CN104875580A - 一种基于公交车的集热制冷装置 - Google Patents

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卢晓露
阳斯
王鹤
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3201—Cooling devices using absorption or adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种基于公交车的集热制冷装置,包括热能采集系统、溴化锂制冷系统以及传感器检测系统，热能采集系统又包括光热采集模块和尾气余热采集模块，光热采集模块包括由一置于公交车顶部的太阳能集热器以及一热水循环泵，储水箱内的水流经太阳能集热器在热水循环泵作用下形成内循环，溴化锂制冷系统包括依次循环连接的发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器以及换热器，蒸发器连通至公交车车内，依靠夏季户外丰富的太阳能和公交发动机的尾气余热供给能源，不需要车辆提供动力，提高公交车动力性，降低车辆油耗，减少尾气排放，采用溴化锂-水作为制冷工质对，相对于传统的空调制冷剂R12等，具有无毒无污染不可燃的优点，清洁环保，安全性好。

Description

一种基于公交车的集热制冷装置
技术领域
本发明涉及一种公交车车载技术，具体涉及一种基于公交车的集热制冷装置。
背景技术
据中国客车行业报告数据显示，2013年中国公交车保有量已突破50万辆，预计十二五末将达到60万辆，以公交车为主体的城市公共交通体系正在逐步地建立和完善。城市公共交通车辆占城市汽车保有量比例10％,但行驶了总运行里程的近50％,承担着城市一半以上的客运压力。随着汽车工业的发展和人民物质文明水平的提高，人们对于公共交通的环保、节能、舒适性提出了更高的要求。为应对夏季的高温天气，现在的许多公交车都安装了车载空调制冷系统。
而现有的公交车制冷系统存在着许多问题和不足，亟待解决。主要有以下三点：
1.夏季天气炎热，由于公交车窗面积大，受太阳光直射，再加上地面热量反射、发动机辐射热、人体散热的影响，车载空调的热负荷较大；
2.现有的公交车载空调系统需要消耗大量的能量，而且车载空调中广泛使用的制冷剂R12是当今破坏臭氧层的主要成分；
3.公交车载空调制冷压缩机利用发动机或专门的辅助电机来驱动，因此车辆的其他性能(如加速性能、爬坡性能、燃油经济性)会受到一定的影响。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种四面拆卸的免安装蚊帐，其安装方便，防蚊效果好。
(二)技术方案
本发明的通过如下技术方案实现：本发明提出了一种基于公交车的集热制冷装置,包括热能采集系统、溴化锂制冷系统以及传感器检测系统，所述热能采集系统又包括光热采集模块和尾气余热采集模块，所述光热采集模块包括由一置于公交车顶部的太阳能集热器以及一热水循环泵，储水箱内的水流经太阳能集热器在热水循环泵作用下形成内循环，所述溴化锂制冷系统包括依次循环连接的发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器以及换热器，所述蒸发器连通至公交车车内，所述传感器检测模块包括温度传感器、压力传感器、单片机以及监控模块。
作为一种改进，所述单片机型号为MCS-51。
作为进一步改进，所述吸收器至换热器管路中设置有溶液泵。
作为进一步改进，所述冷凝器出口端设置有节流阀。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
太阳能具有取用方便、绿色洁净、总量丰富等优点。而太阳能制冷技术是将太阳能光热转换技术与溴化锂吸收式制冷技术结合起来，利用清洁的太阳能和无污染的溴化锂水溶液，实现热能制冷的效果。太阳能制冷技术本身具有良好的季节适应性：当天气越热、太阳辐射越强的时候，制冷的需求量也越大。
汽车尾气中蕴藏着大量的热能，若直接排放到大气中不仅容易造成能源浪费，而且会加重城市热效应，车辆尾气余热的利用一直是国内外热门的研究课题。溴化锂热能制冷技术是现有的能够有效利用低品位热能的技术之一，具有极好的节能效益。
相较于现有的公交车制冷系统，本设计具有以下优势：
1.本系统依靠夏季户外丰富的太阳能和公交发动机的尾气余热供给能源，不需要车辆提供动力，提高公交车动力性，降低车辆油耗，减少尾气排放；
2.本系统采用溴化锂-水作为制冷工质对，相对于传统的空调制冷剂R12等，具有无毒无污染不可燃的优点，清洁环保，安全性好。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是热能采集系统结构原理图。
图3是溴化锂制冷系统结构原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的一种基于公交车的集热制冷装置,包括热能采集系统1、溴化锂制冷系统2以及传感器检测系统3，所述热能采集系统1又包括光热采集模块和尾气余热采集模块，所述光热采集模块包括由一置于公交车顶部的太阳能集热器11以及一热水循环泵12，储水箱13内的水流经太阳能集热器11在热水循环泵12作用下形成内循环，所述溴化锂制冷系统2包括依次循环连接的发生器21、冷凝器22、蒸发器23、吸收器24以及换热器25，所述蒸发器23连通至公交车车内，所述传感器检测系统3包括温度传感器、压力传感器、单片机以及监控模块。
其中，所述单片机型号为MCS-51；所述吸收器24至换热器25管路中设置有溶液泵26；所述冷凝器22出口端设置有节流阀27。
以上具体实施例提到的一种基于公交车的集热制冷装置，光热转换模块主要包括真空管太阳能集热器11、储水箱13和热水循环泵12。两组集热面积4m2真空管集热器11固定安装在公交车顶部，周围采用隔热材料与车内制冷空间隔离。储水箱13中的水先进入太阳能集热器11，加热升温后流入热能制冷模块作为热源，温度降低后又回到储水箱13再次加热，以此循环往复。光热转换模块将吸收的太阳能转换成制冷剂的热能，为整个热能制冷循环提供能源。
尾气余热采集模块通过发动机的冷却系统的循环，利用车辆烟气的余热为储热水箱中的热水供热。经研究，溴化锂制冷机的理想启动热源温度约为80℃，最佳热源温度为87℃，只靠太阳能热管的光热效应很难迅速的加热到理想的温度，所以，本装置选择利用车辆尾气余热配合太阳能光热对储水箱13进行加热，提高制冷效率，降低启动时间。
采用的是溴化锂吸收式制冷方式，其原理是利用某些具有特殊性质的工质对，通过一种物质对另一种物质的吸收和释放，使物质的状态发生变化，同时伴随吸热和放热过程。
溴化锂稀溶液被溶液泵泵入换热器，被加热后再进入发生器，在发生器中稀溶液被热源加热，温度升高达到该压力下的饱和温度，部分水变成蒸汽。蒸汽在压力差的作用下流入冷凝器，冷却成液体水，再经节流阀节流后进入蒸发器，水的压力降低。在蒸发器中冷水吸收热量(相当于系统的制冷量)后变为低压的水蒸气进入吸收器。吸收器中的溴化锂浓溶液吸收蒸汽后被稀释，而发生器蒸发出水蒸气后溶液变浓，因此让发生器中的浓溶液经换热器再流回吸收器。这样，就实现了一个热能制冷的循环。
传感器检测系统3包括温度传感器和压力传感器，采用MCS-51单片机为控制系统核心，接收溴化锂制冷系统和光热采集系统中各个反应器内部的温度和压强信号进行处理比对，实时监控以保证各装置处于安全运行的状态。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种基于公交车的集热制冷装置,包括热能采集系统(1)、溴化锂制冷系统(2)以及传感器检测系统(3)，其特征在于：所述热能采集系统(1)又包括光热采集模块和尾气余热采集模块，所述光热采集模块包括由一置于公交车顶部的太阳能集热器(11)以及一热水循环泵(12)，储水箱(13)内的水流经太阳能集热器(11)在热水循环泵(12)作用下形成内循环，所述溴化锂制冷系统(2)包括依次循环连接的发生器(21)、冷凝器(22)、蒸发器(23)、吸收器(24)以及换热器(25)，所述蒸发器(23)连通至公交车车内，所述传感器检测系统(3)包括温度传感器、压力传感器、单片机以及监控模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于公交车的集热制冷装置，其特征在于：所述单片机型号为MCS-51。
3.根据权利要求1所述的一种基于公交车的集热制冷装置，其特征在于：所述吸收器(24)至换热器(25)管路中设置有溶液泵(26)。
4.根据权利要求1所述的一种基于公交车的集热制冷装置，其特征在于：所述冷凝器(22)出口端设置有节流阀(27)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105644299A (zh) * 2016-02-23 2016-06-08 厦门松芝汽车空调有限公司 一种用于新能源客车的顶置式空调
CN106864214A (zh) * 2017-04-10 2017-06-20 福建农林大学 汽车仪表台降温装置及其工作方法

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