[實用新型]一種蓄冷型LNG重卡冷能利用空調系統

有效

• 申請號: 201720684094.8
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN206797062U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 王方;朱彩霞;王宜國;王仕元;張燕玲;王亮亮;楊理想;朱飛宇;李夢楚
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60H1/32
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 鄭園,董曉慧

技術領域

本實用新型涉及汽車空調領域，特別是指一種蓄冷型LNG重卡冷能利用空調系統。

背景技術

液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡稱LNG），主要成分是甲烷，被公認為是地球上最干凈的化石能源，無色無味，無毒且沒有腐蝕性。液化天然氣是天然氣經過壓縮，冷卻至其沸點（-161.5℃）溫度后變成液體，通常儲存在-161.5℃、0.1Mpa左右的低溫存儲罐內，由專用船或罐車運輸，使用時需重新汽化。由于液化天然氣清潔、高效、無污染、安全和便于運輸等特性，使其廣泛應用于各個產業中。

液化天然氣作為汽車燃料僅僅是其眾多應用領域的一個重要方面，因其具有很好的社會效益、經濟效益，所以具有很好的發展前景。原因之一是價格低廉，成本較低；原因之二LNG是綠色能源，能夠很好地緩解我國的環境壓力，比如霧霾問題和PM2.5的問題；原因之三是保證汽車正常使用的情況下，安全有保障。首先天然氣的燃點一般在650℃以上（汽油是427℃），并不像汽油那樣容易燃、易爆，而且密度（0.45kg/m³），比空氣密度（0.55kg/m³）低，泄漏到空氣里也會向空中擴散，不影響人身安全，其次LNG車型采用低溫液體儲存方式，而不是高壓儲存，并且低溫儲存氣瓶經過10M高空跌落試驗、火燒試驗、震動試驗，可以保證設備的安全性能；原因之四是國家政策的鼓勵。綜上所述，LNG汽車的發展是符合時代潮流，是大勢所趨，一定會為大多數人所接受，前景廣闊。

液化天然氣，顧名思義是液態的天然氣，而在使用的時候汽車發動機需要的是氣態的天然氣，從液態到氣態的過程必然伴隨著熱量的交換過程。據相關資料顯示生產1噸液化天然氣的設施及動力耗電量約850 kW·h，而在LNG接收站，LNG汽化時放出的大量冷量，其值約為830-860 kJ/kg，LNG汽化過程伴隨大量可用冷能的釋放，1噸LNG經換熱汽化在理論上可利用的冷量約為230 kw·h，數量非常可觀。但正常情況下，這部分冷量通常在LNG汽化器中是被舍棄的，不僅造成了大量的能源浪費，還會造成冷污染。回收這部分冷能，有效利用能源同時，還減少了大量電能消耗，具有可觀的經濟與社會效益。因此，汽車領域LNG冷能利用應該引起大家廣泛的關注和研究。

LNG冷能在重卡領域的使用是其在汽車領域應用的一個重要方面，目前國內市場已有的LNG重卡冷能利用系統只能實現利用LNG冷能為重卡空調供冷，但是由于LNG重卡輸出功率的不穩定導致LNG提供的冷量不穩定，不能保證空調系統的穩定性和舒適性。

實用新型內容

本實用新型提出一種蓄冷型LNG重卡冷能利用空調系統，解決了現有技術中由于LNG重卡輸出功率的不穩定導致LNG提供的冷量不穩定，不能保證空調系統的穩定性和舒適性的問題。本實用新型可以在保證汽車正常工作的情況下，利用LNG汽化和無相變冷媒進行熱交換，所得冷量為汽車駕駛空間提供冷量。在汽車停止或LNG流量不足的情況下可以啟動電輔助制冷模塊或蓄冷器模塊對空調系統進行冷量補償，提高了汽車空調的運行的可靠性和穩定性。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種蓄冷型LNG重卡冷能利用空調系統，包括LNG鋼瓶，所述的LNG鋼瓶與氣動閥連接，氣動閥與氣化器的天然氣進口連接，氣化器的天然氣出口與換熱器連接，換熱器與減壓閥連接，減壓閥與過濾器連接，過濾器與發動機連接，發動機與換熱器之間設有二次換熱回路；氣化器上設有載冷劑儲液罐，氣化器的載冷劑出口分為蓄冷管路和蒸發管路，蓄冷管路和蒸發管路合并后與氣化器的載冷劑進口連接；蓄冷管路上依次設有第一循環泵、第一電磁閥和蓄冷器，蒸發管路上依次設有第二循環泵、第二電磁閥和蒸發器，第一循環泵、第一電磁閥、第二循環泵和第二電磁閥均與控制器連接。

所述的蓄冷器與蒸發器之間設有補冷回路，蒸發器與輔助制冷模塊之間設有輔助制冷回路，蓄冷器內部設有蓄冷材料，蓄冷材料外部設有保溫材料，蓄冷器內部設有第一溫度傳感器，補冷回路中蓄冷器進入蒸發器的進口處設有第二溫度傳感器，蒸發器的出風口處設有第三溫度傳感器，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和輔助制冷模塊均與控制器連接。

所述的輔助制冷回路包括節流閥、冷凝器和壓縮機，節流閥與冷凝器連接，冷凝器與壓縮機連接，壓縮機與節流閥連接，節流閥設在蒸發器內，冷凝器和壓縮機設在輔助制冷模塊內。

氣化器中的載冷劑為無相變載冷劑。

所述的輔助制冷模塊采用24V或12V供電系統。