CN203022912U - 一种汽车余热发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车余热发电装置，主要有：蒸发冷却器、透平机、发电机、冷凝器、工质储罐、工质泵组成。其中蒸发冷却器安装于汽车头部散热良好的位置，其他各器件组分散安装于汽车机械仓空余位置处。用工质管道将蒸发冷却器工质出口通过调节阀门和透平机入口连接，透平机出口和冷凝器入口连接，冷凝器出口和工质储罐入口连接，工质储罐出口和工质泵入口连接，工质泵出口和蒸发冷却器的入口连接。蒸发冷却器的进水口连接发动机大循环管道出水口及排气管冷却水套的出水口，换热后的冷却液由蒸发冷却器的出水口连接到水箱。其优点是：将汽车余热进行了充分利用，减少了汽车余热对环境的影响，节能减排优势明显。所发电能除了用于汽车照明及控制***外，由于所发电能较多还可作为混合动力的辅助能源。
Description
技术领域
本实用新型属于余热综合利用领域，涉及一种余热发电装置，特别是涉及一种汽车余热发电装置。
背景技术
据有关报道，汽车内燃机燃油产生的能量大约只有25％用于汽车行驶及附件，30％的能量以散热的方式被消耗，5％的能量在摩擦和传动中被消耗，剩下40％的能量随尾气被排出。回收这些能量进行循环再利用作为一种最直接的节能方式越来越被大家所重视。如：申请号为201120202424.8的专利“一种紧凑型汽车余热吸附空调”，200620065821.4的专利“一种汽车余热暖风装置”等技术将汽车余热能量提供给驾驶室进行环境温度调节，其利用率非常小，不能够充分利用汽车余热；另外，申请号为201020204766.9的专利“一种汽车余热发电装置”技术利用了温差发电片，其热电转换效率比较低，且发电电压提升难度大；申请号为201110377552.0的专利“汽车余热发电装置”以及申请号为200810205247.1的专利“汽车余热收集及转换装置”技术受原材料的限制推广成本较高，且400度以下的余热不能得到利用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种余热转换效率高，不受原材料限制，能够有效的将汽车余热转换为电能的一种汽车余热发电装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种汽车余热发电装置，主要有：蒸发冷却器(1)、透平机(2)、发电机(3)、冷凝器(4)、工质储罐(5)、工质泵(6)组成，其中蒸发冷却器(1)安装于汽车头部散热良好的位置，其他各器件组分散安装于汽车机械仓空余位置处；用工质管道将蒸发冷却器(1)工质出口通过调节阀门(8)和透平机(2)入口连接，透平机(2)出口和冷凝器(4)入口连接，冷凝器(4)出口和工质储罐(5)入口连接，工质储罐(5)出口和工质泵(6)入口连接，工质泵(6)出口和蒸发冷却器(1)的入口连接，安装试压完成后充装工质；透平机(2)与发电机(3)之间采用刚性联轴器直连，并预先安装在组合结构的联合底座上。蒸发冷却器(1)的进水口连接发动机(9)大循环管道出水口及排气管冷却水套(10)的出水口，换热后的冷却液由蒸发冷却器(1)的出水口连接到水箱(12)。在排气管上加装冷却水套(10)，让冷却液在该部分循环，一方面可以将汽车尾气热量进一步的回收，另外还可以减缓排气管道的老化，发动机冷却液进入大循环后的温度一般不低于85℃，将这两部分的余热汇集到蒸发冷却器(1)内与循环工质进行热量交换；工质在蒸发冷却器(1)内换热后，可变为压力5公斤以上的气态工质，气态工质经过调节阀门(8)推动透平机(2)旋转并带动发电机(3)发电，做工后的工质流入冷凝器(4)，经散热器(11)及散热风扇(13)散热后，工质冷凝为液态，进入工质储罐(5)，然后经工质泵(6)加压后进入下一循环。所述工质应选用在1个大气压下沸点为25～45℃之间的物质，可选用氨水混合液。为防止冬季温差增大，液态工质流量增加，导致透平机(2)过负荷，在透平机(2)的进出口两端加装旁路阀门(7)。
本实用新型的优点是：将汽车余热进行了充分利用，减少了汽车余热对环境的影响，节能减排优势明显。所发电能除了用于汽车照明及控制***外，由于所发电能较多还可作为混合动力的辅助能源。
附图说明
附图为本实用新型的工艺连接流程示意图。
图中：1-蒸发冷却器，2-透平机，3-发电机，4-冷凝器，5-工质储罐，6-工质泵，7-旁路阀门，8-调节阀门，9-发动机，10-排气管冷却水套，11-散热器，12-水箱，13-散热风扇。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本实用新型主要有：蒸发冷却器(1)、透平机(2)、发电机(3)、冷凝器(4)、工质储罐(5)、工质泵(6)组成。其中蒸发冷却器(1)安装于汽车头部散热良好的位置，其他各器件组分散安装于汽车机械仓空余位置处。用工质管道将蒸发冷却器(1)工质出口通过调节阀门(8)和透平机(2)入口连接，透平机(2)出口和冷凝器(4)入口连接，冷凝器(4)出口和工质储罐(5)入口连接，工质储罐(5)出口和工质泵(6)入口连接，工质泵(6)出口和蒸发冷却器(1)的入口连接，安装试压完成后充装工质；透平机(2)与发电机(3)之间采用刚性联轴器直连，并预先安装在组合结构的联合底座上。蒸发冷却器(1)的进水口连接发动机(9)大循环管道出水口及排气管冷却水套(10)的出水口，换热后的冷却液由蒸发冷却器(1)的出水口连接到水箱(12)。在排气管上加装冷却水套(10)，让冷却液在该部分循环，一方面可以将汽车尾气热量进一步的回收，另外还可以减缓排气管道的老化，发动机冷却液进入大循环后的温度一般不低于85℃，将这两部分的余热汇集到蒸发冷却器(1)内与循环工质进行热量交换；工质在蒸发冷却器(1)内换热后，可变为压力5公斤以上的气态工质，气态工质经过调节阀门(8)推动透平机(2)旋转并带动发电机(3)发电，做工后的工质流入冷凝器(4)，经散热器(11)及散热风扇(13)散热后，工质冷凝为液态，进入工质储罐(5)，然后经工质泵(6)加压后进入下一循坏。所述工质应选用在1个大气压下沸点为25～45℃之间的物质，可选用氨水混合液。为防止冬季温差增大，液态工质流量增加，导致透平机(2)过负荷，在透平机(2)的进出口两端加装旁路阀门(7)。
透平机(2)与发电机(3)之间采用刚性联轴器直连，并预先安装在组合结构的联合底座上。透平机(2)的叶轮机械采用三元流动理论设计，透平轴采用机械和氮气密封。当透平运行时，用初压调节***保持透平入口压力恒定，以便根据热源流量、温度、压力变化全部回收余热。用可调喷嘴调节初压，可避免单纯用调节阀调节时引起的压力损失，使在温差较小时也能够回收较多的动力。发电机(3)采用直流发电机也可选用交流发电机经整流后接入用电***及车载电瓶，可供照明及控制***用电，同时还可作为混合动力的辅助能源。为了防止冬季外部温度太低，温差很大发电机超出最大功率，当发电机(3)电流超出预定值时，就会自动打开旁路阀门(7)以减小进入透平机(2)的蒸汽量，控制发电机(3)输出功率在额定值之内。当遇到环境温度高，冷凝器(4)靠散热器(11)自然散热不能够满足散热要求时自动开启散热风扇(13)散热。
由于汽车余热热源温度各季节内基本一致，根据卡诺循环效率＝(热源温度-冷源温度)÷热源温度，该实用新型的发电能力受环境温度影响，冬季的发电能力最高，因此，在冬季利用发动机余热取暖时，也不会降低该实用新型的整体发电能力。
Claims (4)
1.一种汽车余热发电装置，主要有：蒸发冷却器(1)、透平机(2)、发电机(3)、冷凝器(4)、工质储罐(5)、工质泵(6)组成，其特征在于蒸发冷却器(1)安装于汽车头部散热良好的位置，其他各器件组分散安装于汽车机械仓空余位置处；用工质管道将蒸发冷却器(1)工质出口通过调节阀门(8)和透平机(2)入口连接，透平机(2)出口和冷凝器(4)入口连接，冷凝器(4)出口和工质储罐(5)入口连接，工质储罐(5)出口和工质泵(6)入口连接，工质泵(6)出口和蒸发冷却器(1)的入口连接，安装试压完成后充装工质；透平机(2)与发电机(3)之间采用刚性联轴器直连，并预先安装在组合结构的联合底座上。
2.根据权利要求1所述的一种汽车余热发电装置，其特征又在于：蒸发冷却器(1)的进水口连接发动机(9)大循环管道出水口及排气管冷却水套(10)的出水口，换热后的冷却液由蒸发冷却器(1)的出水口连接到水箱(12)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车余热发电装置，其特征还在于：在透平机(2)的进出口两端加装旁路阀门(7)。
4.根据权利要求1所述的一种汽车余热发电装置，其特征还在于：所述工质应选用在1个大气压下沸点为25～45℃之间的物质。
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| CN2013200505793U CN203022912U (zh) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | 一种汽车余热发电装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104358024A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-02-18 | 常州市武进广宇花辊机械有限公司 | 带有余压再利用功能的无纺布热轧机 |
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2013
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