[發明專利]一種利用尾氣余熱的節能系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201911264443.0
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111102051A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 汪記偉;秦奮;齊洪波;程晨;韓金寶;白永勝;衛飛;易世雄;竇紅印;李紅洲;崔永森;孫峰;張建亮;陳禮明;尹伊郡;梁善飛;王哲;楊萬里
• 申請（專利權）人: 浙江鋒銳發動機有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F01K23/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發明提供一種利用尾氣余熱的節能系統，包括排氣裝置、動力裝置和熱能回收裝置，熱能回收裝置用于回收排氣裝置的熱能，熱能回收裝置用于將回收到的熱能傳遞給動力裝置；排氣裝置包括發動機排氣歧管，動力裝置包括蒸汽動力裝置，熱能回收裝置包括補液水箱、第一換熱裝置和噴嘴，補液水箱、第一換熱裝置和噴嘴通過高壓水管依次連接，排氣歧管中的熱能能夠使得第一換熱裝置中的液體加熱，噴嘴與蒸汽動力裝置和中央控制器相連接，噴嘴用于將經第一換熱裝置加熱后的液體噴射到蒸汽動力裝置中；本發明還提供一種控制方法；本發明能夠實現對尾氣熱能的回收，并將回收到的熱能轉化為機械能供車輛運行使用，能量轉化次數少，有利于提高能量的利用效率。

技術領域

本發明涉及熱管理技術領域，特別涉及一種利用尾氣余熱的節能系統及其 控制方法。

背景技術

目前，已涌現出利用朗肯循環將尾氣余熱轉化為電能、利用溫差發電法轉 化為電能和利用朗肯循環將尾氣廢熱轉化為機械能再通過飛輪端耦合到傳動系 統等等實現熱回收的方案。然而，利用朗肯循環將尾氣余熱轉化為電能的方案 需先將尾氣熱能轉化為蒸汽能，通過將蒸汽能轉化為機械能再將機械能轉化為 電能，最后還要電能轉化為化學能儲存在蓄電池內儲存以備利用，經過多次能 量轉化后，該方案的能量回收率非常低。利用溫差發電法也稱為熱電轉化法， 需利用溫差發電材料，該材料造價高昂，推廣難度大，目前該方法主要應用在 溫度測試中，且溫差發電法的能源轉化效率也極低。利用朗肯循環轉化為機械 能再通過飛輪耦合到傳動系統的方法大多結構復雜，布置困難，同時也存在能 源利用率低的問題。

針對現有技術存在的技術缺陷，本申請旨在提供一種利用尾氣余熱的節能 系統及其和控制方法，能夠提高能量回收利用率、降低成本、節約資源，順應 全球綠色環保的工業理念，有利于構建資源節約型和環境友好型社會。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種利用尾氣余熱的節能系統，包括排氣 裝置、動力裝置和熱能回收裝置，所述熱能回收裝置用于回收所述排氣裝置的 熱能，所述熱能回收裝置還用于將回收到的熱能傳遞給所述動力裝置為所述動 力裝置提供動力來源；

所述排氣裝置包括發動機排氣歧管，所述動力裝置包括蒸汽動力裝置，所 述熱能回收裝置包括補液水箱、第一換熱裝置和噴嘴，所述補液水箱、第一換 熱裝置和所述噴嘴通過高壓水管依次連接，所述排氣歧管中的熱能能夠使得所 述第一換熱裝置中的液體加熱，所述噴嘴與所述蒸汽動力裝置相連接，所述噴 嘴與中央控制器相連接，所述噴嘴用于將經所述第一換熱裝置加熱后的液體噴 射到所述蒸汽動力裝置中。

進一步地，所述熱能回收裝置還包括第二換熱裝置，所述第二換熱裝置設 置在所述第一換熱裝置與所述噴嘴之間，所述排氣歧管中的熱能能夠使得所述 第二換熱裝置中的液體加熱。

具體地，所述熱能回收裝置還包括加壓裝置，所述加壓裝置與所述補液水 箱相連接，所述加壓裝置用于對流通在所述高壓水管中的液體加壓。

優選地，所述補液水箱與所述第一換熱裝置之間還設有第一電磁閥，所述 第一電磁閥與所述中央控制器相連接，所述第一電磁閥用于控制從所述補液水 箱進入到所述高壓水管中的液體的流量。

優選地，所述加壓裝置與所述補液水箱之間設有第二電磁閥，所述第二電 磁閥與所述中央控制器相連接，所述第二電磁閥用于控制所述加壓裝置作用于 所述高壓水管中液體的壓力的大小。

具體地，所述熱能回收裝置還包括回收水路，所述回收水路用于將在所述 蒸汽動力裝置中釋放過能量的液體回收回所述補液水箱，所述回收水路包括換 熱器和回收水泵，所述換熱器和所述回收水泵通過回水管相連接，所述換熱器 與所述蒸汽動力裝置相連接，所述回收水泵的一端與所述換熱器相連接，所述 回收水泵的另一端與所述補液水箱相連接。

優選地，所述回收水泵與所述補液水箱之間設有第三電磁閥，所述第三電 磁閥與所述中央控制器相連接，所述第三電磁閥用于控制所述回收水路中液體 的流量。