本车设置了余热采暖系统。所谓余热采暖,即在冬季时利用燃料电池电堆散发的废热为客室供暖。余热传递介质为44%乙二醇+56%水混合而成的溶液(以下简称为溶液),溶液温度约70℃,流量最大可达330L/min。由余热利用溶液连接管路将热量传递介质由燃料电池电堆引入(或引出)空调机组内部余热利用换热器。在空调机组通风机作用下,新风和回风的混合空气流过余热利用换热器,温度升高,达到对客室供暖的目的。
(1)空调机组内增加余热换热器 在空调机组内部蒸发器与通风机之间设置余热利用换热器,如图6-89所示。冬季采暖季节,携带电堆热量的溶液流经余热采暖散热器。在通风机作用下,混合空气与余热换热器进行热交换。流体进口设置电动流量调节阀,根据散热器表面温度或出风温度可自动调节阀门开度,以增大(或减小)进入余热换热器的热量。在溶液进口设置手动截止阀,在非采暖季节或管路维修期间,可手动将阀门关闭。仅当余热不足以为客室供暖时,机组热泵为客室补充热量。
(2)管路布置 空调机组布置在Mc车顶,管路需从相邻T车燃料电池箱经过贯通道上方,跨接到机组端部。贯通道上方管路采用三元乙丙橡胶软管,其余部分管路采用不锈钢材质。详细布置如图6-90所示。
(3)与燃料电池换热器的并联 燃料电池水箱内溶液在循环泵的作用下送入空调机组内余热回收换热器和四个室外侧换热器进行降温,降温后的溶液经过过滤器和去离子装置后送入燃料电池箱,带走电池箱热量后返回储液水箱,完成循环,如图6-91所示。
机组内余热回收换热器共有两个,每个额定换热量为9kW,额定流量为1~1.5m3/h,采用DN25管路,通过设置电动调节阀调节溶液循环量,做到调节换热量,当夏天需要降温时,电动调节阀关闭,室内侧换热器不进行换热。
(4)余热采暖的控制 余热回收换热器的换热量与通过换热器的溶液流量有关,增大换热器流量可增大换热量。在换热器溶液管设置电动调节阀,根据回风温度与设定温度之间关系动态调节电动调节阀,进而调节通过换热器的溶液流量,实现换热量的调节。
(5)节能降耗 余热采暖利用燃料电池电堆散发的废热,为客室冬季供暖,节省了正常供暖所需消耗的大部分电能。余热采暖相对于正常空调热泵供暖,压缩机和冷凝风机不需起动运行,只需要蒸发风机正常运行,向客室内吹送热风。这样可降低压缩机和冷凝风机的耗电量和设备损耗,延长设备寿命。(www.xing528.com)
图6-89 空调机组原理图
图6-90 余热利用管路布置
图6-91 余热回收换热器与室外侧换热器的并联连接
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