关于汽车尾气余热利用

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1页 关于汽车尾气余热利用

关于汽车尾气余热利用

晨怡热管 Sulaiman 2008-2-4 23:30:50

汽车因排量不同、燃料不同,尾气热排放能力也有所不同。

据了解,大概其在600度至1200度,然后这些能源随排气管白白的流走了……

“真TMD好凉快呀”悟空身在老君炉内砸吧着嘴嘎嘎的说;“这TMD可都是钱啊!”经历费改税的车友们或许会说。

虽然有冷却系统进行淋浴热交换的热能利用,但这利用率还是较低的。所以,探索一种更有效的热能利用方法,就成了“符合国情”下的当务之急了。

在此,我贴出一种原理框架,有兴趣的可以继续思考、延伸,加以完善细节,最终达成目标。

原理:

1、在排气管上做个“二通”,就如同火车铁轨转轨一样,本来设计中还有个外壳,为视图方便,此结构就省略了;

2、利用导热管引导热气入室,管外覆隔热耐温层;

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3、通过凸轮轨转动引热管,改变其取热空间大小,由此控制热气进入量;

4、反转导热管,采热过程结束;

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5、室内的导热管弯曲成圈,增加热导面积;

6、导热管外是高效的隔热层,这有点象保温的蒸锅;

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汽车尾气的余热发电及有效利用

汽车尾气的余热发电及有效利用

汽车尾气的余热发电及有效利用

蒋小强;谢爱霞;丁锦宏;何武;李建莹

【摘 要】基于热电偶温差发电原理,对汽车尾气废热进行回收,将排气中所含低品位能源转换为电能;为了使电能充分利用,结合热电制冷原理,设计一车载冰箱,将冷端置于车载冰箱中,实现汽车冰箱冷冻冷藏的功能.通过对废热回收、温差发电、半导体制冷及冰箱结构进行设计和计算,完成了新型车载冰箱的设计工作.该设计具有结构简单、坚固耐用、无运动部件、无噪声、使用寿命长等优点,同时还可降低尾气废气温度,减少温室效应,节省能耗,提高汽车经济性.

【期刊名称】《电源技术》

【年(卷),期】2016(040)006

【总页数】5页(P1280-1283,1306)

【关键词】余热发电;汽车尾气;热电制冷

【作 者】蒋小强;谢爱霞;丁锦宏;何武;李建莹

【作者单位】福建工程学院生态环境与城市建设学院,福建福州350108;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025;广东海洋大学工程学院,广东湛江524025

【正文语种】中 文

【中图分类】TM913

随着社会现代化的迅速发展,能源的需求大量增加,以致能源紧缺变得更加严重,汽车工业是我国国民经济的支柱产业之一,伴随着汽车工业的发展,车辆消耗的能源也与日剧增,使得车辆的节能备受关注。一方面,汽车的动力转换效率仅为40%(柴油机动力输出的功一般只占燃油燃烧总热量的30%~42%,而汽油机只有25%~30%),以废热形式排出车外的能量占总能量的58%~70%(柴油机)或者70%~75%(汽油机),主要包括循环冷却水带走的热量和尾气带走的热量,废气余热温度高,带走热量占燃料总能量的25%~45%(柴油机)或者30%~40%(汽油机),一般可以利用的废热量为燃烧总热量的16%左右。另一方面,随着汽车工业的发展和人们物质生活水平的提高,车载冰箱逐渐走向汽车市场。世界上许多高档汽车上已经采用OEM方式嵌入配套汽车冰箱,这是真正意义上的汽车冰箱。欧美、日本、许多较专业的爱好者和国防军队都需要车载冰箱,车载冰箱也经常用于医疗药物运输中的临时保存。汽车尾气余热能量可用于车载冰箱系统的驱动能源,冬季还可以制热供暖,减少暖气能源消耗量,既可以满足人们对汽车舒适性的要求,也可以提高汽车的经济性。

汽车发动机余热温差发电

汽车发动机余热温差发电

汽车发动机余热温差发电

摘要:随社会现代化的发展,能源紧缺现象日趋严重,车辆消耗的能源与日俱增,为提高汽车燃油效率以优化能源利用和保护环境,提出利用汽车尾气余热进行温差发电。设想可以将纳米技术应用到此技术中,应该能提高利用率,减少能源浪费。重点介绍温差发电基本原理及采用半导体热电元件的温差发电,包括对半导体材料的要求。对热电转换材料性能特点及研究发展做了简单介绍。

关键词:温差发电;热电转换材料;塞贝克效应;应用

引言:以现有内燃机指标评估,燃油中60﹪左右的能量没有得到有效利用,绝大部分以余热的形式排放到大气中,这部分废气温度约在900K~1100K[1],造成经济损失和环境污染。因此,基于塞贝克效应的理论,将温差发电器安装在汽车内燃机的排气管上,能将内燃机运行时排出的余热直接转化成电能,实现最大限度的挖掘现有能源,带来可观的经济效益。还可以降低温度使排气压力减少有助于汽车噪声电平下降。从目前研究成果来看,此技术存在着效率低、成本高、结构不紧密等缺点还未能应用到实际当中。但由于热电器件的系列优点,如无移动部件、无工作噪声、无污染、无震颤等使得热电材料与器件在此技术上得到了大力研究。

1 温差发电

1.1温差发电原理

温差发电是利用两种连接起来的半导体的塞贝克效应,将热能转化成电能的一种技术。

半导体温差发电的原理如图1,它由P、N 两种类型不同的半导体温差电材料经电导率较高的导流片串联并将导流片固定于陶瓷片上而成。在器件的两端建立一个温差, 使器件高温端保持T2,低温端保持T1,根据塞贝克效应,这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流,即热能从高温侧流入器件内,通过器件将热能从低温侧排出时,流入器件的一部分热能不放热,并在器件内变成电能,将产生一个电压,若在回路中接入负载电阻,则将有电流流过。通过连接多个这样的器件串联便可获得较大的电压。

图1 温差发电原理图

分离式热管换热器回收汽车尾气余热的试验研究

分离式热管换热器回收汽车尾气余热的试验研究

第25卷第1期 2OO8年2月 吉 林 化 工 学 院 学 报 JOURNAL OF JILIN INSH11ITE OF CHEMICAL TECHNOLOGY V0I.25 No.1 Feb.2008 

文章编号:1007-2853(2008)O1--0066-03 

分离式热管换热器回收汽车尾气余热的试验研究 

尹文国 ,江培栋 ,朱洪江 

(1.吉林医药设计院有限公司总工办,吉林长春130021;2.吉林化工学院机电工程学院,吉林吉林132022) 

摘要:介绍了利用汽车尾气的分离式热管换热器装置的结构设计,研究了不同充液率时的热管壁温状 况、充液率与热管传输功率的关系,分析了热管管内工质温度控制、热管暖气装置的安全性、强度以及换 热效果. 关键词:汽车尾气;热管换热装置;安全性;换热效果 中图分类号:TK172 文献标识码:A 

汽车发电机工作时,其能量分配情况是¨J: 20%产生有用的功,35%由尾气损失掉,35%由冷 却液和机油损失掉,10%为摩擦损失.按车速6O km/h、每百公里耗油l5 L、汽油发热量50.242 X lO 计算,1 h由尾气排出的热量高达88 kW,利用此热量可以解决我国北方冬季客车取暖 问题.现将利用汽车暖气,采用分离式热管装置进 行换热的研究情况介绍如下: 

1分离式热管换热器的实验装置、 

结构设计及管内蒸汽温度 

1.1 实验装置的结构设计 因为车厢底盘到地面空间距离比较小,把分 离式热管的蒸发段放在车厢外,而把冷凝段放在 车厢内.热管的材质为 32 X2.5铜管,蒸发段与 冷凝段管子均为两排并联.管内工质为水.其工艺 过程为:将汽车尾气引入热管换热器的蒸发段,管 内工质形成的高温蒸汽经蒸汽上升管进入冷凝 段,将高温蒸汽的热量放出来,与由直流电风扇引 入的冷空气进行换热,产生供车厢取暖的热空气. 其结构示意图见图1. 

图1 分离式热管结构示意图 在图中所示位置接相关仪器,测量尾气的温 

余热回收的应用案例有哪些?

余热回收的应用案例有哪些?

余热回收的应用案例有哪些?

一、工业领域

在工业领域,余热回收可以用于提高生产效率,降低能耗,减少环境污染。以下是几个常见的应用案例:

1. 钢铁行业:钢铁生产过程中会产生大量的高温烟气和废热,利用余热回收技术可以将这些废热用于发电或供热,从而提高能源利用效率。

2. 石化行业:石化过程中会产生大量的热能,通过余热回收系统,可以将这些热能转化为电能或用作供热,降低生产成本,减少环境污染。

3. 纸浆造纸行业:纸浆造纸过程中会产生大量的废热和废水,利用余热回收系统可以将这些废热用于供热或蒸汽发生器,实现能源的再利用,提高能源效率。

二、建筑领域

在建筑领域,余热回收可以实现能源的节约和循环利用,以下是几个典型应用案例:

1. 暖通空调系统:在中央空调系统中,空调冷凝器会产生大量余热,通过余热回收技术,可以将这些余热用于供暖、热水等方面,减少能源消耗。

2. 混凝土暖房:利用太阳能或地下热能预热混凝土墙板,在夜间或阴雨天通过余热回收技术释放热能,实现冬季保温和夏季散热的双重效果。

三、交通运输领域

在交通运输领域,余热回收可以提高能源利用效率,减少尾气排放,以下是几个应用案例:

1. 船舶:船舶发动机产生的废热可以利用余热回收技术,转化为动力用于推进船舶,从而减少燃油消耗和减少排放。

2. 汽车:汽车发动机也会产生大量的废热,通过余热回收技术,可以将这些废热用于发电、提供车内供暖或冷却系统,实现能源的节约和减少尾气排放。

综上所述,余热回收在工业、建筑和交通运输领域都有着广泛的应用。通过利用余热回收技术,可以实现能源的节约、环境保护和可持续发展,对于实现绿色低碳的未来具有重要意义。我们应该进一步推广和应用这项技术,为可持续发展作出贡献。

废气治理措施

废气治理措施

废气治理措施

1. 废气的定义和来源介绍

废气是指工业、农业、生活等各种生产和生活活动中产生的不具有利用价值的气体排放物。废气的主要来源包括工厂、发电厂、汽车尾气、家庭燃烧排放等。

2. 废气对环境和人体健康的影响

废气排放对环境和人体健康都造成严重影响。废气中常含有有害物质,如二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、挥发性有机化合物等。这些物质对大气质量造成污染,对人体健康造成危害,例如引起呼吸系统疾病、心血管疾病和癌症等。

3. 废气回收和利用技术

为了减少废气的排放和对环境的影响,人们提出了各种废气回收和利用技术。以下是常见的废气回收和利用技术:

3.1 烟气净化技术

烟气净化技术用于处理工厂和发电厂等设施中产生的废气。常见的烟气净化技术包括湿式气体洗涤、干式气体洗涤、静电除尘、脱硫、脱硝等。这些技术可以有效去除废气中的颗粒物和有害气体,使排放的废气满足国家排放标准。

3.2 生物废气处理技术

生物废气处理技术利用微生物降解废气中的有机物质。常见的生物废气处理技术包括生物滤床、生物吸附、生物膜等。这些技术具有处理效果好、操作简单、成本低廉等优点。

3.3 废气余热回收利用技术

废气余热回收利用技术利用废气中的热能进行能量回收。常见的废气余热回收利用技术包括余热锅炉、热风炉、余热发电等。这些技术可将废气中的热能转化为电能或热能,提高能源利用效率。

4. 废气治理政策和标准

为了减少废气排放和保护环境,各国和地区都制定了相应的废气治理政策和标准。常见的废气治理政策和标准主要包括: 4.1 国家排放标准

各国都制定了相应的废气排放标准,规定了废气中各种有害物质的排放限值。企业和个人需要依照国家排放标准进行废气处理,确保排放的废气不超过限值。

4.2 环境管理制度

各国建立了相应的环境管理制度,对企业的废气排放进行监管和管理。企业需要申请排污许可证,并按照规定进行废气治理,通过定期污染物监测和报告来确保废气排放达到标准。

汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计

汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计

第33卷第2期 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 201 1年4月 JOURNAL OF WUT(INFORMATION&MANAGEMENT ENGINEERING) Vo1.33 No.2 Apr.2011 

文章编号:1007—144X(2011)02—0236—03 文献标志码:A 

汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计 

胡 琴 ,黄 亮 ,全睿 (1.武汉理工大学自动化学院,湖北武汉430070;2.武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070) 

摘要:针对汽车尾气余热发电气道实验系统设计了由单片机、二阶巴特沃斯有源滤波电路、温度采集电路和 CAN通信电路组成的多点温度检测系统,结合抗干扰的软件滤波算法,克服了传统温度检测范围局限性大、 精度低、不稳定和无数字通信的缺点。对汽车运行时尾气管道的温度进行检测,表明该温度检测系统不仅精 度高,而且稳定。 关键词:汽车尾气管道;余热发电;温度检测;温度分布 中图分类号:TK411;TK115 DOI:10.3963/j.issn.1007—144X.2011.02.018 

传统的汽车燃油热量仅1/3为有效能量,其 余的通过冷却水或尾气排人大气。充分利用能 源,提高燃油利用率已成为人们普遍关注的问题。 

一种方法是余热回收利用…,即将汽车尾气余热 转换成电能作为车载电源给车载设备供电。汽车 余热热电转换器主要由冷却水箱、热电转换模块 和汽车尾气管道3个部分组成L2 J。在汽车尾气余 热发电系统中,气道的温度分布决定了热电转换 模块的摆放,根据气道温度分布设计一种管道热 流分布,因地制宜地串、并联热电模块,以提高废 热利用率 I4 J。因此在汽车尾气余热发电系统中 掌握气道的温度分布至关重要。 目前,汽车尾气余热发电实验台架系统上采 用红外热像仪获得气道表面温度场分布。红外热 像仪将物体的辐射能量转换为可视的温度图像, 从而获得物体空间温度场的分布 j,但其信息量 很大且空间分辨率不高,不便于系统分析。为此, 笔者针对汽车尾气余热发电系统气道设计了一种 精度高、抗干扰能力强、存储显示方便的多点温度 检测系统 。 

水暖型尾气加热器的使用与除碳

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北京公交集团赵汝亮李曰臣文献标识码:C中图分类号:U464.149

公共汽车在寒冷天气运行时,需要对车厢进行加热采暖。在寒冷潮湿天气,也需要暖风对挡风玻璃加热除霜。

考虑到运行经济性,利用发动机的余热为车厢采暖和挡风玻璃除霜的公共汽车越来越多。北京公交集团的运营车辆目前所采用的水暖型

尾气加热器,取得了良好的使用效果。下面就水暖

型尾气加热器的实际使用情况和除碳问题做简要分析,以供公交同行借鉴参考。积碳问题是使用尾气加热器的主要问题。一般情况下,加装尾气加热器的车辆在运行了7500km一8000km以后会感觉暖风效果下降,就

表明尾气加热器中积碳已过多。任何利用尾气作为采暖的加热器,必须定期除碳才能保证系统正常工作。为此,我们在水暖型尾气加热器系统中配套了

除碳装置,能够方便地进行清除积碳操作,使暖风机或除霜系统正常有效地工作。

1水暖尾气加热器的采暖和除霜系统

水暖型尾气加热器是利用发动机尾气进行二次加热的。由于公共汽车站距短,加之车辆频繁进站

开门,会使车内的空气经常与外界的空气进行交换,

因此对供热量需求较大。当利用水暖尾气加热器在给前挡玻璃除霜的同时,还可提供多个出风口改善驾驶员的局部工作环境。水暖尾气加热器经实际使用,除霜、取暖效果比较理想。出现的诸如发动机的水温较原来温升慢,

个别车辆出现渗漏水或爆管等问题。经分析,主要是供暖系统布置不合理所致。此外,在车辆使用中,

驾驶员要注意检查暖风系统是否有水渗漏,如有渗

漏要及时处理。这种除碳装置利用非制动储气罐的压缩空气,

通过电磁阀控制进人装有除碳粉的药粉罐,把除碳粉吹人加热器,在特定的

温度范围内,除碳粉与加

热器中的积碳发生物理变化和化学反映而清除加热器内的积碳层。除碳装里示意图

3尾气加热器的三种除碳方式

2水暖尾气加热器的除碳措施及工

作原理

发动机在工作时,燃料是不可能完全充分燃烧

的,产生的碳粒会在加热器中形成积碳。随着时间的推移,加热器中的积碳层也会逐渐增加,甚至使

氢能源汽车的能量回收与再利用原理

氢能源汽车的能量回收与再利用原理

氢能源汽车作为一种新兴的环保交通工具,其能量回收与再利用原理在提高能源效率、降低碳排放等方面有着重要作用。下面将介绍氢能源汽车的能量回收与再利用原理及其应用。

一、制动能量回收与再利用

在汽车行驶过程中,制动过程会产生大量的能量损失,传统燃油汽车会将这部分能量转化为热能散失。而氢能源汽车采用的燃料电池系统可以将制动时产生的能量通过电动机回收,并存储在电池中。当车辆需要加速或行驶时,电池中的能量会被释放并驱动电动机,从而实现能量的再利用。这种制动能量回收与再利用可以显著提高能源利用率,降低能源消耗和碳排放。

二、废热能量回收与再利用

氢能源汽车在燃料电池工作时会产生一定的废热,传统燃油汽车中的废热会被直接散失。而在氢能源汽车中,废热能量可以通过热回收系统进行回收利用。热回收系统通过热交换器将燃料电池产生的废热传导给制冷剂或温水,再利用该热能进行空调或供暖。这样可以有效提高能源利用效率,使废热得到充分利用,进一步减少碳排放。

三、氢气漏失能量回收与再利用

氢能源汽车在加氢和储氢过程中会产生氢气的漏失,传统情况下会导致能源的浪费。但是通过适当的设备和系统设计,可以回收这些漏失的氢气并进一步利用。例如,可以采用氢气泄漏检测系统,及时发现氢气泄漏并将其回收存储。而这些回收的氢气可以用于再次供氢或者通过附带的氢燃料电池车辆进行利用,从而最大限度地减少能源的浪费。

四、废气排放能量回收与再利用

氢能源汽车的废气排放主要是水蒸气,相比传统燃油汽车的尾气排放更加清洁环保。而水蒸气在适当的条件下可以通过余热回收装置进行回收利用。余热回收装置通过热交换器将废气中的热能进行回收,并用于加热车内空气或者供暖。这样不仅减少了废气的排放,还提高了能源利用效率。

综上所述,氢能源汽车的能量回收与再利用原理涉及到制动能量、废热能量、氢气漏失能量以及废气排放能量的回收与再利用。通过有效利用这些能量,氢能源汽车可以提高能源利用率,减少碳排放,发挥更好的环保效果。随着技术的不断进步和应用的推广,相信氢能源汽车的能量回收与再利用将能够进一步提升。

汽车尾气温差发电系统

汽车尾气温差发电系统

Automobile exhaust thermoelectric power generation system

摘要(Abstract):

汽车尾气会以热的形式大量散失,散失的热量在100瓦的量级。

本项目基于微电脑控制技术将汽车发动机尾气原本以余热直接排放到大气 中的能量,运用半导体温差发电组件转化成电能回收利用。 并且将发电核心装置

和汽车三元催化器结合。使此装置在现有车辆上应用的可行性大幅度提高, 并且

弥补了三元催化器在汽车启动时催化效率低的缺陷。

发电核心模块为全固态结构,正常使用时间达10-15年。基于开关稳压电路 设计的稳压模块为车载电器提供稳定的 12V电源。发电组件在为车载电器供电还 有盈余时对蓄电池充电。并且发电组件的工作情况,发电功率等信息通过显示器 显示。同时发电组件和发动机三元催化器结合, 在发动机启动时蓄电池为发电组

件供电,发电组件具有制热功能可以为三元催化器加热, 缩短发动机起动时三元

催化器达到正常催化效率温度的时间,从而提升三元催化器在发动机启动时的催 化效率。当发动机正常工作时发电组件高温面的温度符合三元催化器正常工作温 度范围。所以两部分结合既可以提升三元催化器在发动机起动时的催化性能, 又

方便此系统在现有车辆上安装。

关键词(keyword):汽车尾气发电;温差发电;三元催化器;节能减排。 1、引言( Introduction )

1.1. 课题的背景和意义

当前 , 我们社会面临环境恶化和能源危机的威胁 , 人类的可持续发展需要 对绿色能源技术的发展给予更多地关注 这使得温差发电技术越来越引人注目 , 该技术是一种固态能量转换方式 , 能够直接将热能转化为电能 ?

半导体温差发电组件无机械转动 , 因而无噪声 ?寿命长 ?工作稳定可靠 ?轻便, 且可利用各种设备的废热、 余热等, 因而适用于军事、 勘探和边远地区等的小功 率发电和深空探测 ?另外 , 半导体发电模块可广泛用于小家电制造、仪器仪表、 玩具及旅游业。 由于传统能源价格日益高涨, 废热回收利用愈形重要, 热电废热 回收技术可望继太阳光电技术之外,成为下一波新兴产业。

利用汽车尾气余热温差的热电转换技术

第34卷第6期 2013年12月 Journal of C 长春工业大 chun Universitv 学学报(自然科学版) of Technolo ̄y(Natural Science Edition) Vo1.34 No.6 Dec.2O13 

利用汽车尾气余热温差的热电转换技术 

田 聪 , 刘 丹 , 张克文 

张 静 , 李 佳 

(1.黑龙江工业学院电气与信息工程系,黑龙江鸡西 158100; 2.黑龙江工业学院财务处,黑龙江鸡西 158100) 

摘 要:介绍了利用温差进行发电的原理、热电材料、温差发电装置结构等。重点探讨了汽车 发动机尾气余热温差发电装置设计开发的具体步骤。该技术节约能源,绿色环保,应用前景广 阔。 关键词:热电转换;余热发电;汽车尾气 中图分类号:TM 617 文献标志码:A 文章编号:1674—1374(2013)06—0645—04 

Thermoelectric conversion technology based 

on the waste heat of automob_le exhaust 

TIAN Cong ,LIU Dan , ZHANG Ke—wen。, 

ZHANG Jing ,LI Jia (1.Department of Electrical&Information Engineering,Heilongjiang University of Technology,Jixi 158100,China 2.Finance Department,Heilongjiang Un ersity of Technology,Jixi 158100,China) 

Abstract:We introduce the thermoelectric conversi on principle based on the waste heat of automobile exhaust,the thermoelectric materials and structu re of thermoelectric conversion device.Then the 

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