CN106394169A - 基于相变储能技术的组合式车载空调系统 - Google Patents

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梁建英
邓小军
刘韶庆
林鹏
陈大伟
王维斌
张金煜
孙晓光
李传迎
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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
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators

Abstract

本发明属于车载空调技术领域，公开了一种基于相变储能技术的组合式车载空调系统，包括：并联设置在气体引入管路与风机入口之间的第一支路和第二支路，气体引入管路用于引入循环风和/或新风，风机用于将气体送入车厢以实现车厢制内冷或制热；所述第一支路上设有相变储能装置，所述第二支路上设有空调装置。本发明通过采用将相变储能装置与空调装置并联的设置，气体分别与相变储能装置和空调装置进行热交换，热交换后直接送入车厢，相变储能装置和空调装置不会相互影响，保证各自处理后的气体的温度稳定，车厢内制冷或制热效果稳定。

Description

基于相变储能技术的组合式车载空调系统
技术领域
本发明涉及车载空调技术领域，特别涉及一种基于相变储能技术的组合式车载空调系统。
背景技术
传统的利用相变储能装置的空调系统是在空调装置的下游安装相变储能装置，以便回收部分能量，实现节能的目的。但是当循环风经过空调的降温已经达到车厢内的设定排风温度时，空调装置出来的气体必须经过相变储能装置才能进入车厢，假如相变储能装置与循环风之间有温度差，相变储能装置及相关的管路就会与循环风进行热交换，导致最终进入车厢的循环风温度偏低或偏高，导致进入车厢的气体温度不稳定，乘坐舒适度较差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：为解决现有空调装置与相变储能装置联合使用时，空调装置出来的气体必须经过相变储能装置才能进入车厢，气体经过相变储能装置及相关管路时气体温度会发生变化，导致进入车厢的气体温度不稳定的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于相变储能技术的组合式车载空调系统，包括：并联设置在气体引入管路与风机入口之间的第一支路和第二支路，气体引入管路用于引入循环风和/或新风，风机用于将气体送入车厢以实现车厢制内冷或制热；所述第一支路上设有相变储能装置，所述第二支路上设有空调装置。
其中，所述第一支路和第二支路上对应设有第一阀门和第二阀门一切换两条支路的开通状态。
其中，所述空调装置与相变储能装置之间设有充能风道，以便利用所述空调装置为所述相变储能装置充能。
其中，与所述风机出口连接的管路包括制冷送风管路和制冷送风管路，所述制冷送风管路和制冷送风管路均与所述车厢连通。
其中，所述相变储能装置上设有温度传感器以反馈所述相变储能装置的储能状态。
其中，还包括控制器，所述控制器分别与所述空调装置、风机、第一阀门、第二阀门、温度传感器电连接。
其中，所述风机为离心风机。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：本发明一种基于相变储能技术的组合式车载空调系统，通过采用将相变储能装置与空调装置并联的设置，气体分别与相变储能装置和空调装置进行热交换，热交换后直接送入车厢，相变储能装置和空调装置不会相互影响，保证各自处理后的气体的温度稳定，车厢内制冷或制热效果稳定。
附图说明
图1是本发明所述基于相变储能技术的组合式车载空调系统的结构示意图。
其中，1、相变储能装置；2、空调装置；3、充能风道；4、风机；51、第一阀门；52、第二阀门；A、气体引入管路；B、制冷送风管路；C、制热送风管路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
相变储能技术是以相变材料为依托，通过相变材料在相变期间吸收环境的热/冷量，并在需要时向环境释放出冷/热量，从而可以控制材料周围环境温度，通过与合适的材料载体结合，实现对周围环境和应用领域储能作用的一种新型技术。具体的相变过程为：当环境温度高于相变温度时，材料吸收并储存热量，以降低环境温度；当环境温度低于相变温度时，材料释放储存的热量，以提高环境温度。
基于上述原理，如图1所示，本发明公布了一种基于相变储能技术的组合式车载空调系统，包括：并联设置在气体引入管路A与风机4入口之间的第一支路和第二支路，气体引入管路A用于引入循环风和/或新风，风机4用于将气体送入车厢以实现车厢制内冷或制热；所述第一支路上设有相变储能装置1，所述第二支路上设有空调装置2。空调装置2与相变储能装置1单独设置，循环风、新风或者两者的混合气流分别与空调装置2、相变储能装置1进行热交换以调整气体的温度，达到车厢内制冷或制热的要求后送入车厢；气体在车厢内完成热交换后部分再次回到气体引入管路A参与循环，另一部分直接排放掉以便为引入新风提供空间。气体单独与空调装置2或相变储能装置1热交换后直接送至车厢，空调装置2与相变储能装置1之间不会相互印象，保证进入车厢的气体温度稳定，不会偏高或偏低，提高乘坐舒适度。无论气体从第一支路还是第二支路经过，只要保证相变储能装置1储能足够、空调装置2输出功率适合，就可以保证进入车厢的气体温度稳定且符合制冷或制热的要求。
进一步的，所述第一支路和第二支路上对应设有第一阀门51和第二阀门52一切换两条支路的开通状态。即通过调整第一阀门51与第二阀门52的开启状态或开度大小，可以调节进入第一支路、第二支路的气体总量，当相变储能装置1储能足够时，可以增大第一支路的气流量，减小第二支路的气流量，降低空调装置2的负荷，节约电能。当相变储能装置1储能不足时，可以减小第一支路的气流量，增大第二支路的气流量，让空调装置2承担大部分的制冷或制热压力，保证车厢制冷或制热效果，提高乘坐舒适度。
进一步的，所述空调装置2与相变储能装置1之间设有充能风道3，以便利用所述空调装置2为所述相变储能装置1充能。当相变储能装置1储能较少，无法实现对引入气体的进行制冷或制热操作，且车厢内无需制热或制冷，亦或是车厢的制冷或制热负荷较低时，可以打开充能风道3为相变储能装置1充能。比如外界气温与制冷或制热设定温度比较接近时，可以打开第一阀门51和充能风道3，关闭第二阀门52，气体引入管路A直接将外界新风引入第一支路，新风与相变储能装置1进行简单的热交换后直接送入车厢，这一过程相变储能装置1需要提供的冷量或热量较少，可以维持进入车厢气体的温度稳定；同时空调装置2通过充能风道3为相变储能装置1充能。
当然，当基于相变储能技术的组合式车载空调系统处于制冷状态，且外界气体温度低于车厢设定温度时，可直接将外界新风通入第一支路，既能为相变储能装置1补充冷量，又能实现车厢内的制冷，且无需开启空调装置2，节约电能。类似的，当基于相变储能技术的组合式车载空调系统处于制热状态，且外界气体温度高于车厢设定温度时，可直接将外界新风通入第一支路，既能为相变储能装置1补充热量，又能实现车厢内的制热，且无需开启空调装置2，节约电能。
优选的，与所述风机4出口连接的管路包括制冷送风管路B和制热送风管路C，所述制冷送风管路B和制热送风管路C均与所述车厢连通。即与风机4出口连通的管路可以分成制冷送风管路B和制热送风管路C，这是理论上的结构，实际上，制冷送风管路B和制热送风管路C可以采用同一根管路，只是该基于相变储能技术的组合式车载空调系统的工作状态不同而已。
优选的，所述相变储能装置1上设有温度传感器以反馈所述相变储能装置1的储能状态。相变储能装置1储存的能量可以通过温度变化直观地反映出来，因此优选在相变储能装置1上设置温度传感器以便及时监控相变储能装置1的储能情况，保证车厢内部温度稳定。
进一步的，还包括控制器，所述控制器分别与所述空调装置2、风机4、第一阀门51、第二阀门52、温度传感器电连接。所有设备均通过控制器集中控制，操作方便，反应速度快，车厢内气体温度波动较小，乘坐舒适度高。优选的，所述风机4为离心风机。
由以上实施例可以看出，本发明通过采用将相变储能装置1与空调装置2并联的设置，气体分别与相变储能装置1和空调装置2进行热交换，热交换后直接送入车厢，相变储能装置1和空调装置2不会相互影响，保证各自处理后的气体的温度稳定，车厢内制冷或制热效果稳定；两条支路可单独开启，可根据情况灵活选择以减少空调装置2的运行，或随时利用外界气体为相变储能装置1充能，节约电能；空调装置2与相变储能装置1之间通过充能风道3连通，以便在必要时利用空调装置2为相变储能装置1充能，保证该基于相变储能技术的组合式车载空调系统的稳定运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于相变储能技术的组合式车载空调系统，其特征在于，包括：并联设置在气体引入管路与风机入口之间的第一支路和第二支路，气体引入管路用于引入循环风和/或新风，风机用于将气体送入车厢以实现车厢制内冷或制热；所述第一支路上设有相变储能装置，所述第二支路上设有空调装置。
2.如权利要求1所述的基于相变储能技术的组合式车载空调系统，其特征在于，所述第一支路和第二支路上对应设有第一阀门和第二阀门一切换两条支路的开通状态。
3.如权利要求2所述的基于相变储能技术的组合式车载空调系统，其特征在于，所述空调装置与相变储能装置之间设有充能风道，以便利用所述空调装置为所述相变储能装置充能。
4.如权利要求3所述的基于相变储能技术的组合式车载空调系统，其特征在于，与所述风机出口连接的管路包括制冷送风管路和制冷送风管路，所述制冷送风管路和制冷送风管路均与所述车厢连通。
5.如权利要求4所述的基于相变储能技术的组合式车载空调系统，其特征在于，所述相变储能装置上设有温度传感器以反馈所述相变储能装置的储能状态。
6.如权利要求5所述的基于相变储能技术的组合式车载空调系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述空调装置、风机、第一阀门、第二阀门、温度传感器电连接。
7.如权利要求1-6任一项所述的基于相变储能技术的组合式车载空调系统，其特征在于，所述风机为离心风机。
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