[发明专利]一种利用空气循环供应热水的飞机环境控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用空气循环供应热水的飞机环境控制系统及方法，以减轻能量耗散。控制系统包括初级换热器、压缩机、次级换热器、回热器、冷凝器、水分离器、膨胀机、第一气液换热器、第二气液换热器、热水箱、冷水箱和风扇；初级换热器和第一气液换热器连接，冷水箱和第一气液换热器连接，第一气液换热器和热水箱连接，热水箱和第二气液换热器连接，第二气液换热器分别与冷水箱和次级换热器连接，次级换热器和初级换热器连接，第一气液换热器和压缩机连接，压缩机分别与次级换热器和膨胀机连接，膨胀机分别与回热器和冷凝器连接，冷凝器通过水分离器和回热器连接，回热器和次级换热器连接，风扇和初级换热器的出口相对。

技术领域

本发明属于空气压缩膨胀循环的工程技术应用，具体来说，涉及一种利用空气循环供应热水的飞机环境控制系统及方法。

背景技术

随着人民生活质量提高以及国际交流的不断增长，飞机已成为最受欢迎的交通工具。为了进一步提高飞机乘客旅途的舒适度，飞机上为乘客提供了生活热水服务，例如空中沐浴间。然而，目前飞机通常采用电加热方式供应热水，这种方式随着飞机热水需求量的增长而产生更大的飞机能源消耗。

在所有飞机能源系统中，飞机环境控制系统负责两个关键功能:(1)向防冰系统和乘客空调(PACK)提供压缩空气，以及(2)调节客舱温度、压力(T、P)和湿度。因为在传统飞机环境控制系统中，初级换热器和次级换热器等部件能耗过大，而导致除了推进动力系统以外，飞机环境控制系统是最大的能源消耗者。

现如今民用航空业的竞争越发剧烈，如何更好利用飞机自身的热能循环，达到减轻飞机环境控制系统能耗并提供更为节能的供应热水方式的设想。本发明提出一种利用空气循环供应热水的飞机环境控制系统，用于优化飞机环境控制系统节能性能，并为飞机供应生活热水，从而对飞机实际运行提供更为节能的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用空气循环供应热水的飞机环境控制系统及方法，降低换热器的换热温差，从而减轻能量耗散。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种利用空气循环供应热水的飞机环境控制系统，包括初级换热器、压缩机、次级换热器、回热器、冷凝器、水分离器、膨胀机、第一气液换热器、第二气液换热器、热水箱、冷水箱和风扇；初级换热器和第一气液换热器连接，冷水箱和第一气液换热器连接，第一气液换热器和热水箱连接，热水箱和第二气液换热器连接，第二气液换热器分别与冷水箱和次级换热器连接，次级换热器和初级换热器连接，第一气液换热器和压缩机连接，压缩机分别与次级换热器和膨胀机连接，膨胀机分别与回热器和冷凝器连接，冷凝器通过水分离器和回热器连接，回热器和次级换热器连接，风扇和初级换热器的出口相对。

优选的，所述风扇、膨胀机和压缩机同轴设置。

优选的，所述初级换热器、次级换热器、回热器、冷凝器、第一气液换热器、第二气液换热器均是换热单元。