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具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统及控制方法技术方案

技术编号:28402719 阅读:21 留言:0更新日期:2021-05-11 18:06
本发明专利技术公开了一种针对卡车设计的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,包括与空调压缩机相连的冷凝器,冷凝器的出口通过电子三通阀分别连接有空调模块和制冷模块;空调模块包括温度传感器和自电子三通阀出口a相连的一级节流阀和一级蒸发器;制冷模块包括自电子三通阀出口b相连的二级节流阀和二级蒸发器,两级蒸发器的出口分别连接至引射器的两个进口,二级蒸发器连接有进行热交换的蓄冰装置;引射器与空调压缩机连通。该蓄冰驻车空调系统具有空调工况和空调+制冰工况;卡车启动后,在车辆行驶过程中,可以维持车内恒温的同时开始蓄冰直至蓄冰完成,在驻车过程中,蓄冰装置释放冷量,具有油耗低、舒适性好、噪音小的优点。

【技术实现步骤摘要】
具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统及控制方法
本专利技术涉及一种驻车空调控制系统,尤其涉及一种针对卡车设计的、具有双蒸发器的蓄冰驻车空调控制系统。
技术介绍
卡车往往处于长时间行驶的状态,其中也难免会遇到装卸货物、堵车等待的情况。炎炎夏日,卡车驾驶员在车内等候的时候,若不开启空调制冷,驾驶室内短时间内的温度将上升至50-60℃,这是人体难以承受的。若开启卡车原装空调制冷,由于卡车原装空调的机械压缩机由发动机通过皮带轮带动,所以卡车驻车等待的过程中开启空调制冷,就必须使发动机处于怠速的状态。然而,发动机怠速时油耗高,有数据显示,怠速开启空调的油耗高达6L/h,按0#柴油单价5.5元/L计算,怠速时开启空调的成本为33元/小时,这不但不利于节能环保,也给驾驶员造成了经济负担。此外,发动机和空调压缩机同时运转时噪音大,有数据显示,一般卡车怠速时驾驶室内噪音为60dB,而较为理想的安静环境为0~40dB,因此发动机和空调压缩机同时运转时严重影响到驾驶室内驾乘人员的正常休息,进而甚至影响行车安全。而现有的驻车空调方案,如风冷柴油机空调、家用空调改装也都存在节能程度有限、噪音大、存在用电风险的问题。冰蓄冷技术本来是在夜间用电低谷的时候将冷量储存在蓄冷介质中,待到白天用电高峰时将冷量释放出来的技术。
技术实现思路
针对上述现有技术,本专利技术将具有“移峰填谷”特点的冰蓄冷技术应用到驻车空调的设计中,提出一种具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统及控制方法。为了解决上述技术问题,本专利技术提出的一种具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,包括依次与发动机相连的空调压缩机和冷凝器,所述冷凝器的出口通过一个电子三通阀分别连接有空调模块和制冷模块;所述空调模块包括自所述电子三通阀第一出口依次相连的一级节流阀和一级蒸发器,所述一级蒸发器连接至引射器的第一进口,所述一级蒸发器与所述引射器的连接管路上设有温度传感器;所述制冷模块包括自所述电子三通阀第二出口依次相连的二级节流阀和二级蒸发器,所述二级蒸发器连接至所述引射器的第二进口,所述二级蒸发器连接有进行热交换的蓄冰装置;所述引射器与所述空调压缩机连通。进一步讲,本专利技术所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,其中:所述温度传感器将车内的温度信号传递给所述电子三通阀。所述空调压缩机的制冷量大于相同时间内卡车驾驶室的得热量。所述蓄冰装置包括蓄冰槽和风扇,所述二级蒸发器置于所述蓄冰装置的蓄冰槽中,所述蓄冰装置置于卡车驾驶室内部车顶处;所述蓄冰装置在释放冷量时由所述风扇直吹送冷。所述引射器采用高压制冷剂引射低压制冷剂,所述引射器的混合流体出口与所述空调压缩机的混合制冷剂入口连接。所述蓄冰槽外围加装厚度为50mm的聚乙烯保温材料。同时,本专利技术还提出了上述具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统的控制方法,该蓄冰驻车空调系统具有两种工况,一种是空调工况,另一种是空调+制冰工况;卡车启动后,在车辆行驶过程中,运行空调工况,待到车内温度达到设定温度后,运行空调+制冰工况,在维持车内恒温的同时开始蓄冰直至蓄冰完成,驻车时,利用蓄冰装置释放冷量给车内制冷。进一步讲,本专利技术的控制方法中,所述空调压缩机的最大制冷量为4000W,车身的得热负荷为2500W。所述的空调工况是,低温低压的气态制冷剂经过空调压缩机的压缩,变成高温高压的气态制冷剂,经过冷凝器的冷凝后变成高温高压的液态制冷剂,进入所述的电子三通阀的入口,所述电子三通阀打开连通所述一级节流阀的出口a,制冷剂依次经过一级节流阀和一级蒸发器后,经过引射器重新回到了空调压缩机,进入下一个循环;在空调工况运行的过程中,所述温度传感器实时监测车内温度,当车内空气温度达到设定温度时,控制所述电子三通阀的出口a的开度,减少制冷剂流入所述一级节流阀的流量,使所述一级蒸发器单位时间内从驾驶室内移除的热量和驾驶室单位时间内的得热量相等,从而使驾驶室保持在设定温度的恒温状态。所述的空调+制冰工况是:当车内空气温度达到设定温度时,所述温度传感器将信号传递给所述电子三通阀,打开连通所述二级节流阀的电子三通阀的出口b;经流电子三通阀的制冷剂分为两路:一路用于实现空调,另一路用于实现蓄冰;用于实现空调的过程与空调工况运行的过程一致;用于实现蓄冰的过程是:通过调节所述二级节流阀的开度,将二级蒸发器中的制冷剂的蒸发温度设定为-10℃,制冷剂流经二级蒸发器与蓄冰槽中的水交换热量,将水制成冰,直至冰被蓄满。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,在卡车原有空调系统的基础上增加了一级蒸发器及蓄冰装置,可实现在卡车行驶过程中,在满足驾驶室内制冷需求的前提下,为蓄冰装置进行蓄冰,以便驻车时使用。(2)本专利技术具有优秀的节能性。本专利技术在系统中增加了引射器,用以解决两级制冷剂流体到达压缩机压力不同的问题,相比在相应位置增加一个流体泵,引射器不耗功,具有节能效果。(3)通常卡车空调的油耗量占总油耗量的10%,取卡车驾驶室的热负荷为2500W,原装空调的最大制冷量为4000W,在以上条件下,使用本专利技术具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统比原有卡车空调方案节约柴油10%。(4)本专利技术中的蓄冰装置安装于驾驶室内部车顶位置,合理利用了驾驶室内狭小空间,不会占用驾驶员的活动空间。(5)在驻车等待时,蓄冰装置释放冷量时发动机和压缩机不工作,而风扇工作时产生的噪音仅为35dB,这给驾驶员提供了静谧的休息环境,有利于接下来驾驶员的行驶安全。(6)本专利技术一种具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,具有改造方便,改造成本低的优点。本专利技术不改变卡车原有空调系统的结构,而是在此基础上增加了少许设备,改造容易;改造成本仅为1400元左右,可在2个月左右的时间收回投资成本。附图说明图1是本专利技术所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统的结构示意图。图中:1-发动机2-空调压缩机3-冷凝器4-电子三通阀5-引射器11-一级节流阀12-一级蒸发器13-温度传感器21-二级节流阀22-二级蒸发器23-蓄冰槽24-风扇具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明,但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。在本专利技术的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“一级”、“二级”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1所示,本专利技术提出的一种具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,包括依次与发动机1相连的空调压缩机2和冷凝器3,所述冷凝器3的出口通过一个电子三通阀4分别连接有空调模块和制冷模块。发动机1与空调压缩机2通过皮带轮连接,为整个系统的制冷剂循环提供动力来源。所述空调模块包括自所述电子三通阀4第一出口依次相连的一级节流阀11和一级蒸发器12,所述一级蒸发器12的出口连接至引射器5的喷嘴,所述一级蒸发器12与所述引射器5的连接管路上设有温度传感器13,所述温度传感器13将车内的温度信号传递给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,包括依次与发动机(1)相连的空调压缩机(2)和冷凝器(3),其特征在于,所述冷凝器(3)的出口通过一个电子三通阀(4)分别连接有空调模块和制冷模块;/n所述空调模块包括自所述电子三通阀(4)第一出口依次相连的一级节流阀(11)和一级蒸发器(12),所述一级蒸发器(12)连接至引射器(5)的第一进口,所述一级蒸发器(12)与所述引射器(5)的连接管路上设有温度传感器(13);/n所述制冷模块包括自所述电子三通阀(4)第二出口依次相连的二级节流阀(21)和二级蒸发器(22),所述二级蒸发器(22)连接至所述引射器(5)的第二进口,所述二级蒸发器(22)连接有进行热交换的蓄冰装置;/n所述引射器(5)与所述空调压缩机(2)连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,包括依次与发动机(1)相连的空调压缩机(2)和冷凝器(3),其特征在于,所述冷凝器(3)的出口通过一个电子三通阀(4)分别连接有空调模块和制冷模块;
所述空调模块包括自所述电子三通阀(4)第一出口依次相连的一级节流阀(11)和一级蒸发器(12),所述一级蒸发器(12)连接至引射器(5)的第一进口,所述一级蒸发器(12)与所述引射器(5)的连接管路上设有温度传感器(13);
所述制冷模块包括自所述电子三通阀(4)第二出口依次相连的二级节流阀(21)和二级蒸发器(22),所述二级蒸发器(22)连接至所述引射器(5)的第二进口,所述二级蒸发器(22)连接有进行热交换的蓄冰装置;
所述引射器(5)与所述空调压缩机(2)连通。


2.根据权利要求1所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,其特征在于,所述温度传感器(13)将车内的温度信号传递给所述电子三通阀(4)。


3.根据权利要求1所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,其特征在于,所述空调压缩机(2)的制冷量大于相同时间内卡车驾驶室的得热量。


4.根据权利要求1所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,其特征在于,所述蓄冰装置包括蓄冰槽(23)和风扇(24),所述二级蒸发器(22)置于所述蓄冰槽(23)中,所述蓄冰装置置于卡车驾驶室内部车顶处;所述蓄冰装置在释放冷量时由所述风扇(24)直吹送冷。


5.根据权利要求1所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,其特征在于,所述引射器(5)采用高压制冷剂引射低压制冷剂,所述引射器(5)的混合流体出口与所述空调压缩机(2)的混合制冷剂入口连接。


6.根据权利要求1所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统,其特征在于,所述蓄冰槽(23)外围加装厚度为50mm的聚乙烯保温材料。


7.一种如权利要求1-6任一所述的具有双蒸发器的蓄冰驻车空调系统的控制方法,其特征在于,该蓄冰驻车空调系统具有两种工况,一种是...

【专利技术属性】
技术研发人员:安青松金鑫李力冯帅何嘉俊张可牧
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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