CN109109614A - 一种基于太阳能的车内自动降温节能系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于太阳能的车内自动降温节能系统，包含太阳能光电系统、水冷却系统和空气强制对流换热系统；太阳能光电系统包括太阳能电池板、蓄电池和智能控制开关，镶嵌于汽车天窗上面，与水冷却系统和空气强制对流换热系统连接，智能控制开关控制水冷却系统与空气强制对流换热系统的运行；水冷却系统包括蓄水箱、冷却水循环泵、冷却水输水管和换热管，换热管安装于车顶隔层内；空气强制对流换热系统包括车头进气扇、车尾排气扇以及位于车顶隔层内的进气扇、排气扇和热空气气流通道，热空气气流通道采用折流板式结构；车顶隔层包覆材料上开设有气孔；车顶前后的进气扇和排气扇、换热管、热空气气流通道四者整合为集成多层结构。
Description
技术领域
本发明涉及辅助减少车载空调负载的车内降温节能系统。
背景技术
汽车保有量的急剧增加使室内停车位极度缺乏。全球变暖加剧，使夏季高温天气频现，室外停放的汽车由于空间密闭狭小，在太阳照射下，车内温度急剧升高。实验研究发现，当车辆露天停放时，受到强光照射，车内温度迅速升高，温度可达65℃以上。
过高的车内温度容易造成加速内饰件老化、车内物品自燃、爆炸等危害，造成经济损失；高温还会使车内饰件释放有毒物质，实验发现，温度超过65℃时，甲醛、苯、甲苯、二甲苯等的挥发量是正常时的5～7倍，而且汽车在出厂3年后仍然具有较高的释放量；同时车主离开儿童或宠物反锁车中，因车内高温晕厥窒息情况频现，使得汽车使用安全问题凸显。
而在行车过程中依赖车内空调调节温度，加重汽车负载，增加燃油的消耗及二氧化碳的排放。研究表明，外界温度越高，空调耗能越大，开空调的汽车比不开空调的汽车除排放量升高外，油耗增加高达39.6％。目前，针对车内温度过高问题的解决方法通常是以反光布遮挡汽车，或通过驱动汽车自带鼓风机或空调工作实现降温，但无法避免使用中出现的操作不便。
公告号CN204296407U公开了一种通过太阳能供能控制汽车空调鼓风机运作实现驻车时汽车通风降温装置；公告号CN103895590A公开了一种通过控制车窗开闭及汽车自身风机运转的汽车降温系统；公告号CN105620230A公开了一种通过在空调进风口安装风扇使驻车时汽车实现内外空气交换降温的装置。上述专利均通过安装简单装置一定程度上解决了室外驻车车内高温问题，但是这些发明中的设计都存在一些不可避免的问题。比如：当汽车需要长时间停放时，发动机停运导致车体自身各部件不再运转，损耗没有了，但是车内温度骤升带来的系列问题会导致车体零部件的老化和乘车人上车后的长时间不适；又如：当车外空气质量较差，灰尘污染较重时，进行车内外气体交换，容易对车内造成污染。而为了减少上述问题带来的影响程度，显然控制汽车车窗开闭通风降温会带来严重财产与车本身的安全隐患，并且这些装置都无法在行车途中工作降温，减少车载空调负载。
发明内容
为了克服汽车夏季车内高温及车载空调耗能大的问题，本发明提出一种安装简单，能耗低，水循环和空气循环多渠道或综合高效降温方法，适用于不同用车环境，可在驻车或行车途中，持续降低车内温度，辅助减少车载空调负载的车内自动降温节能系统。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基于太阳能的车内自动降温节能系统，包含太阳能光电系统、水冷却系统和空气强制对流换热系统，其特征在于：所述太阳能光电系统包括太阳能电池板1、蓄电池2和智能控制开关3，镶嵌于汽车天窗上面，与水冷却系统和空气强制对流换热系统连接；冷却水循环泵12、位于车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5以及车头进气扇11和车尾排气扇7的控制端均连接所述智能控制开关3；所述水冷却系统包括蓄水箱13、冷却水循环泵12、冷却水输水管14和换热管10，所述换热管10安装于车顶隔层内，所述车顶隔层是指车顶板4与车顶内层包覆材料8组成部分；所述空气强制对流换热系统包括车头进气扇11、车尾排气扇7以及位于车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5和热空气气流通道9，所述热空气气流通道9采用折流板式结构；车顶隔层包覆材料8上开设有气孔6；所述车顶前后的进气扇15和排气扇5、换热管10、热空气气流通道9四者整合为集成多层结构。
本发明的工作原理：
本发明提出一种利用太阳能驱动冷却水循环泵及换气扇，通过水循环和空气循环多渠道或综合降温的车内自动降温节能系统，具体描述为：太阳能电池板发电储蓄在蓄电池中，智能控制开关通过车内温度及汽车使用模式进行电量配给，温度较低时驱动冷却水循环泵低速挡及车顶隔层内的车顶前后换气扇运转，通过低速水循环路径降温；温度高及汽车处于外循环模式时，驱动冷却水循环泵高速挡、车顶隔层内的车顶前后换气扇以及车头带滤网进气扇和车尾排气扇运转，通过高速水循环路径对车顶部分聚集的热空气降温，通过车内外空气循环路径对车厢下部分空气降温；汽车处于内循环模式时，不启动车内外空气循环。
本发明具有的有益效果主要表现在：
将换热管与热空气气流通道安装在车顶夹层部位，不影响汽车外观，且由于热空气密度小，聚集于车顶，更有利于水循环散热，而智能控制开关可根据车内温度及用车情况单独控制水循环和空气循环多条路径运作，使降温效率提高，并能适应汽车内外循环不同的工作模式，同时在行车途中系统不间断工作，可有效辅助减少车载空调负载，减少燃油使用，降低尾气排放。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明的换热管与热空气气流通道结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
参照图1所示，其中：
1-太阳能电池板；2-蓄电池；3-智能控制开关；4-车顶板；5-车顶后排气扇；6-气孔；7-车尾排气扇；8-车顶内层包覆材料；9-热空气气流通道；10-换热管；11-车头进气扇；12-冷却水循环泵；13-蓄水箱；14-冷却水输水管；15-车顶前进气扇。
本发明是一种基于太阳能的车内自动降温节能系统，包含太阳能光电系统、水冷却系统和空气强制对流换热系统，所述太阳能光电系统包括太阳能电池板1、蓄电池2和智能控制开关3，镶嵌于汽车天窗上面，并分别与水冷却系统和空气强制对流换热系统连接；冷却水循环泵12、位于车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5以及车头进气扇11和车尾排气扇7的控制端均连接所述智能控制开关(3)；所述智能控制开关3通过车内温度及汽车使用模式控制水冷却系统与空气强制对流换热系统的运行，当温度较低时驱动冷却水循环泵12低速挡及位于车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5运转，通过低流量水循环路径降温；当温度高及汽车处于外循环模式时，驱动冷却水循环泵12高速挡、位于车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5以及车头进气扇11和车尾排气扇7运转，通过高流量循环路径对车顶部分聚集的热空气降温，通过车内外空气循环路径对车厢下部分空气降温；汽车处于内循环模式时，不启动车内外空气循环。
所述水冷却系统包括蓄水箱13、冷却水循环泵12、冷却水输水管14和换热管10，所述换热管10安装于车顶隔层内，所述车顶隔层是指车顶板4与车顶内层包覆材料8组成部分，所述空气强制对流换热系统包括车头进气扇11、车尾排气扇7、位于车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5以及位于车顶板4与车顶内层包覆材料8之间的热空气气流通道9。
如图2所示，所述车顶前后进气扇15、排气扇5安装于车顶板4与车顶内层包覆材料8之间，在两者相对位置的车顶内层包覆材料8上开设有气孔6，所述热空气气流通道9采用折流板式结构，所述位于车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5与换热管10、热空气气流通道9设计整合为集成多层结构，车顶隔层内的车顶前后进气扇15、排气扇5安装于对应进气孔和排气孔上方。
本实施例的车内自动降温节能系统，安装简便，利用太阳能供能，通过智能控制开关合理驱动工作元件，能耗小，采用水循环和空气循环多条路径，降温效率高，并且能适应不同用车环境，车外空气质量较差采用内循环模式时，通过高速水循环路径降低车内温度，在行车和驻车途中，能持续工作降温，辅助减少车载空调负载，减少燃油使用和尾气排放。
本说明书实施例所述内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (1)
1.一种基于太阳能的车内自动降温节能系统，包含太阳能光电系统、水冷却系统和空气强制对流换热系统，其特征在于：所述太阳能光电系统包括太阳能电池板(1)、蓄电池(2)和智能控制开关(3)，镶嵌于汽车天窗上面，与水冷却系统和空气强制对流换热系统连接；冷却水循环泵(12)、位于车顶隔层内的车顶前后进气扇(15)、排气扇(5)以及车头进气扇(11)和车尾排气扇(7)的控制端均连接所述智能控制开关(3)；所述水冷却系统包括蓄水箱(13)、冷却水循环泵(12)、冷却水输水管(14)和换热管(10)，所述换热管(10)安装于车顶隔层内，所述车顶隔层是指车顶板(4)与车顶内层包覆材料(8)组成部分；所述空气强制对流换热系统包括车头进气扇(11)、车尾排气扇(7)以及位于车顶隔层内的车顶前后进气扇(15)、排气扇(5)和热空气气流通道(9)，所述热空气气流通道(9)采用折流板式结构；车顶隔层包覆材料(8)上开设有气孔(6)；所述车顶前后的进气扇(15)和排气扇(5)、换热管(10)、热空气气流通道(9)四者整合为集成多层结构。
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