應用於柴油發電機上的節能冷卻系統的製作方法
2023-05-31 04:33:06 3
專利名稱：應用於柴油發電機上的節能冷卻系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，更具體的說，尤其涉及一種根據柴油機負荷大小和外界環境溫度高低來控制散熱的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統。
背景技術：
柴油發電機在社會的各領域均有較為廣泛的應用，受能源減少和節能大環境的影響，現有的柴油發電機朝著高動力性、高可靠性、低排放、低油耗方面發展。柴油機的熱效率約為20% 45%，其餘能量會被冷卻介質、廢氣和機械傳動損耗帶走。其中通過氣缸冷卻水套帶走的熱量佔總熱量的15% 35%，當柴油機在較低的負荷下運行時，此項熱損失所佔的比例還要更大；這是因為，在低負荷時可燃混合氣體的放熱量減少，而冷卻系統的散熱量則還是保持不變，導致冷卻系統會將過量的熱量帶走，會使柴油機的氣缸溫度過低，造成熱量的浪費。再者，冷卻系統的散熱量不僅要與負荷成一定關係，而且還受外界環境溫度的影響。當外界環境溫度較低時，單位時間內通過散熱水箱排出的熱量就會增加，為了使柴油機的氣缸溫度不至過低，應降低循環水泵的運行速度或者風扇的運行速度，但現有的柴油機冷卻系統均沒有根據負載的大小和外界的環境溫度來實時地控制冷卻系統的工作。·發明內容本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種根據柴油機負荷大小和外界環境溫度高低來控制散熱的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統。本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，包括設置於柴油發電機上的氣缸冷卻水套、循環水泵、風扇、散熱水箱以及控制電路部分，循環水泵、風扇分別由循環水泵驅動電機、風扇驅動電機驅使；其特徵在於:所述控制電路部分包括微控制器，微控制器的信號採集端連接有氣缸水套溫度傳感器、循環水泵驅動電機速度傳感器、風扇驅動電機速度傳感器、散熱水箱進水管溫度傳感器、散熱水箱出水管溫度傳感器以及柴油發電機負荷信號，微控制器的輸出埠連接有循環水泵驅動電機控制電路和風扇驅動電機控制電路。通過循環水泵可實現冷卻水在氣缸冷卻水套與散熱水箱之循環，實現對柴油機氣缸的冷卻降溫作用。風扇設置於散熱水箱位置處，以加速散熱水箱的散熱作用。控制電路部分實現信號採集、數據運算和控制輸出的作用，以便整個冷卻系統工作在最佳的節能狀態。微控制器通過氣缸水套溫度傳感器可檢測氣缸的溫度，當氣缸的溫度過高時，會加速冷卻系統的降溫作用；當氣缸的溫度不高時，會降低冷卻系統的散熱作用，以實現節能作用。微控制器通過循環水泵驅動電機速度傳感器、風扇驅動電機速度傳感器可檢測出循環水泵驅動電機、風扇驅動電機的運行工作狀態。微控制器通過循環水泵驅動電機控制電路、風扇驅動電機控制電路分別控制循環水泵和風扇的運行，以便整個冷卻系統工作在既滿足冷卻散熱要求，有最大限度地節能的狀態。本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，循環水泵實現冷卻水在汽缸冷卻水套與散熱水箱之間的循環流動。本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，所述微控制器的輸入埠還連接有電源模塊、時鐘電路和環境溫度傳感器。電源模塊用於給控制電路部分提供電能，時鐘電路用於產生微控制器工作所必須的脈衝信號。微控制器通過環境溫度傳感器可檢測外界的環境溫度，以根據外界的環境溫度來控制整個冷卻系統的工作狀態。本實用新型的有益效果是:本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，通過設置可進行信號採集、數據運算和控制輸出作用的微控制器，通過檢測輸出負載大小和氣缸溫度的高低，來實時地控制循環水泵和風扇的運行，使柴油機的氣缸溫度不至於過低，最大限度地低了熱量損失，實現了節能的目的。通過設置環境溫度傳感器，微控制器可以根據檢測的外界環境溫度來控制冷卻系統的運行，使得整個冷卻系統中的冷卻水循環速度與外界的溫度成反比關係，進一步降低了熱量的損失，實現了節能作用。本實用新型具有結構簡潔合理、節能效果顯著和便於應用推廣的優點。
圖1為本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統的結構示意圖；圖2為本實用新型中控制電路部分的原理圖。圖中:I柴油發電機，2氣缸冷卻水套，3循環水泵，4風扇，5散熱水箱，6注水口，7微控制器，8氣缸水套溫度傳感器，9循環水泵驅動電機速度傳感器，10風扇驅動電機速度傳感器，11散熱水箱進水管溫度傳感器，12散熱水箱出水管溫度傳感器，13柴油發電機負荷信號，14循環水泵驅動電機控制電路，15風扇驅動電機控制電路，16環境溫度傳感器，17電源模塊，18時鐘電路。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，給出了本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統的結構示意圖，其包設置於括柴油發電機I上的氣缸冷卻水套2、循環水泵3、風扇4和散熱水箱5 ；循環水泵3實現冷卻水在氣缸冷卻水套2與散熱水箱5之間的循環，風扇4設置於散熱水箱5上，實現對散熱水箱5的降溫作用。在散熱水箱5的上方設置有注水口 6，以便將散熱水箱5中注入冷卻水。其中循環水泵3、風扇4分別通過循環水泵驅動電機、風扇驅動電機來驅使，以實現水循環和降溫作用。如圖2所示，給出了本實用新型中控制電路部分的原理圖，其包括與微控制器I的信號採集端相連接的氣缸水套溫度傳感器8、循環水泵驅動電機速度傳感器9、風扇驅動電機速度傳感器10、散熱水箱進水管溫度傳感器11、散熱水箱出水管溫度傳感器12、柴油發電機負荷信號13以及環境溫度傳感器16，微控制器7的輸出端連接有循環水泵驅動電機控制電路14和風扇驅動電機控制電路15。微控制器7實現信號採集、數據運算和控制輸出作用，微控制器7通過氣缸水套溫度傳感器8可檢測出柴油機氣缸的溫度，當溫度過高時，會加速循環水泵3和風扇4的運行；當溫度不是很高時，會降低循環水泵3和風扇4的運行，以減少熱量散發，降低能量消耗。微控制器7通過柴油發電機負荷信號13，可檢測出柴油機的負荷大小，當負荷較大時，說明氣缸冷卻水套2中有較多的熱量待散出，應適當增加循環水泵3和風扇4的運行；當負荷較小時，說明氣缸冷卻水套2中有較少的熱量待散出，應適當降低循環水泵3和風扇4的運行。微控制器7通過散熱水箱進水管溫度傳感器11和散熱水箱出水管溫度傳感器12可檢測出散熱水箱5的散熱狀態，當出水管溫度與進水管溫度差值較小時，說明散熱水箱5的散熱量較小，應加速風扇4的運行。微控制器7對循環水泵3、風扇4的運行狀態，是通過循環水泵驅動電機控制電路14、風扇驅動電機控制電路15來進行控制的。同時，微控制器7通過環境溫度傳感器16可檢測出外界的環境溫度，當外界的環境溫度較高時，所說明散熱水箱5的散熱能力較低，應加速循環水泵3和風扇4的運行，以滿足熱量的散發；如果檢測到外界的溫度較低時，應適當降低循環水泵3和風扇4的運行，以減少熱量的散發，降低能量損失。本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，通過設置可進行信號採集、數據運算和控制輸出作用的微控制器，通過檢測輸出負載大小和氣缸溫度的高低，來實時地控制循環水泵和風扇的運行，使柴油機的氣缸溫度不至於過低，最大限度地低了熱量損失，實現了節能的目的。通過設置環境溫度傳感器，微控制器可以根據檢測的外界環境溫度來控制冷卻系統的運行，使得整個冷卻系統中的冷卻水循環速度與外界的溫度成反比關係，進一步降低了熱量的損失，`實現了節能作用。
權利要求1.一種應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，包括設置於柴油發電機(I)上的氣缸冷卻水套(2)、循環水泵(3)、風扇(4)、散熱水箱(5)以及控制電路部分，循環水泵、風扇分別由循環水泵驅動電機、風扇驅動電機驅使；其特徵在於:所述控制電路部分包括微控制器(7)，微控制器的信號採集端連接有氣缸水套溫度傳感器(8)、循環水泵驅動電機速度傳感器(9)、風扇驅動電機速度傳感器(10)、散熱水箱進水管溫度傳感器(11)、散熱水箱出水管溫度傳感器(12)以及柴油發電機負荷信號(13)，微控制器的輸出埠連接有循環水泵驅動電機控制電路(14)和風扇驅動電機控制電路(15 )。
2.根據權利要求1所述的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，其特徵在於:循環水泵(3)實現冷卻水在汽缸冷卻水套(2)與散熱水箱(5)之間的循環流動。
3.根據權利要求1或2所述的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，其特徵在於:所述微控制器(7)的輸入埠還連接有電源模塊(17)、時鐘電路(18)和環境溫度傳感器(16 )。
專利摘要本實用新型的應用於柴油發電機上的節能冷卻系統，包括氣缸冷卻水套、循環水泵、風扇、散熱水箱以及控制電路部分；特徵在於控制電路部分包括微控制器，微控制器連接有氣缸水套溫度傳感器、循環水泵驅動電機速度傳感器、風扇驅動電機速度傳感器、散熱水箱進水管和出水管溫度傳感器，微控制器的輸出埠連接有循環水泵驅動電機控制電路和風扇驅動電機控制電路。本實用新型的冷卻系統，通過檢測輸出負載大小和氣缸溫度的高低，來實時地控制循環水泵和風扇的運行，使柴油機的氣缸溫度不至於過低，最大限度地低了熱量損失，實現了節能的目的。具有結構簡潔合理、節能效果顯著和便於應用推廣的優點。
文檔編號F01P9/04GK203130234SQ201320022928
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月17日 優先權日2013年1月17日
發明者王宇超, 王猛 申請人:山東綠環動力設備有限公司