[实用新型]一种低温型有机朗肯循环汽车余热发电设备

说明书

技术领域

本实用新型属于余热发电装置领域，特别涉及一种低温型有机朗肯循环汽车余热发电设备。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车的销售量及保有量越来越大，目前我国汽车销售量已经达到了每年1900万辆，民用汽车保有量已经达到了11000万辆。汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到关注，节能已经成为当今世界汽车工业发展的主题之一。

汽车消耗的能源主要是石油燃料，而我国是一个石油存储量相对欠缺的国家，目前己成为世界第二大石油进口国。近年全国各地的雾霾天气越来越严重，机动车污染被认为是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。汽车燃料燃烧所释放的能量，只有三分之一左右的热量被转化为机械能用来驱动汽车，其余的大部分的能量都被散失或排放到大气中，造成了能源极大浪费，也带来了不良空气及环境的严重影响。因此提高汽车的能源使用效率，有效的回收利用汽车的排热，是实现汽车节能，降低汽车能源消耗的有效途径。随着我国汽车工业的迅速发展，提高汽车燃料有效利用率和减少环境污染在我国具有更重要的意义。

从目前汽车所用发动机的热平衡来看，用于动力输出的功率一般只占燃油燃烧总热量的30%-45%（柴油机）或20%-30%（汽油机）。以余热形式排出车外的能量占燃烧总能量的55%-70%（柴油机）或80%-70%（汽油机），主要包括循环冷却液带走的热量和尾气带走的热量，见表1。

表1为内燃机的热平衡表

从表中可以看出汽车发动机废气带走的热量及发动机通过冷却液带走的热量都有较大利用空间，如何将其有效利用，对于提高发动机的效率，起到决定性的作用。目前，以余热形式排出车外的能量占汽油燃烧总能量的70%（汽油机），主要有两大部分组成，一部分来自行驶过程中发动机通过排气管排放的废气热量，属于中温余热（350-400℃，40%）；另一部分来自行驶过程中汽车发动机通过冷却液在发动机散热器处散去的热量，属于低温余热（80-90℃，30%）。由于汽车发动机余热的品位较低，特别是汽车发动机冷却液带走的热量，回收较困难，有待进一步的商业开发及利用。

电动汽车有可能克服燃油发动机汽车存在的种种弊病，但是目前的电池技术及成本问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种油电混合动力（Hybrid-Electric Vehicel，缩写HEV）汽车，即燃料动力和电能的混合汽车。混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力来来驱动汽车，燃油经济性能较高，而且行驶性能优越，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用也较低，目前在纯电动汽车还不够成熟的情况下，已开始批量生产混合动力汽车。混合动力车和纯电动车相比，多了另一种电动马达动力来源和自发电设备，边行驶边充电，即使电池电力用尽，仍可提供能量行驶并生电，无需设立充电站。混合动力车的蓄电池可靠数种方法来自行充电，可以靠自发电设备，因此只需要普通的加油站即可解决充电的问题。但是，由于混合动力汽车的蓄电池仍然要用汽车发动机来带动自发电设备来充电，还是要使用发动机动力及燃油，不能利用占汽油燃烧总能量的70%的低温余热，所以并不能真正的的实现节约燃油的效果。混合动力车在高速行驶较绝大多数大小相近的传统车辆省油，然而现有的混合动力汽车仍然存在着运行效率低，经济性能差等缺点。

此外，随着生活条件的提高，越来越多的汽车以及其他内燃机应用于生活、生产之中，会产生大量的热量，不仅加剧了温室效应，而且造成了其使用燃料的很大部分转化为热能白白的散发在空气中，燃料利用率不高，浪费严重。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种低温型有机朗肯循环汽车余热发电设备，该设备能够利用占汽油燃烧总能量的70%的低温余热资源进行发电，用于混合动力汽车的的蓄电池的充电，以减少燃油的消耗。

技术方案：本实用新型提供了一种低温型有机朗肯循环汽车余热发电设备，包括依次连接成环的储液箱、工质泵、一组并联设置的余热回收装置、热功动力转换机械、散热冷凝器；所述余热回收装置包括串联的蒸发器、储气包和调压阀。

作为优选，所述余热回收装置的数量为2个以上，优选2-3个，更优选2个。

作为另一种优选，还包括发电机，所述发电机与热功动力转换机械连接。

作为另一种优选，所述蒸发器的蒸发温度为60℃-80℃。