一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于热泵‑热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统及其方法，包括热力循环系统和发动机及其子系统；热力循环系统视具体发动机工况通过热泵循环将发动机曲轴动能转换为储热介质热能，通过热机循环将储存下来的热能转换为曲轴动能补充发动机工况；发动机及其子系统为本发明专利技术余热、余能源，发动机尾气流经热力循环系统的显热‑潜热复合储热换热器将废热储存下来；本发明专利技术充分利用发动机制动时的余能及正常工作时尾气的余热，降低排放，提高热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统及其方法
本专利技术涉及能源领域，尤其涉及发动机余热余能回收利用领域，特别是一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统及其方法。技术背景有效提高发动机效率已成为传统内燃机
共同努力的方向。发动机余热回收技术是其中一种有效的方式，利用发动机尾气或冷却水中的余热来蒸发热力循环工质，使得工质在膨胀机中膨胀做功，以此将低品位废热转换为高品位的电能或机械能，提高发动机整体效率。发动机制动余能回收技术是另一项针对发动机效率提高的技术手段，发动机在制动工况时，合理设计配气机构，使发动机工作在空压机模式，将压缩后的空气储存在储气罐中，以此将发动机的动能转换为压缩空气的释能，实现制动余能的回收。目前针对发动机的余热余能回收，研究人员分别在有机朗肯循环(ORC)与发动机排气压缩制动进行了研究，但尚没有同时利用其尾气余热与制动余能的技术方案。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统，其特征在于，包括热力循环系统(S1)和发动机及其子系统(S2)；/n所述发动机及其子系统(S2)的发动机尾气路径(R1)经过热力循环系统(S1)的显热-潜热复合储热换热器(4)，使尾气与显热-潜热复合储热换热器(4)里的储热介质进行热交换；热力循环系统(S1)的容积式膨胀-压缩机(3)机械轴与发动机及其子系统(S2)的发动机曲轴(1)通过离合器(2)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统，其特征在于，包括热力循环系统(S1)和发动机及其子系统(S2)；
所述发动机及其子系统(S2)的发动机尾气路径(R1)经过热力循环系统(S1)的显热-潜热复合储热换热器(4)，使尾气与显热-潜热复合储热换热器(4)里的储热介质进行热交换；热力循环系统(S1)的容积式膨胀-压缩机(3)机械轴与发动机及其子系统(S2)的发动机曲轴(1)通过离合器(2)连接。


2.如权利要求1所述的一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统，其特征在于，所述热力循环系统(S1)包括容积式膨胀-压缩机(3)、显热-潜热复合储热换热器(4)、三通阀A(5)、膨胀阀(6)、工质泵(7)、三通阀B(8)和环境换热器(9)；热力循环工质在热力循环系统(S1)的工质循环路径(R2)中进行正向热机循环或逆向热泵循环；所述容积式膨胀-压缩机(3)的机械轴与所述发动机及其子系统(S2)的离合器(2)连接，容积式膨胀-压缩机(3)的工质出/入口两端分别连接环境换热器(9)一侧的工质口和显热-潜热复合储热换热器(4)；所述显热-潜热复合储热换热器(4)内部设有循环工质流道和发动机尾气流道，所述发动机尾气流道的入口与发动机及其子系统(S2)的排气管出口连通，发动机尾气流道的出口与大气连通，以此构成所述发动机尾气路径(S2)；所述循环工质流道的出/入口分别连接容积式膨胀-压缩机(3)和三通阀A(5)的第一流道口，三通阀A(5)的第三流道口通过膨胀阀(6)与三通阀B(8)的第三流道口连接，三通阀A(5)的第二流道通过工质泵(7)与三通阀B(8)的第二流道口连接，三通阀B(8)的第一流道口连接环境换热器(9)另一侧的工质口；所述环境换热器(9)为工质与环境换热场所。


3.如权利要求2所述的一种基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用系统，其特征在于，所述显热-潜热复合储热换热器(4)内部的储热介质为显热储热材料和潜热储热材料的复合材料。


4.一种权利要求1所述系统的基于热泵-热机双向循环的发动机余热余能综合利用方法，其特征在于：
当发动机进行制动时，系统进入发动机制动...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞小莉，俞潇南，王雷，陆奕骥，黄瑞，黄岩，常晋伟，李智，姜睿铖，肖永红，刘开敏，吴杰，
申请(专利权)人：浙江大学，宁波中策动力机电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33