[实用新型]一种汽车余热驱动的固体吸附空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车余热驱动的固体吸附空调系统，属于汽车空调技术领域。

背景技术

传统汽车空调多采用压缩制冷的方式，以发动机带动压缩机工作从而驱动压缩式空调运转。据研究，消耗在驱动汽车制冷压缩机的功率大约为汽车发动机额定输出功率的8%～12%，导致汽车行驶平均油耗增加16%～20%。此外，汽车发动机消耗的燃料中至多仅有1/3左右的能量被转化为驱动汽车行驶的动力，另外2/3左右的能量以废热的形式排放到环境中。

利用汽车废热驱动制冷系统为汽车提供所需的冷量，不仅可减少驱动制冷压缩机所消耗的能量，提高汽车的动力，还可降低尾气排放温度，提高能源利用效率，同时可以减少汽车发动机有害气体的排放，缓解对环境的污染。

现有的汽车余热驱动制冷空调系统多采用尾气加热工质（通常为水），再以工质作为热源驱动吸收式空调系统，实现尾气余热的再利用，降低发动机能耗。但是这种系统结构复杂，而且存在吸收剂易泄露，发动机尾气排放不稳定导致的负荷不满足需求，以及在停车时汽车空调无法运行，不能解决夏季车内高温困扰的缺陷。

相变蓄热技术已经广泛运用各个领域，相变储能材料能在一定的温度范围内，利用材料本身相态或结构变化，向环境自动吸收或释放潜热，达到储存能量的目的。在建筑节能领域，通常在建筑围护结构中加入相变储能材料使室外温度和热流波动的影响被削弱，把室内温度控制在舒适的范围内，达到降低建筑空调能耗的目的。相变储能材料是继纳米材料后，又一次材料界的革命，该技术对缓解能源紧张有着重要的应用价值。

发明内容

为提高汽车余热利用率，降低发动机能耗，延长发动机使用寿命，减少高温尾气的排放，保护环境，同时为了解决夏季汽车在室外停车时，车内温度升高带来的热舒适性不佳和空调启动能耗增加的难题。本实用新型提出了一种汽车余热驱动的固体吸附空调系统，利用固体吸附式制冷与相变蓄热相结合的技术手段，充分利用发动机余热制冷，提高能源利用率，达到节能减排、降低能耗的效果。

本实用新型采用的技术方案为：

一种汽车余热驱动的固体吸附空调系统，包括热源循环制备系统、连续回质型固体吸附制冷空调系统、相变蓄热换热系统以及循环水冷却系统，所述热源循环制备系统包括管壳式换热器、三通阀a及换向器a，换向器a由四个电磁阀组成；所述连续回质型固体吸附制冷系统包括吸附床a、吸附床b、冷凝器、节流阀、蒸发器、换向器b及传质管道，其中，吸附床a、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸附床b及传质管道依次连接，换向器b的两端分别连接吸附床a和吸附床b，换向器b的另外两端分别连接蒸发器和冷凝器；所述相变蓄热换热系统包括依次连接的冷却水箱a、汽车发动机、循环水泵a及相变蓄热换热装置；所述循环水冷却系统包括依次连接的冷却水箱b、循环水泵b、分水器a、分水器b、三通阀b及散热器，三通阀b的另外两端分别连接所述吸附床a和吸附床b，分水器a连接到相变蓄热换热装置，分水器b连接到所述管壳式换热器；所述热源循环制备系统中的三通阀a分别连接所述吸附床a和吸附床b，换向器a的两端分别连接吸附床a和吸附床b，换向器a的另外两端分别连接管壳式换热器和循环水冷却系统中的散热器。

所述连续回质型固体吸附制冷系统采用甲醇和活性炭组成的工质对。

所述相变蓄热换热装置内包括多排平行设置的蛇形盘管、导热介质和相变蓄热材料，相变蓄热材料掺杂在导热介质中。