[发明专利]一种发动机的余热利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种余热利用系统，具体涉及一种发动机的余热利用系统，属于热能回收利用技术领域。

背景技术

相关研究表明，发动机工作时，转变为有效功的热当量占燃料燃烧发热量的20～45％，以废热形式排出的能量占燃烧总能量的55～80％，也就是说，发动机发出的能量只有三分之一被有效利用，其它的大部分能量则通过发动机的冷却水散热和高温尾气排热而损失掉了，造成了能源的浪费。

为了有效利用发动机的余热，从20世纪80年代，以发达国家的一些大型汽车公司为主，开始兴起对发动机余热回收利用的研究。近年来，发动机余热回收已成为提高能量利用效率的研究热点，且内容广泛。在废气余热回收利用方面，主要有温差发电、取暖、制冷、利用废气余热作功以及混合涡轮增压等；在冷却液余热回收利用方面，主要是用于取暖和制冷。

但是，现有技术的发动机余热回收装置基本上都是对单一余热进行回收，鲜见对废气余热和冷却液余热进行联合回收的研究；同时，对发动机的余热进行回收时，采用冷却系统和余热回收系统并联的方法，不仅结构复杂，而且成本高；而且，控制复杂，实用性差。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种发动机的余热利用系统，不仅结构简单，能够对发动机的冷却液及废气余热进行联合回收，热量回收效率高，控制简便智能。

本发明为实现上述技术目的，采用如下的技术方案：

一种发动机的余热利用系统，包括发动机，以及设置于发动机上的冷却水循环管路、发动机进气管及发动机排气管，在发动机进气管上依次设置有空气滤清器及涡轮增压器，在冷却水循环管路以及发动机进气管上设置有冷却水箱，冷却水箱一侧设置有风扇，所述发动机的余热利用系统还包括：

设置于冷却水循环管路上的热交换器、设置于发动机进气管上的水冷中冷器，所述水冷中冷器设置于涡轮增压器与冷却水箱之间，以及设置于发动机外的循环水池、循环水泵、换热循环水管和采暖终端，所述换热循环水管依次连接循环水池、循环水泵、水冷中冷器、热交换器以及采暖终端，最后回到循环水池；

以及第一温度传感器，用以监测环境温度，设置于循环水池的液位计，用以监测循环水池的液位，设置于循环水池的补水管，所述补水管上设置有水泵；

以及中央控制器，所述第一温度传感器、控制电扇开关的电磁离合器，以及循环水泵、水泵分别与中央控制器电连接。

一种发动机的余热利用系统，进一步的，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于发动机的缸体侧，用以监测发动机的温度，所述第二温度传感器与中央控制器电连接。

一种发动机的余热利用系统，进一步的，还包括设置于发动机机房内的排风扇，以及设置于排风扇上的接触器，所述接触器与中央控制器电连接。

一种发动机的余热利用系统，进一步的，还包括设置于发动机机房内的第三温度传感器，用以监测发动机机房内的温度，所述第三温度传感器与中央控制器电连接。

一种发动机的余热利用系统，进一步的，发动机启动时，第一温度传感器监测环境温度，第一温度传感器的监测温度低于20℃时，将信号传送给中央控制器，中央控制器发出指令，电磁离合器分离，同时控制循环水泵得电，此时，风扇关闭，停止对冷却水箱散热，循环水池内的水开始循环，利用热交换器及水冷中冷器换热，开启采暖模式，同时，液位计监测循环水池的水位，当循环水池的水位低于循环水池高度的40％时，将信号传递给中央控制器，中央控制器发出指令，控制水泵得电，补水管开始向循环水池补水，当循环水池的水位达到循环水池高度的100％时，将信号传递给中央控制器，中央控制器发出指令，控制水泵断电，补水管停止补水；

第一温度传感器的监测温度高于28℃时，将信号传送给中央控制器，中央控制器发出指令，电磁离合器结合，同时控制循环水泵断电，此时风扇开启，开始对冷却水箱散热，循环水池内的水停止循环，热交换器及水冷中冷器停止换热，开启发动机冷却模式。