[发明专利]耦合发动机冷却和车辆制冷的废热梯级回收供能系统及其工作方法

摘要

一种耦合发动机冷却和车辆制冷的废热梯级回收供能系统及其工作方法，属于能源动力领域。其特征在于：主要借助车辆发动机（1）现有冷却回路的散热器（4）和制冷回路的冷凝器（7），仅增加增压泵（5）、第二蒸发器（11）和透平（4）等部件，直接回收全部冷却废热及间接回收部分烟气废热，并将其转化为高品位机械能，该系统可通过三种运行过程满足不同季节的动力/冷/热负荷需求，对现有车辆载重空间影响不大，而且能够通过梯级回收低品位废热显著降低车辆油耗。

主权项

一种耦合发动机冷却和车辆制冷的废热梯级回收供能系统，其特征在于：该系统包括发动机（1）、缸套（2）、透平（3）、散热器（4）、增压泵（5）、压缩机（6）、冷凝器（7）、储液罐（8）、节流阀（9）和第一蒸发器（10）、第二蒸发器（11）、球阀（22）和三通阀（23）；第二蒸发器（11）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；散热器（4）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；第一蒸发器（10）包括热侧入口、热侧出口、冷侧入口和冷侧出口；燃料（12）物流与发动机（1）入口相连，缸套（2）布置在发动机（1）外围，发动机（1）出口烟气（13）与第二蒸发器（11）热侧入口相连，第二蒸发器（11）热侧出口与大气环境相连；储液罐（8）出口分为两路：储液罐（8）出口第一路通过增压泵（5）与缸套（2）入口相连，缸套（2）出口与第二蒸发器（11）冷侧入口相连，第二蒸发器（11）冷侧出口经过透平（3）与散热器（4）热侧入口相连，散热器（4）热侧出口与冷凝器（7）热侧入口相连，冷凝器（7）热侧出口与储液罐（8）入口相连；储液罐（8）出口第二路通过节流阀（9）与第一蒸发器（10）冷侧入口相连，第一蒸发器（10）冷侧出口经过压缩机（6）与冷凝器（7）热侧入口相连，冷凝器（7）热侧出口与储液罐（8）入口相连；环境空气（14）分为三路：环境空气（14）第一路与散热器（4）冷侧入口相连，散热器（4）冷侧出口的热空气（16）与三通阀（23）入口相连，三通阀（23）出口分为两路：一路与大气环境相连，另一路与车厢供暖风口（21）相连；环境空气（14）第二路通过球阀（22）与第一蒸发器（10）热侧入口相连，第一蒸发器（10）热侧出口的冷空气（15）与车厢制冷风口（20）相连；环境空气（14）第三路与冷凝器（7）冷侧入口相连，冷凝器（7）冷侧出口与大气环境相连。