CN109854429B - 用于发动机冷却液的加热系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了用于发动机冷却液的加热系统。该系统的一种具体实施方式可以包括循环泵和换热器。其中，循环泵的输入端与发动机的第一端通过管道连接，换热器的输入端与循环泵的输出端通过管道连接，换热器的输出端与发动机的第二端通过管道连接，冷却液通过循环泵在加热系统的管道内循环流动。本申请实施例将换热器作为冷却液加热系统的热源提供者，替代现有的加热系统中的电加热器，换热器的一侧流动的是市政供暖水，换热器的另一侧流动的是冷却液，换热器利用市政供暖系统的热水将冷却液加热后，冷却液通过加热系统的管道循环流动，对发动机的机体进行预热，节约能源成本。

Description

用于发动机冷却液的加热系统

技术领域

本申请实施例涉及冷却液加热技术领域，具体涉及用于发动机冷却液的加热系统。

背景技术

供电可靠性是数据中心稳定运行的前提，而柴油发电机组作为数据中心的后备电源，是供电可靠性保障的最后一道屏障，因此，在市电失电时，保障柴油发电机组的正常启动是重中之重。

在北方，由于冬季环境温度低，现有技术中柴油发电机组所配备的机组加热系统是以电加热器作为热源，加热机体循环水套内的冷却液，保证柴油发电机组的正常启动。

发明内容

本申请实施例提出了用于发动机冷却液的加热系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于发动机冷却液的加热系统，该系统包括：循环泵，循环泵的输入端与发动机的第一端通过管道连接；换热器，换热器的输入端与循环泵的输出端通过管道连接，换热器的输出端与发动机的第二端通过管道连接，其中，冷却液通过循环泵在加热系统的管道内循环流动。

在一些实施例中，用于发动机冷却液的加热系统还包括：控制器，控制器与循环泵的控制端连接，控制器被配置成可调节循环泵的工作频率。

在一些实施例中，用于发动机冷却液的加热系统还包括：温度传感器，温度传感器设置在发动机上，与控制器连接，温度传感器被配置成检测发动机的温度；控制器被配置成根据发动机的温度调整循环泵的工作频率。

在一些实施例中，控制器被配置成根据发动机的温度调整循环泵的工作频率包括：响应于发动机的温度小于第一预设温度，增大循环泵的工作频率；响应于发动机的温度大于第二预设温度，减小循环泵的工作频率；其中，第一预设温度小于第二预设温度。

在一些实施例中，用于发动机冷却液的加热系统还包括：电动调节阀，电动调节阀连接在加热系统的管道中，电动调节阀的控制端与控制器连接；控制器被配置成控制电动调节阀的开度以调节冷却液的流速。

在一些实施例中，控制器还被配置成：响应于循环泵的工作频率小于或者等于预设频率，且发动机的温度大于第二预设温度，控制减小电动调节阀的开度以降低冷却液的流速。

在一些实施例中，电动调节阀的输入端连接循环泵的输出端，电动调节阀的输出端连接换热器。

在一些实施例中，用于发动机冷却液的加热系统还包括：变频器，变频器的输入端与控制器连接，变频器的输出端与循环泵连接；控制器被配置成通过变频器控制循环泵的工作频率。

在一些实施例中，用于发动机冷却液的加热系统还包括：流量传感器，流量传感器设置在加热系统的管道上，与控制器连接，流量传感器被配置成检测管道中冷却液的流速；控制器被配置成获取冷却液的流速，响应于冷却液的流速小于预设流速，发送报警信息。

在一些实施例中，用于发动机冷却液的加热系统还包括：报警装置，报警装置与控制器连接，报警装置被配置成响应于接收控制器的报警指令，提示报警信息；控制器，进一步被配置成响应于冷却液的流速小于预设流速，生成报警指令，并将报警指令发送至报警装置。

在一些实施例中，用于发动机冷却液的加热系统还包括：阀门，阀门安装在与换热器连接的管道中，阀门被配置成控制换热器开启或关闭。

本申请实施例提供的用于发动机冷却液的加热系统，可以包括循环泵和换热器。其中，循环泵的输入端与发动机的第一端通过管道连接，换热器的输入端与循环泵的输出端通过管道连接，换热器的输出端与发动机的第二端通过管道连接，冷却液通过循环泵在加热系统的管道内循环流动。本申请实施例将换热器作为冷却液加热系统的热源提供者，替代现有的加热系统中的电加热器，换热器的一侧流动的是市政供暖水，换热器的另一侧流动的是冷却液，换热器利用市政供暖系统的热水将冷却液加热后，冷却液通过加热系统的管道循环流动，对发动机的机体进行预热，节约能源成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请提供的用于发动机冷却液的加热系统的一个实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的用于发动机冷却液的加热系统的另一个实施例的结构示意图；

附图标记：1-循环泵，11-变频器，2-发动机，21-温度传感器，3-换热器，31-阀门，4-管道，41-流量传感器，5-控制器，6-电动调节阀，7-报警装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参见图1所示，其示出了本申请提供的用于发动机冷却液的加热系统的一个实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例中的用于发动机冷却液的加热系统可以包括循环泵1、发动机2、换热器3和管道4。

该用于发动机冷却液的加热系统，包括：循环泵1，循环泵1的输入端与发动机2的第一端通过管道连接；换热器3，换热器3的输入端与循环泵1的输出端通过管道连接，换热器3的输出端与发动机2的第二端通过管道连接，其中，冷却液通过循环泵1在加热系统的管道4内循环流动。

在本实施例中，循环泵1，与发动机2通过管道连接。循环泵1的作用是使冷却液在管道4内循环流动。例如在使用时用户可以通过手动调节循环泵1的阀门的开度，以调节冷却液在管道4内的流速。该循环泵1的频率还可以是可调节的，可以由人工根据实际的使用环境来手动调节循环泵1的工作频率，以达到调节冷却液在管道4内的流速的目的。

换热器3，是板式换热器，该换热器3的一侧流通的是市政水，该市政水提供热源，该板式换热器另一侧流通的是冷却液。需要说明的是，在本实施例中该换热器3的一侧流通的是市政水，即热源为市政水。但是在实际应用中，该热源还可以是温度较高的蒸气，还可以是热水器提供的热水，本申请实施例不以此为限制。如图1所示，换热器3、循环泵1、发动机2依次通过管道4串联连接，发动机2中的冷却液在循环泵1的作用下，在发动机2-循环泵1-换热器3-发动机2组成的闭环内循环流动，这样换热器3的一侧的供暖市政水将热量传递给换热器3的另一侧的冷却液，经过换热后的冷却液流动至发动机2，为发动机2进行预热。与现有的柴油发电机组加热系统进行相比，现有的加热系统90％以上的电能是被电加热器消耗的，只有极少部分是被循环泵消耗掉的，而在运营阶段，由于柴油发电机组是后备的，在冬天的运营成本主要是电加热器耗电，而本申请采用换热器3作为加热系统的热源，充分利用市政供暖系统的热水，降低加热系统成本。

本实施例提供的用于发动机冷却液的加热系统，循环泵1的输入端与发动机2的第一端通过管道连接，换热器3的输入端与循环泵1的输出端通过管道连接，换热器3的输出端与发动机2的第二端通过管道连接。这样的结构设计，采用换热器3作为加热系统加热元件，而换热器3的热源是市政水，通过供暖的市政水为换热器3另一侧的冷却液循环加热，使热的冷却液流动以加热柴油发电机组，这样能够直接利用供暖热源，同时也节省加热系统功耗，降低成本。

以下结合图2，描述本申请提供的用于发动机冷却液的加热系统的另一个实施例的结构示意图。如图2所示，用于发动机冷却液的加热系统可以包括循环泵1、发动机2、换热器3、管道4及控制器5。

如图2所示，该用于发动机冷却液的加热系统，包括：循环泵1，循环泵1的输入端与发动机2的第一端通过管道连接；换热器3，换热器3的输入端与循环泵1的输出端通过管道连接，换热器3的输出端与发动机2的第二端通过管道连接，其中，冷却液通过循环泵1在加热系统的管道4内循环流动；控制器5，控制器5与循环泵1的控制端连接，该控制器5被配置成可调节循环泵1的工作频率。

与图1中不同的是，图2中所示的实施例的用于发动机冷却液的加热系统还包括控制器5，该控制器5被配置成可调节循环泵1的工作频率。循环泵1在工作时，主要通过循环泵1的电机的转动频率来调整循环泵1的工作频率，控制器5可以直接发送脉冲驱动循环泵1的电机转动，控制循环泵1的电机的转速，从而控制循环泵1的工作频率，增强了调节该用于发动机冷却液的加热系统的便捷性。

在本实施例的一些可选地实现方式中，用于发动机冷却液的加热系统还包括变频器11，该变频器11的输入端与控制器5连接，输出端与循环泵1连接。即控制器5通过变频器11来控制循环泵1的工作频率。变频器11操作方式简单方便，通过变频器11调节循环泵1的电机的转速来调节冷却液的流速，不用人工控制循环泵的阀门的开度，节省了人力。

在本实施例的一些可选地实现方式中，用于发动机冷却液的加热系统还包括温度传感器21，该温度传感器21设置在发动机2上，与控制器5连接，该温度传感器21直接检测发动机机体的温度，然后将检测到的温度信息发送至控制器5，控制器5可以根据发动机2的温度来调整循环泵1的工作频率。

具体地，控制器5将发动机2的温度与第一预设温度和第二预设温度进行比较，这里的第一预设温度小于第二预设温度，例如第一预设温度可以是5℃，第二预设温度可以是40℃。需要说明的是，这里的预设温度数值只是用来示例，本实施例不以此为限制。

在一些应用场景中，控制器5判断得到发动机2的温度小于第一预设温度，例如发动机2的温度小于5℃时，说明此时发动机2的温度已经不能保证发动机2正常启机，需要提高发动机2的温度，此时控制器5通过变频器11控制增大循环泵1的工作频率，从而加快冷却液在管道4内的循环流速，加快冷却液升温，从而加快发动机2的机体升温。

当控制器5判断得到发动机2的温度大于第二预设温度，例如发动机2的温度大于40℃时，说明发动机2的温度已经超出上限值，需要降低发动机2的温度。则此时控制器5控制减小循环泵1的工作频率，以降低冷却液的流速，从而降低发动机2的机体的温度。

为了更好地对冷却液的流速进行调节，在本实施例的一些可选地实现方式中，用于发动机冷却液的加热系统还包括电动调节阀6。如图2所示，该电动调节阀6连接在加热系统的管道4中，该电动调节阀6的输入端连接循环泵1的输出端，该电动调节阀1的输出端连接换热器3，且该电动调节阀6的控制端与控制器5连接，该控制器5被配置成控制电动调节阀6的开度以调节冷却液的流速。

具体地，控制器5与电动调节阀6的控制端连接。根据实际使用情况，当需要使用电动调节阀6时，控制器5控制电动调节阀6的阀门打开，冷却液即可从连接有电动调节阀6的管道内流通；当不需要使用电动调节阀6时，控制器5控制电动调节阀6的阀门关闭，冷却液就无法从连接有电动调节阀6的管道内循环流通。并且，电动调节阀6的开度也可以调节，控制器5控制电动调节阀6的开度增大时，冷却液的流速增大，控制器5控制电动调节阀6的开度减小时，冷却液的流速减小。用户可以根据实际情况，通过控制器5控制电动调节阀6的开度，以调节冷却液的流速。

在一些应用场景中，当控制器5判断得到发动机2的温度大于第二预设温度，如发动机2的温度大于40℃时，说明发动机2的温度已经超出上限值，此时控制器2控制减小循环泵1的工作频率，以降低冷却液的流速，从而降低发动机2的机体的温度。但是，由于循环泵1的工作频率是有最低工作频率和最高工作频率限制的，因此，在控制器5检测到循环泵1的工作频率小于或者等于预设频率时，这里的预设频率即循环泵1的最低工作频率，并且发动机2的温度依然高于上限值，此时控制器5可以通过控制电动调节阀6的开度作为补充调节，即控制减小电动调节阀6的开度以降低冷却液的流速，这样能够降低板式换热器的换热量。

为了对冷却液的流速进行监测，在本实施例的一些可选地实现方式中，如图2所示，在加热系统的管道4上还设置有流量传感器41，流量传感器41与控制器5连接。这里的流量传感器41例如是插入式流量传感器，能够检测管道4中冷却液的流速，并将检测到冷却液的流速发送至控制器5，控制器5获取到该冷却液的流速后，判断该冷却液的流速是否小于预设流速，当控制器5判断得到冷却液的流速小于预设流速，则发送报警信息，例如控制器5发出预警提示声音。

可选地，如图2所示，控制器5还可以在冷却液的流速小于预设流速时，生成报警指令，并将报警指令发送至报警装置7。该报警装置7与控制器5连接，响应于接收到控制器5的报警指令，则提示报警信息。例如该报警装置7是指示灯，在接收到控制器5的报警指令时，指示灯亮。

在本实施例的一些可选地实现方式中，在与换热器连接的管道中安装有阀门31。如图2所示，在换热器3的两侧的管道中共安装有四个手动阀门，这样在拆下换热器时，可以手动将这四个阀门31关闭。或者在进行非冬季季节进行检修时、冷却液置换等工作时关闭这四个阀门31，防止冷却液泄露。

本申请实施例提供的用于发动机冷却液的加热系统，将换热器3作为冷却液加热系统的热源提供者，替代现有的加热系统中的电加热器，换热器3的一侧流动的是市政供暖水，换热器3的另一侧流动的是冷却液，换热器3利用市政供暖系统的热水将冷却液加热后，冷却液通过加热系统的管道4内循环流动，对发动机2的机体进行预热，节约能源成本。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种用于发动机冷却液的加热系统，包括：

循环泵(1)，所述循环泵(1)的输入端与发动机(2)的第一端通过管道连接；

换热器(3)，所述换热器(3)的输入端与所述循环泵(1)的输出端通过管道连接，所述换热器(3)的输出端与所述发动机(2)的第二端通过管道连接，其中，所述换热器的一侧流动的是市政水，所述市政水用于提供热源，所述换热器的另一侧流动的是冷却液，所述换热器利用所述市政水将所述冷却液加热，所述冷却液通过所述循环泵(1)在加热系统的管道(4)内循环流动；

流量传感器(41)，所述流量传感器(41)设置在加热系统的管道(4)上，与所述控制器(5)连接，所述流量传感器(41)被配置成检测所述管道(4)中所述冷却液的流速；

控制器(5)，所述控制器(5)被配置成获取所述冷却液的流速，响应于所述冷却液的流速小于预设流速，发送报警信息；所述控制器(5)还被配置成控制电动调节阀的开度以对所述冷却液的流速进行补充调节，所述电动调节阀的开度增大时，冷却液的流速增大，所述电动调节阀的开度减小时，冷却液的流速减小；

所述控制器(5)还被配置成响应于所述循环泵(1)的工作频率小于或者等于预设频率，且所述发动机(2)的温度大于第二预设温度，控制减小所述电动调节阀的开度以降低所述冷却液的流速。

2.根据权利要求1所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，所述控制器(5)与所述循环泵(1)的控制端连接，所述控制器(5)被配置成可调节所述循环泵(1)的工作频率。

3.根据权利要求2所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，还包括：

温度传感器(21)，所述温度传感器(21)设置在所述发动机(2)上，与所述控制器(5)连接，所述温度传感器(21)被配置成检测所述发动机(2)的温度；

所述控制器(5)被配置成根据所述发动机(2)的温度调整所述循环泵(1)的工作频率。

4.根据权利要求3所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，所述控制器(5)被配置成根据所述发动机(2)的温度调整所述循环泵(1)的工作频率，包括：

响应于所述发动机(2)的温度小于第一预设温度，增大所述循环泵(1)的工作频率；

响应于所述发动机(2)的温度大于第二预设温度，减小所述循环泵(1)的工作频率；其中，所述第一预设温度小于所述第二预设温度。

5.根据权利要求4所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，还包括：

电动调节阀(6)，所述电动调节阀(6)连接在所述加热系统的管道(4)中，所述电动调节阀(6)的控制端与所述控制器(5)连接；

所述控制器(5)被配置成控制所述电动调节阀(6)的开度以调节所述冷却液的流速。

6.根据权利要求1所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，所述电动调节阀(6)的输入端连接所述循环泵(1)的输出端，所述电动调节阀(6)的输出端连接所述换热器(3)。

7.根据权利要求2-6任一项所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，还包括：

变频器(11)，所述变频器(11)的输入端与所述控制器(5)连接，所述变频器(11)的输出端与所述循环泵(1)连接；

所述控制器(5)被配置成通过所述变频器(11)控制所述循环泵(1)的工作频率。

8.根据权利要求1所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，还包括：

报警装置(7)，所述报警装置(7)与所述控制器(5)连接，所述报警装置(7)被配置成响应于接收所述控制器(5)的报警指令，提示所述报警信息；

所述控制器(5)，进一步被配置成响应于所述冷却液的流速小于预设流速，生成报警指令，并将所述报警指令发送至所述报警装置(7)。

9.根据权利要求1所述的用于发动机冷却液的加热系统，其中，还包括：

阀门(31)，所述阀门(31)安装在与所述换热器(3)连接的管道中，所述阀门(31)被配置成控制所述换热器(3)开启或关闭。

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