一种基于磁制冷的高铁降温系统的制作方法

本实用新型涉及低温与制冷技术领域，具体涉及到一种基于磁制冷的高铁降温系统。

背景技术：

目前动车空调系统的耗能是交通系统耗能主要组成部分，大约占总耗能的百分之二十五左右，从列车各用电设备的用电量来看，空调用电是占比重最大的，研究结果表明能耗随季节变化而变化，冬夏两季的能耗最大且夏季大于冬季，过渡季节的能耗较小。在用电量的构成中，空调设备耗能约占总耗电量的百分之七十五，空调系统耗能过大，导致限制其他用电系统的正常运转。

在列车遇突发情况过程中，车内不予以开空调，以达到节约电量的目的。特别是对于高铁运行过程中，由于供电公司管辖的220千伏电力线脱落或在雷电天气中高铁高压线路遭遇雷击而导致高铁无法行进时，高铁内备用电源没有足够的电量维持空调正常进行。由于高铁是封闭式设计，车厢密不透风，高铁突然停止过程中，由于车外高压线的存在并且无法预测高铁何时正常运行，出于安全，乘客只能被困在全封闭车内，此时高铁车厢内温度会逐渐达到40度左右，导致人体出现虚脱反应。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种高效节能的基于磁制冷的高铁降温系统。

为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种基于磁制冷的高铁降温系统，包括两个磁制冷组件，磁制冷组件包括磁场单元和设于磁场单元中的磁工质床，磁工质床设有进水口和出水口；第一磁制冷组件的出水口和第二磁制冷组件的进水口通过第一管路相连，第一管路上顺着水流方向依次设有水泵和室外换热器；第二磁制冷组件的出水口和第一磁制冷组件的进水口通过第二管路相连，第二管路上顺着水流方向依次设有蓄冷器和室内换热器；第一磁制冷组件和第二磁制冷组件设于车厢侧壁的夹层内，室外换热器设于车厢顶部，第一管路和第二管路沿车厢侧壁铺设。

优选的，所述室外换热器上端为斜面，斜面凸设于车厢顶部。

优选的，所述室外换热器上端斜面与水平面的夹角为2°-10°。

优选的，所述室外换热器上端斜面与水平面的夹角为3°。

优选的，所述室外换热器通过室外风机进行热交换，室内换热器通过室内风机进行热交换。

优选的，所述第一管路和第二管路由塑料制成。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的基于磁制冷的高铁降温系统，即可用于平时高铁运行中的车厢内降温，也可用于高铁突发情况停车时，使车厢内的温度降下来，解决高温带来的不良影响，在节约能源的情况下，为旅客提供舒适的乘车环境。

2、磁制冷技术用水来作为传热介质，消除了因使用氟利昂、氨及碳氢化合物等制冷剂所带来的破坏臭氧层、有毒、易泄漏、易燃、易爆等损害环境的缺陷。

3、相对于传统的压缩蒸汽制冷循环，磁制冷循环的效率可达到理想气体卡诺循环30%-60%，而传统蒸汽制冷循环的效率一般只能达到5%-10%；由于磁工质是固体状态，其熵密度远远大于气体的熵密度，实现体积小型化；最后，由于整个过程不需要压缩机，所使用的运动部件相对少而且运行速度慢，可大幅度降低震动与噪声，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型基于磁制冷的高铁降温系统的结构示意图。

图2为本实用新型室外换热器上端斜面的示意图。

图3为本实用新型第一磁制冷组件和第二磁制冷组件的安装示意图。

其中，1、第一磁制冷组件；2、第二磁制冷组件；3、水泵；4、室外换热器；5、蓄冷器；6、室内换热器；7、第一管路；8、第二管路；9、室外风机；10、车厢；11、磁场单元；12、磁工质床。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种基于磁制冷的高铁降温系统，包括两个磁制冷组件，磁制冷组件包括磁场单元11和设于磁场单元11中的磁工质床12，磁工质床12设有进水口和出水口。两个磁制冷组件分别为第一磁制冷组件1和第二磁制冷组件2，第一磁制冷组件1用于励磁制热，第二磁制冷组件2用于消磁制冷。

第一磁制冷组件1的出水口和第二磁制冷组件2的进水口通过第一管路7相连，第一管路7上顺着水流方向依次设有水泵3和室外换热器4。第二磁制冷组件2的出水口和第一磁制冷组件1的进水口通过第二管路8相连，第二管路8上顺着水流方向依次设有蓄冷器5和室内换热器6，室内换热器通过室内风机进行热交换。

如图2和图3所示，第一磁制冷组件1和第二磁制冷组件2分别设于车厢10两侧壁的夹层内，室外换热器4设于车厢10顶部。第一管路7和第二管路8由塑料制成，第一管路7和第二管路8均沿车厢10侧壁铺设。

室外换热器4上端为斜面，斜面凸设于车厢10顶部。高铁行驶过程中，空气快速流过室外换热器上端斜面，对室外换热器进行散热。室外换热器4上端斜面与水平面的夹角为2°-10°。室外换热器4上端斜面与水平面的夹角为3°时室外换热器4的散热效果较好，即不会影响高铁的运行速度，也能高效的散热。

室外换热器4还可通过室外风机9进行热交换，当高铁突然停止过程中，可由室外风机对室外换热器进行散热。

本实施例基于磁制冷的高铁降温系统的工作过程为：如图1 所示，位于图中上部的第一磁制冷组件励磁制热，而位于图中下部的第二磁制冷组件消磁制冷，在水泵的作用下，水在第一管路和第二管路中循环。首先水进入到第二磁制冷组件进行制冷，被制冷后的水通过蓄冷器到达室内换热器，室内换热器与车厢内部空气进行热交换，热交换完的水进入到第一磁制冷组件中进行加热，被加热的水通过水泵升入车厢顶部的室外换热器进行散热，散热后的水再次进入第二磁制冷组件，重复上述循环，便能对车厢内的空气进行持续降温。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。