[发明专利]多模废热驱动汽车空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及废热驱动汽车空调系统技术领域，特别是属于一种多模废热驱动汽车空调系统。

背景技术

随着国内经济的快速发展，我国的能源问题现在已经变得日益尖锐，能源已成为制约我`国长期持续发展的一个重要因素。与此同时，随着居民收入的相应提高，我国的汽车保有量也在逐年高速增长，汽车能耗在总能耗中所占比例也越来越大。汽车产业作为典型的重工业，上世纪初期开始蓬勃发展，一直以来就是重要的耗能来源。目前市场上的车型大部分用汽油、柴油作为驱动能源,只有极少部分为电动和混合动力车辆，汽车成为了石油消耗的主要部分。如何同时保证汽车行业发展和减少汽车的能耗,成为了很多学科的研究内容,有着很多等待改进的方向。

这对于解决今天的能源问题具有十分重要的价值。而且由于现代汽车本身的工作原理，汽车燃料燃烧所产生的热量绝大部分都没有被有效地利用，更多的是以废热的形式进入了外界环境中，浪费了巨大的能源。

汽车尾气是导致雾霾天气的重要原因之一，汽车废热回收用于喷射器空调制冷是一种新颖的汽车节能减排思路,但是目前废热喷射器空调较低的COP还难以满足汽车多工况下稳定运行的需求，已成为制约该类空调产业化发展的瓶颈。

在传统的汽车空调系统中，制冷压缩机是制冷系统的核心耗能部件，如何通过降低压缩机的功耗，并且使系统能耗显著降低，就显得尤为重要。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了多模废热驱动汽车空调系统，通过将压缩制冷方式与喷射式制冷方式相结合，有效的利用了汽车运行过程中所产生的废热，同时有效克服了传统系统中压缩机功耗大，系统稳定性低等问题。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

多模废热驱动汽车空调系统，包括喷射器制冷循环回路及压缩机制冷循环回路，所述喷射器制冷循环回路是由泵、发生器、喷射器和冷凝器依次相连所组成的回路，所述压缩机制冷循环回路是由电子膨胀阀、蒸发器、压缩机、喷射器和冷凝器依次相连所组成的回路。

所述蒸发器与压缩机之间的管路上及发生器与喷射器之间的管路上分别设有第一阀及第三阀，冷凝器与喷射器之间的公共端与蒸发器之间的管路上依次设有第四阀及第二阀，第四阀及第二阀之间的管路与喷射器和压缩机之间的管路交叉相连，即压缩机的出口与喷射器的二次流入口可连通。

压缩机的压缩比为压缩机排气压与进气压之比，传统的汽车空调系统中，压缩机出口与冷凝器相连，而冷凝器的侧压力不易调节，冷凝器的温度及压力与外界环境相关，是在一定范围内的确切值。本发明中压缩机出口与喷射器二次流入口相连，喷射器的压缩比为混合压力与引射压力之比，一般大于1，此处的混合压力即为冷凝器压力，引射压力即为压缩机的排气压，这样压缩机的压缩比就大幅度降低了，相对于传统汽车空调制冷系统中的压缩机出口直接与冷凝器相连的状态。压缩机的压缩比降低，会显著降低压缩机的功耗，并且使得系统的功耗也随之降低。

所述低能耗多模废热驱动汽车空调系统包括三种工作模式：压缩机模式、混合模式及喷射器模式。该三种工作模式，是针对汽车怠速、低速、正常行使等不同的运行工况下进行切换的，充分利用汽车运行过程中所产生的废热，有效地减少了汽车空调的能耗，不仅节省能源，并且能够很好地解决系统COP较低的问题。

所述低能耗多模废热驱动汽车空调系统三种工作模式的根据汽车运行工况切换运行，最大限度的节省了制冷能耗，三种模式切换由设置在发生器中的温度传感器进行反馈控制。

温度传感器测量发生器收集的废热量的温度，设定两个温度阈值，发生器的第一温度阈值，即工作在喷射器模式下产生特定的制冷量需要的最小废热量的温度值，发生器的第二温度阈值，即工作在喷射器模式下产生特定的制冷量需要的最大废热量的温度值。当汽车刚刚启动时，这时汽车产生的废热温度小于发生器的第一温度阈值，开启第一阀及第四阀，关闭第二阀及第三阀，系统只有压缩机处于工作状态，为压缩机模式；

随着汽车的行驶，产生的废热量温度大于发生器的第一温度阈值但小于发生器的第二温度阈值，开启第二阀及第三阀，关闭第一阀及第四阀，喷射器单独工作，为喷射器模式；

当汽车产生的废热足够多，大于发生器的第二温度阈值，汽车空调由废热驱动，开启第一阀及第三阀，关闭第二阀及第四阀，压缩机和喷射器协调工作，为混合模式。

所述汽车空调系统的废热主要从散热水箱和汽车尾气环节获得。

本发明的有益效果：