本實用新型涉及一種空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，尤其涉及一種軌道車輛上利用空調(diào)冷凝熱加熱飲用水或生活用水的回收利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

軌道車輛的空調(diào)制冷和供應(yīng)飲用熱水都是考核車輛舒適性能的重要組成部分，空調(diào)制冷的工作過程中高溫高壓的氣態(tài)制冷劑被送到冷凝器，散熱后成為中溫中壓的液態(tài)制冷劑(制冷劑從氣態(tài)到液態(tài)是放熱的過程)，冷凝器的風(fēng)扇將室外的空氣從冷凝器中吹過，溫度較低的空氣接觸到冷凝器后對冷凝器表面起冷卻的作用，所以冷凝器吹到外界環(huán)境中的是熱風(fēng)。冷凝器吹到外界環(huán)境中的熱氣溫度在大概在40℃-80℃，這些熱量被直接排放到大氣中。

而軌道車輛上的飲用熱水是通過電加熱器加熱車載水箱里的水，我們經(jīng)常會碰上開水爐里的水溫溫度達不到100℃的情況，其原因是熱水需求量大，加熱功率不夠，導(dǎo)致不能及時供應(yīng)100℃的飲用水。

夏季，軌道車輛運行時空調(diào)會向環(huán)境中排放大量的40℃-80℃左右的熱氣，車載水箱中自來水的溫度大概在15℃-25℃左右，將車載電源箱內(nèi)的自來水加熱到100℃需要耗費大量的電能，因此，將空調(diào)排出的高溫氣體的熱量予以回收利用，用來制取飲用熱水，不僅變廢為寶，減少大氣環(huán)境熱污染，而且可以降低熱水供應(yīng)系統(tǒng)運行費用。

目前，在許多非軌道行業(yè)的企業(yè)和公司均進行了空調(diào)冷凝熱回收利用方面的研究，相應(yīng)的也取得了很大的成果，在實際的應(yīng)用中驗證了其節(jié)能、環(huán)保的價值，證明了冷凝熱回收利用對于提高能源的利用率具有重要的經(jīng)濟和社會效益。由于軌道車輛車上、車下空間有限，安裝的設(shè)備較多，且前期發(fā)展的重點不在節(jié)能方面，同時，軌道車輛具有更嚴(yán)格的可靠性、安全性的要求，這也給軌道車輛各系統(tǒng)的節(jié)能減排研發(fā)設(shè)計工作增加了很大的難度，

隨著我國城市化趨勢和經(jīng)濟的急劇發(fā)展，軌道車輛作為一種快速、舒適的交通工具迅速在全國各地投入建設(shè)。軌道車輛運量逐年升高，列車對數(shù)和速度逐漸加大，導(dǎo)致了列車能耗逐年增加。所以研究軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，在軌道車輛上安裝一套結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、安裝靈活的軌道車輛空調(diào)冷凝熱熱回收利用系統(tǒng)具有重要的經(jīng)濟和環(huán)保效益。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一套軌道車輛空調(diào)冷凝熱熱回收利用系統(tǒng)，將溫度較高的空調(diào)冷凝器作為熱源，加熱流過其表面的常溫水，從而降低甚至消除空調(diào)的熱排放，同時降低軌道車輛飲用水加熱的能耗，從而降低車輛總能耗。

本實用新型實現(xiàn)其發(fā)明目的所采取的一種技術(shù)方案是：一種軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，包括軌道車輛的空調(diào)機組，所述空調(diào)機組包括蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、壓縮機和冷凝器，其結(jié)構(gòu)特點是：所述空調(diào)機組的冷凝器周邊設(shè)置有可與所述冷凝器進行熱交換的熱交換水管，所述熱交換水管的進水端與冷水箱的出水口相連，熱交換水管的出水端與熱水箱的進水口相連，熱水箱的出水口與開水爐的進水口和生活用水熱水龍頭相連；所述冷水箱出水口的位置高于冷凝器周邊設(shè)置的熱交換水管的位置，熱水箱的位置低于熱交換水管的位置且高于開水爐和生活用水熱水龍頭的位置。

本實用新型實現(xiàn)其發(fā)明目的所采取的第二種技術(shù)方案是：一種軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，包括軌道車輛的空調(diào)機組，所述空調(diào)機組包括蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、壓縮機和冷凝器，其結(jié)構(gòu)熱點是：所述空調(diào)機組的冷凝器周邊設(shè)置有可與所述冷凝器進行熱交換的熱交換水管，所述熱交換水管的進水端與冷水箱的出水口相連，熱交換水管的出水端與熱水箱的進水口相連，熱水箱的出水口與開水爐的進水口相連；所述冷水箱出水口的位置高于熱交換水管的位置，熱水箱的位置低于熱交換水管的位置且高于開水爐的位置。

本技術(shù)方案的工作原理是：本技術(shù)方案利用設(shè)備之間的高度差實現(xiàn)水的流通，冷水從冷水箱中流出，流過設(shè)置于冷凝器周邊的熱交換水管，流入熱交換水管中的溫度較低的水與冷凝器的冷卻介質(zhì)進行熱交換，吸收冷卻介質(zhì)的熱量后溫度升高，從熱交換水管的出水端流出，進入熱水箱。第一種技術(shù)方案中，熱水箱中的水從熱水箱的出水口流出，送入生活用水熱水龍頭處和開水爐中，可為乘客直接提供熱的生活用水，開水爐中的水通過電加熱器加熱成沸騰水提供給乘客；第二種技術(shù)方案中，熱水箱中的水從熱水箱的出水口流出，送入開水爐中，通過電加熱器加熱成沸騰水提供給乘客。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案的有益效果是：

一、利用軌道車輛空調(diào)冷凝器排出的熱量就可以加熱水，這樣可以降低成本、節(jié)省能源、減少熱氣排放，降低污染。

二、結(jié)構(gòu)簡單、合理，在原有車輛上只需增加少量的設(shè)備就可以達到冷凝熱的熱回收利用，且利用設(shè)備之間的高度差即可實現(xiàn)水的流通，無需動力設(shè)備。

三、用途廣泛，該空調(diào)冷凝熱熱回收裝置可應(yīng)用在各種類型的軌道車輛上，可以加熱飲用水，也可以同時加熱生活用水以發(fā)展軌道車輛的輔助服務(wù)功能，提高乘客的舒適性。

進一步，所述熱交換水管的進水端與冷水箱的出水口之間設(shè)置有冷水節(jié)流閥，熱交換水管的出水端與熱水箱的進水口之間設(shè)置有熱水節(jié)流閥；所述熱交換水管與熱水箱的進水口之間的管道內(nèi)設(shè)置有熱水溫度傳感器；所述冷水節(jié)流閥、熱水節(jié)流閥的控制端和熱水溫度傳感器均與智能控制器電氣連接。

這樣，可以通過根據(jù)熱水溫度傳感所測的溫度值的來控制冷水節(jié)流閥和熱水節(jié)流閥的開度，從而控制水流過設(shè)置于冷凝器周邊的熱交換水管的速度：當(dāng)熱水溫度傳感器所測得的溫度值低于設(shè)定值時(比如設(shè)定值為30℃)，通過智能控制器降低冷水節(jié)流閥和熱水節(jié)流閥的開度，使水流慢速流過熱交換水管，與冷凝器更充分地進行熱交換過程；當(dāng)熱水溫度傳感器所測得的溫度值高于設(shè)定值時，通過控制器提高冷水節(jié)流閥和熱水節(jié)流閥的開度，使水流快速流過熱交換水管。

更進一步，所述熱水箱內(nèi)設(shè)置有回流溫度傳感器和水位傳感器，熱水箱的第二出水口與水泵一的一端相連，水泵一的另一端通過回流節(jié)流閥與熱交換水管的第二進水端相連；所述回流節(jié)流閥和水泵一的控制端、回流溫度傳感器和水位傳感器均與智能控制器電氣連接。

這樣，當(dāng)回流溫度傳感器測得的儲存在熱水箱中的水溫度太低沒有達到預(yù)設(shè)的溫度時(比如預(yù)設(shè)溫度為30℃)，打開回流節(jié)流閥，啟動水泵一，使熱水箱中的水再次通過冷凝器周邊的熱交換水管進行熱交換。當(dāng)水位傳感器測得熱水箱的水位較低時，關(guān)閉回流節(jié)流閥，停止水泵一的工作，使熱水箱達到一定的儲水量后再進行回流重復(fù)熱交換過程。當(dāng)回流溫度傳感器測得的儲存在熱水箱中的水溫度達到預(yù)設(shè)溫度時，可以關(guān)閉回流節(jié)流閥和水泵一，停止回流熱交換過程。

進一步，所述空調(diào)機組的冷凝器周邊設(shè)置的熱交換水管為蛇形或螺旋形水管。

這樣形狀的熱交換水管更有助于熱交換過程。

本實用新型實現(xiàn)其發(fā)明目的所采取的另一種技術(shù)手段是：一種軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，包括軌道車輛的空調(diào)機組，所述空調(diào)機組包括蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、壓縮機和冷凝器，其結(jié)構(gòu)特點是：所述空調(diào)機組的冷凝器周邊設(shè)置有可與所述冷凝器進行熱交換的熱交換水管，所述熱交換水管的進水端通過水泵二與冷水箱的出水口相連，熱交換水管的出水端通過水泵三與熱水箱的進水口相連，熱水箱的出水口通過水泵四與開水爐的進水口相連，所述水泵二、水泵三和水泵四的控制端均與智能控制器電氣連接。

本技術(shù)方案的工作原理是：本技術(shù)方案通過智能控制器控制水泵二、水泵三和水泵四工作，實現(xiàn)水的流通，冷水從冷水箱中流出，流過設(shè)置于冷凝器周邊的熱交換水管，流入熱交換水管中的溫度較低的水與冷凝器的冷卻介質(zhì)進行熱交換，吸收冷卻介質(zhì)的熱量后溫度升高，從熱交換水管的出水端流出，進入熱水箱。熱水箱中的水從熱水箱的出水口流出，送入開水爐中，通過電加熱器加熱成沸騰水提供給乘客。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案的有益效果是：

一、利用軌道車輛空調(diào)冷凝器排出的熱量就可以加熱水，這樣可以降低成本、節(jié)省能源、減少熱氣排放，降低污染。

二、結(jié)構(gòu)簡單、合理，在原有車輛上只需增加少量的設(shè)備就可以達到冷凝熱的熱回收利用。

三、用途廣泛，該空調(diào)冷凝熱熱回收裝置可應(yīng)用在各種類型的軌道車輛上，可以加熱飲用水，也可以加熱生活用水以發(fā)展軌道車輛的輔助服務(wù)功能，提高乘客的舒適性。

進一步，所述熱交換水管與熱水箱的進水口之間的管道內(nèi)設(shè)置有熱水溫度傳感器，所述熱水溫度傳感器與智能控制器電氣連接。

這樣，根據(jù)當(dāng)熱水溫度傳感器所測得的溫度值，通過智能控制器控制水泵二、水泵三的功率，從而控制水流過設(shè)置于冷凝器周邊的熱交換水管的速度：當(dāng)熱水溫度傳感器所測得的溫度值低于設(shè)定值時(比如設(shè)定值為30℃)，通過智能控制器降低水泵二、水泵三和水泵四的功率，使水流慢速流過熱交換水管，與冷凝器更充分地進行熱交換過程；當(dāng)熱水溫度傳感器所測得的溫度值高于設(shè)定值時，通過控制器提高水泵二、水泵三的功率，使水流快速流過熱交換水管。

更進一步，所述熱水箱內(nèi)設(shè)置有回流溫度傳感器和水位傳感器，熱水箱的第二出水口與水泵一的一端相連，水泵一的另一端與熱交換水管的第二進水端相連；所述水泵一的控制端、回流溫度傳感器和水位傳感器均與智能控制器電氣連接。

這樣，當(dāng)回流溫度傳感器測得的儲存在熱水箱中的水溫度太低沒有達到預(yù)設(shè)的溫度時(比如預(yù)設(shè)溫度為30℃)，打開回流節(jié)流閥，啟動水泵一，使熱水箱中的水再次通過冷凝器周邊的熱交換水管進行熱交換。當(dāng)水位傳感器測得熱水箱的水位較低時，關(guān)閉回流節(jié)流閥，停止水泵一的工作，使熱水箱達到一定的儲水量后再進行回流重復(fù)熱交換過程。當(dāng)回流溫度傳感器測得的儲存在熱水箱中的水溫度達到預(yù)設(shè)溫度時，可以關(guān)閉回流節(jié)流閥和水泵一，停止回流熱交換過程。

進一步，所述空調(diào)機組的冷凝器周邊設(shè)置的熱交換水管為蛇形或螺旋形水管。

這樣形狀的熱交換水管更有助于熱交換過程。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例二系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例一

圖1示出，本實用新型的一種具體實施方式是：一種軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，包括軌道車輛的空調(diào)機組，所述空調(diào)機組包括蒸發(fā)器101、節(jié)流裝置102、壓縮機103和冷凝器104，其結(jié)構(gòu)特點是：所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置有可與所述冷凝器104進行熱交換的熱交換水管201，所述熱交換水管201的進水端與冷水箱202的出水口相連，熱交換水管201的出水端與熱水箱203的進水口相連，熱水箱203的出水口與開水爐300的進水口相連；所述冷水箱202出水口的位置高于熱交換水管201的位置，熱水箱203的位置低于熱交換水管201的位置且高于開水爐300的位置。

本例中所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置的熱交換水管201為蛇形或螺旋形水管。

圖1僅表示系統(tǒng)中各個部分的連接關(guān)系，各個部分的位置并不代表實際高度位置。

實施例二

圖2示出，本實用新型的另一種具體實施方式是：一種軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，包括軌道車輛的空調(diào)機組，所述空調(diào)機組包括蒸發(fā)器101、節(jié)流裝置102、壓縮機103和冷凝器104，其結(jié)構(gòu)特點是：所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置有可與所述冷凝器104進行熱交換的熱交換水管201，所述熱交換水管201的進水端與冷水箱202的出水口相連，熱交換水管201的出水端與熱水箱203的進水口相連，熱水箱203的出水口與開水爐300的進水口相連；所述冷水箱202出水口的位置高于熱交換水管201的位置，熱水箱203的位置低于熱交換水管201的位置且高于開水爐300的位置。

本例中所述熱交換水管201的進水端與冷水箱202的出水口之間設(shè)置有冷水節(jié)流閥204，熱交換水管201的出水端與熱水箱203的進水口之間設(shè)置有熱水節(jié)流閥205；所述熱交換水管201與熱水箱203的進水口之間的管道內(nèi)設(shè)置有熱水溫度傳感器206；所述冷水節(jié)流閥204、熱水節(jié)流閥205的控制端和熱水溫度傳感器206均與智能控制器207電氣連接。

本例中所述熱水箱203內(nèi)設(shè)置有回流溫度傳感器208和水位傳感器209，熱水箱203的第二出水口與水泵一210的一端相連，水泵一210的另一端通過回流節(jié)流閥211與熱交換水管201的第二進水端相連；所述回流節(jié)流閥211和水泵一210的控制端、回流溫度傳感器208和水位傳感器209均與智能控制器207電氣連接。

本例中所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置的熱交換水管201為蛇形或螺旋形水管。

圖2僅表示系統(tǒng)中各個部分的連接關(guān)系，各個部分的位置并不代表實際高度位置。

實施例三

一種軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，包括軌道車輛的空調(diào)機組，所述空調(diào)機組包括蒸發(fā)器101、節(jié)流裝置102、壓縮機103和冷凝器104，其結(jié)構(gòu)特點是：所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置有可與所述冷凝器104進行熱交換的熱交換水管201，所述熱交換水管201的進水端與冷水箱202的出水口相連，熱交換水管201的出水端與熱水箱203的進水口相連，熱水箱203的出水口與開水爐300的進水口和生活用水熱水龍頭相連；所述冷水箱202出水口的位置高于熱交換水管201的位置，熱水箱203的位置低于熱交換水管201的位置且高于開水爐300和生活用水熱水龍頭的位置。

本例中所述熱交換水管201的進水端與冷水箱202的出水口之間設(shè)置有冷水節(jié)流閥204，熱交換水管201的出水端與熱水箱203的進水口之間設(shè)置有熱水節(jié)流閥205；所述熱交換水管201與熱水箱203的進水口之間的管道內(nèi)設(shè)置有熱水溫度傳感器206；所述冷水節(jié)流閥204、熱水節(jié)流閥205的控制端和熱水溫度傳感器206均與智能控制器207電氣連接。

本例中所述熱水箱203內(nèi)設(shè)置有回流溫度傳感器208和水位傳感器209，熱水箱203的第二出水口與水泵一210的一端相連，水泵一210的另一端通過回流節(jié)流閥211與熱交換水管201的第二進水端相連；所述回流節(jié)流閥211和水泵一210的控制端、回流溫度傳感器208和水位傳感器209均與智能控制器207電氣連接。

本例中所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置的熱交換水管201為蛇形或螺旋形水管。

實施例四

一種軌道車輛空調(diào)冷凝熱回收利用系統(tǒng)，包括軌道車輛的空調(diào)機組，所述空調(diào)機組包括蒸發(fā)器101、節(jié)流裝置102、壓縮機103和冷凝器104，其特征在于：所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置有可與所述冷凝器104進行熱交換的熱交換水管201，所述熱交換水管201的進水端通過水泵二與冷水箱202的出水口相連，熱交換水管201的出水端通過水泵三與熱水箱203的進水口相連，熱水箱203的出水口通過水泵四與開水爐300的進水口相連，所述水泵二、水泵三和水泵四的控制端均與智能控制器207電氣連接。

本例中所述熱交換水管201與熱水箱203的進水口之間的管道內(nèi)設(shè)置有熱水溫度傳感器206，所述熱水溫度傳感器206與智能控制器207電氣連接。

本例中所述熱水箱203內(nèi)設(shè)置有回流溫度傳感器208和水位傳感器209，熱水箱203的第二出水口與水泵一210的一端相連，水泵一210的另一端與熱交換水管201的第二進水端相連；所述水泵一210的控制端、回流溫度傳感器208和水位傳感器209均與智能控制器207電氣連接。

本例中所述空調(diào)機組的冷凝器104周邊設(shè)置的熱交換水管201為蛇形或螺旋形水管。