[發明專利]一種車內空氣制冷制熱系統

有效

• 申請號: 201811629166.4
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109532401B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 劉荊晶;牛曉峰;胡辰峰;王瑜;榮蓉;李可君
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種車內空氣制冷制熱系統，其特征在于包括制冷裝置和制熱裝置。所述制冷裝置和制熱裝置分別用于夏季工況和冬季工況，二者主體部分相同，利用太陽能光伏板發電驅動半導體芯片，切換工況時調換電流方向即可產生不同的制冷和制熱效果。該系統在溫度較高的工況下，降低車內溫度；在溫度較低的工況下，升高車內溫度。該系統可提高車內人員舒適度，替代傳統壓縮蒸汽式汽車空調制冷系統，降低汽車能耗，并且彌補現有汽車空調主動制熱系統的缺失。

技術領域

本發明涉及一種基于半導體制冷制熱的車內空氣溫度調節系統，屬于空氣溫度調節領域。

背景技術

隨著人民生活水平的提高，汽車保有量不斷增長，人們對駕駛時車內舒適度的要求也不斷提升，駕駛人員對營造舒適駕車環境的汽車空調系統依賴度越來越高。但目前傳統的汽車空調大多是基于燃油驅動的蒸汽壓縮式制冷系統，耗用了汽車大量輸出功率，有著耗能大、不環保等缺點；車內環境制熱大多利用發動機冷卻水余熱回收系統制暖氣，這種制熱方式汽車動力消耗大，溫度調節不穩定，效率低。而汽車燃油燃燒后排出的尾氣仍然具有一定的品位，其溫度通常高于80℃，具有一定的利用價值，而目前這一低品位熱源通常被直接排放到大氣中而未加任何利用，存在較大的能源浪費。

以夏季制冷為例，一般汽車運行時，開空調制冷會使得汽車的油耗在原來的基礎上增加10％左右，如果遇到崎嶇道路、堵車，增加的油耗會更高，然而石油資源逐年減少，汽油價格逐漸上升，燃油驅動的車內空調是不經濟的。此外，燃油排放的汽車尾氣具有一定的污染性，目前人們已從汽車尾氣中分離出十幾種有害物質，在污染大氣的同時對人類中樞神經系統存在危害，因此傳統制冷制熱方式需要進行改進。

針對此類問題，目前已有部分專利提出了解決方案，如專利CN200410084506.1中提出利用太陽能為車內空調供電，使用隔熱性能更好的反光膜雙層隔熱玻璃，并在車窗、車頂外布置隔熱材料，此方法能在一定程度上減緩外界環境對車內空氣溫度的影響，但各類部件繁多，安裝過程復雜，反光材料容易造成光污染；專利CN201410784350.1中提出使用鼓風機和風道將空調制取的熱量和冷量均勻輸送至車內各個區域，從而降低空調負荷，但此方法并沒有解決車內空調高能耗、高污染的現狀，且風管的使用會造成額外的沿程損失，節能效果不明顯。

本專利主要針對車內空氣溫度調節，設計了一種車內空氣制冷制熱系統，該系統適用范圍廣，工作過程不受環境因素制約，適合不同種類的汽車，并且合理利用車頂空閑區域進行發電，從而節約了能源，整個系統在工作過程中不會產生任何污染，改善了傳統車用空調耗能多、污染環境的狀況，而且運行簡單，維護成本低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種車內空氣制冷制熱系統，替代傳統的基于蒸汽壓縮式制冷系統的汽車空調和基于發動機余熱回收的暖氣系統，降低汽車空調運行能耗，提高車內制冷制熱效率和穩定性，充分利用清潔能源和低品位熱源。

一種車內空氣制冷制熱系統，其特征在于，包括制冷裝置和制熱裝置。所述制冷裝置和制熱裝置分別用于夏季工況和冬季工況，二者主體部分相同，切換工況時調換電流方向即可產生不同制冷制熱效果。

一種車內冷制熱系統，包括了光伏板(1)、電位器(2)、開關(3)、蓄電池(4)、散熱片(5)、銅管(6)、半導體芯片(7)和導冷片(8)、相變材料(9)、儲液池(10)、第一風機(11)、第二風機(12)、第一盤管(13)、換熱器(14)、煙氣風機(15)、煙氣閥(16)和第二盤管(17)；

作為優選例，所述制冷裝置和制熱裝置主體部分相同，包括光伏板(1)、電位器(2)、開關(3)、蓄電池(4)、銅管(6)、半導體芯片(7)和導冷片(8)；

作為優選例，所述制冷裝置另包括散熱片(5)、相變材料(9)、儲液池(10)、第一風機(11)、第二風機(12)和第二盤管(17)；

作為優選例，所述制熱裝置另包括第一風機(11)、第二風機(12)、第一盤管(13)、換熱器(14)、煙氣風機(15)和煙氣閥(16)；