器，补冷回路中蓄冷器进入蒸发器的进口处设有第二温度传感器，蒸发器的出风口处设有第三温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和辅助制冷模块均与控制器连接。

所述的辅助制冷回路包括节流阀、冷凝器和压缩机，节流阀与冷凝器连接，冷凝器与压缩机连接，压缩机与节流阀连接，节流阀设在蒸发器内，冷凝器和压缩机设在辅助制冷模块内。

气化器中的载冷剂为无相变载冷剂。

所述的辅助制冷模块采用24V或12V供电系统。