CN208605256U - 一种汽车尾气余热利用的制热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车尾气余热利用的制热系统。属于汽车尾气技术领域。它主要是解决现有的有机朗肯循环系统中的换热器和冷凝器体积较大，并且汽车尾气的余热没有得到充分利用的问题。它的主要特征：包括第一换热器、膨胀机、第二换热器、第三换热器、有机工质储液罐、工质泵、第一风机、第二风机和发电机，第一换热器的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管路连通，膨胀机上连接有发电机。该汽车尾气余热利用的制冷系统，是有机朗肯循环系统与空调制热系统的有效结合，替代了汽车原有的空调系统，在发电的同时且能制热，既节约了空间，又充分发挥汽车尾气的余热能量。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车尾气技术领域，具体为一种汽车尾气余热利用的制热系统。
背景技术
有机朗肯循环是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成，有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械；从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。现有阶段基于汽车尾气利用的有机朗肯循环的余热回收系统主要由换热器、冷凝器、工质泵和膨胀机四个部分组成，其中换热器和冷凝器体积较大，受车辆系统空间限制，需要换热器在满足换热的前提下体积尽可能的小，并且汽车尾气的余热没有得到充分的利用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车尾气余热利用的制冷系统，以解决现有汽车尾气利用的有机朗肯循环系统中的换热器和冷凝器体积较大，并且汽车尾气的余热没有得到充分利用的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种汽车尾气余热利用的制热系统，其特征在于，包括第一换热器、膨胀机、第二换热器、第三换热器、有机工质储液罐、工质泵、第一风机、第二风机和发电机，所述第一换热器的高温管道为汽车尾气回路，低温管道为有机工质回路，所述第二换热器的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，所述第三换热器的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路；所述工质泵的进口管路与有机工质储液罐的出口管路连通，工质泵的出口管路与第一换热器的低温管道的进口管路连通；所述第一换热器的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管路连通；所述膨胀机的进口管路与第一换热器的低温管道的出口管路连通，膨胀机的出口管路与第二换热器的高温管道的进口管路连通，膨胀机上连接有发电机；所述第二换热器内设有第一温度传感器，第二换热器的高温管道的出口管路与第三换热器的高温管道的进口管路连通，第二换热器的低温管道的进口管路上连接有第一风机，第一风机与室内连通，第二换热器的低温管道的出口管路与室内连通；所述第三换热器内设有第二温度传感器，第三换热器的高温管道的出口管路与有机工质储液罐进口管路连通，第三换热器的低温管道的进口管路上连接有第二风机，第二风机与室外连通，第三换热器的低温管道的出口管路与室外连通。
优选的，所述第一换热器的高温管道的进口管路上设有第一截止阀，第一换热器的高温管道的出口管路上设有第二截止阀。
优选的，所述第一风机的进风管道上设有第三截止阀，所述第二换热器的低温管道的出风管道上设有第四截止阀。
优选的，所述有机工质为三氟二氯乙烷或四氟一氯乙烷。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：解决了现有汽车尾气利用的有机朗肯循环系统中的换热器和冷凝器体积较大，并且汽车尾气的余热没有得到充分利用的问题，该汽车尾气余热利用的制热系统，是有机朗肯循环系统与空调制热系统的有效结合，替代了汽车原有的空调系统，发电且能制热，既节约了空间，又可以充分发挥汽车尾气的余热能量。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
图中1、第一换热器；2、膨胀机；3、第二换热器；4、第三换热器；5、有机工质储液罐；6、工质泵；7、第一风机；8、第二风机；9、发电机；101、第一截止阀；102、第二截止阀；103、第三截止阀；104、第四截止阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种汽车尾气余热利用的制热系统，包括第一换热器1、膨胀机2、第二换热器3、第三换热器4、有机工质储液罐5、工质泵6、第一风机7、第二风机8和发电机9，第一换热器1的高温管道为汽车尾气回路，低温管道为有机工质回路，第一换热器1的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管路连通，第一换热器1的高温管道吸收汽车尾气的热量，蒸发从工质泵6输出到低温管道内的液态有机工质，使液态有机工质转化成气态输出，第一换热器是汽车尾气余热利用的主要部件。
有机工质储液罐5内的有机工质为三氟二氯乙烷或四氟一氯乙烷，工质泵6的进口管路与有机工质储液罐5的出口管路连通，将有机工质储液罐5中的液态有机工质加压输出，工质泵6的出口管路与第一换热器1的低温管道的进口管路连通。
膨胀机2的进口管路与第一换热器1的低温管道的出口管路连通，接收第一换热器1的低温管道输出的气态有机工质，并被气态有机工质驱动做功且输出气态有机工质做功后的乏气，膨胀机2的出口管路与第二换热器3的高温管道的进口管路连通，膨胀机2上连接有发电机9。
第二换热器3的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，第二换热器3内设有第一温度传感器，第一温度传感器用以检测第二换热器2的温度，第二换热器3的高温管道的出口管路与第三换热器4的高温管道的进口管路连通，第二换热器3的低温管道的进口管路上连接有第一风机7，第一风机7与室内连通，第二换热器3的低温管道的出口管路与室内连通。
第三换热器4的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，第三换热器4内设有第二温度传感器，第二温度传感器用以检测第三换热器4的温度，第三换热器4的高温管道的出口管路与有机工质储液罐5进口管路连通，第三换热器4的低温管道的进口管路上连接有第二风机8，第二风机8与室外连通，第三换热器4的低温管道的出口管路与室外连通。
第一换热器1的高温管道的进口管路上设有第一截止阀101，第一换热器1的高温管道的出口管路上设有第二截止阀102，第一截止阀101和第二截止阀102用来调节尾气流量速率大小；第一风机7的进风管道上设有第三截止阀103，第二换热器3的低温管道的出风管道上设有第四截止阀104，第三截止阀103和第四截止阀104与室内连通，通过调节第三截止阀133和第四截止阀134的开度控制换气量来调节室内温度。
工作原理：使用该汽车尾气余热利用的制热系统时，工质泵6将液态有机工质输送到第一换热器1，液态有机工质在第一换热器内吸收汽车尾气热量后，其温度压力升高，转化为气态有机工质，其后有机工质进入膨胀机2中带动发电机11做功，经发电机11将机械能转化为电能后输出，气态有机工质做完功，从膨胀机2中排出后进入第二换热器3，此时第一风机7开启，室内空气经第三截止阀103进入第二换热器3，换热后的室内空气经第四截止阀104排至室内，换热后的有机工质温度下降，室内空气温度升高；其后有机工质进入第三换热器4，开始二次放热，放完热变成液体排入工质储液罐5，工质泵6继续将液态工质输送到第一换热器1，形成循环模式；有机工质进入膨胀机2带动发电机11发电，生产的电能可直接供给汽车用电设备，有机工质再第二换热器8出放热，产生的热空气可为汽车室内供暖，即系统实现了发电同时进行供热。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种汽车尾气余热利用的制热系统，其特征在于，包括第一换热器（1）、膨胀机（2）、第二换热器（3）、第三换热器（4）、有机工质储液罐（5）、工质泵（6）、第一风机（7）、第二风机（8）和发电机（9），所述第一换热器（1）的高温管道为汽车尾气回路，低温管道为有机工质回路，所述第二换热器（3）的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路，所述第三换热器（4）的高温管道为有机工质回路，低温管道为空气回路；所述工质泵（6）的进口管路与有机工质储液罐（5）的出口管路连通，工质泵（6）的出口管路与第一换热器（1）的低温管道的进口管路连通；所述第一换热器（1）的高温管道的进口管路和出口管路均与汽车尾气管路连通；所述膨胀机（2）的进口管路与第一换热器（1）的低温管道的出口管路连通，膨胀机（2）的出口管路与第二换热器（3）的高温管道的进口管路连通，膨胀机（2）上连接有发电机（9）；所述第二换热器（3）内设有第一温度传感器，第二换热器（3）的高温管道的出口管路与第三换热器（4）的高温管道的进口管路连通，第二换热器（3）的低温管道的进口管路上连接有第一风机（7），第一风机（7）与室内连通，第二换热器（3）的低温管道的出口管路与室内连通；所述第三换热器（4）内设有第二温度传感器，第三换热器（4）的高温管道的出口管路与有机工质储液罐（5）进口管路连通，第三换热器（4）的低温管道的进口管路上连接有第二风机（8），第二风机（8）与室外连通，第三换热器（4）的低温管道的出口管路与室外连通。
2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气余热利用的制热系统，其特征在于，所述第一换热器（1）的高温管道的进口管路上设有第一截止阀（101），第一换热器（1）的高温管道的出口管路上设有第二截止阀（102）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车尾气余热利用的制热系统，其特征在于，所述第一风机（7）的进风管道上设有第三截止阀（103），所述第二换热器（3）的低温管道的出风管道上设有第四截止阀（104）。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种汽车尾气余热利用的制热系统，其特征在于，所述有机工质为三氟二氯乙烷或四氟一氯乙烷。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112196634A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-08 | 南昌智能新能源汽车研究院 | 基于汽车内燃机冷却循环回路的发电系统及其cfd仿真优化方法 |
| CN113757768A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-07 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种箱式高温尾气余热供暖装置 |
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