一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库的制作方法

本发明涉及移动冷库，具体为一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库。

背景技术：

1、农产品“最先一公里”和“最后一公里”是目前冷链运输保存的难点问题，主要在于应用场所周围没有电力供应，无法建造需要持续用电的冷库，实际应用受限。

2、此外，在农产品最先一公里的现场，冷库要进行经常性的转移，无法进行施工建造一冷库建筑，需要根据冷链线路而放置在最合适的地点，否则对于农产品的冷链运输帮助不大。

3、现有技术中，慢慢基于太阳能发电的能源获取方式发展了光伏冷库，光伏板发电带动制冷设备运行，对存放的蔬菜等农产品进行制冷，在夜间时刻，只能通过增加蓄电池的方式来获得持续的电能，考虑到连续阴雨天，电池组需要一定的容量，这些都增加了该型冷库的建设成本。此外，冷库在使用者进出搬运农产品前后，库内温度会有较大波动，提升的温度只能使用制冷模块来逐渐降低，温度的较大波动影响冷藏效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，冷库包括舱体、外循环模块、蓄冷模块、光伏板，舱体侧壁设置外循环模块，舱体内设置蓄冷模块，舱体顶部设置若干光伏板，外循环模块从蓄冷模块中转移热量至舱体外部，光伏板为外循环模块、蓄冷模块供电。

4、冷库具有整体撬装式的外形，外循环模块使用光伏板的电，将舱体内的热量转移到外界，舱体内蓄冷模块可以在局部保持低温的状态，蓄冷模块内部分或全部的介质在一定时间内进行相变从而吸收掉舱体内由于绝热不充分而进入的外部热量，直至下一大太阳天气下，外循环模块重新做功对蓄冷模块制冷转移热量，重新蓄冷。

5、外循环模块包括压缩机、外热管、外风机、节流阀、内热管，蓄冷模块包括外罐、内罐，压缩机、外热管、节流阀、内热管依次通过封闭环形管路连接起来，外热管裸露在外界大气中，内热管位于外罐内，外风机吹风方向正对外热管，外罐与内罐均封闭且相互之间连通，外罐与内罐填充有相变介质，外罐与内罐均设置在舱体内，压缩机与光伏板电连接，压缩机出流方向朝向外热管。

6、压缩机、外热管、节流阀、内热管共同沟通从外罐往外界大气转移热量的模块，压缩机至节流阀之间管段上介质为高压高温状态，外热管向大气散发热量，节流阀至压缩机之间管段上介质为低压低温状态，从外罐内吸收热量；外罐和内罐内的介质进行相变来储存及转移大量的潜热，内罐底部的液态介质直接或间接地去吸收舱体内热量，外循环模块只有在光伏板大量发电时才运行，具有时段上的局限性，外罐、内罐内的相变介质则可以以液态形式吸收大量舱体内热量后蒸发，相变前后温度变化不大，保持舱体内低温状态。

7、蓄冷模块还包括增压泵、疏水阀，外罐和内罐相互独立，外罐位置高于内罐，增压泵通过管路进口端连接内罐上部，增压泵出口端通过管路伸入外罐内，疏水阀两端分别连接外罐和内罐，内罐上设置压力传感器。

8、内外罐相互独立可以调整内罐内相变介质的环境压力，让其相变点发生变化，蒸发出去的介质通过增压泵主动地输送往外罐内，不存留在内罐中，影响后续介质的进一步汽化，内罐上压力传感器监测内罐内压力，用作增压泵运行时的控制依据，如果蓄冷模块内仅仅是少量蒸发，此时不需要增压泵运行，增压泵进出口直通，疏水阀也完全打开，内外罐形成整体。

9、冷库还包括若干蒸发管，蓄冷模块还包括循环管，循环管从内罐底部延伸出并在舱体内环绕一圈后回到内罐底部，蒸发管设置在舱体内的内壁上，蒸发管均竖直布置，蒸发管顶部与循环管接触换热，蒸发管内填充相变介质。

10、蒸发管分布在舱体内，如果直接用内罐内的介质来吸收舱体内热量，内罐的尺寸以及设置位置不好安排，而且基于相变进行的热量转移，需要在吸热位置就产生相变，相变位置的上方是气体空间，蒸发管的设置方便了舱体内吸热点的设计可修改性，也可以通过增设蒸发管来在局部提升吸热能力，例如舱体的进仓位置。

11、蒸发管包括管头、连接部、蒸发段，管头绞缠在循环管外壁，管头通过连接部连接竖直的蒸发段，管头、连接部、蒸发段中空。

12、管头与循环管绞缠接触增加换热面积，让蒸发管内蒸发上来的介质及时被循环管内低温介质吸收热量重新液化并下落，管与管相互独立封闭，不从内部过流通道穿插，防止密封失效问题的发生。

13、蒸发段截面直径小于连接部的截面直径。

14、蒸发段相比于连接部和管头进行收缩，可以让较少的液体量就充满较大的高度范围，蒸发段的高度范围就是蒸发管从舱体内吸热的高度区域。

15、冷库还包括调压模块，调压模块设置在舱体内，调压模块独立调整每个蒸发管内的压力。

16、每根蒸发管内压力独立调节，能够独立改变各个管内的蒸发温度，有目的性的在舱体内各个区域构造有点差异的温度梯度，也可以在舱体进出门附近制造低温区，防止开门过程过多热空气进入影响舱体深处的温度。

17、调压模块包括缓存罐、负压管、正压管、电磁阀，缓存罐上分别延伸出负压管和正压管，负压管和正压管分别以支管形式与每个蒸发管内的上部连通，在所有支管上设置电磁阀，负压管连接缓存罐的位置处设置出气口朝向缓存罐的气泵，正压管连接缓存罐的位置处设置进气口朝向缓存罐的气泵，每个蒸发管上设置压力传感器。

18、正压管内压力较高，打开蒸发管与正压管所连通支管上的电磁阀时，可以提高蒸发管内的介质压力，让蒸发点提升，该蒸发管也就在较高的温度下才大量的相变吸热，如果想要某一处蒸发管所在位置温度处于较低值，则应当将该蒸发管与负压管联通的支管上电磁阀打开，降低压力，直至适应值后，关闭两个支管上电磁阀，蒸发管内介质量较少，其可以在较低的温度时就发生蒸发，大量吸收外界热量。

19、舱体侧面设置侧门，舱体内还具有紧邻侧门的隔离区，隔离区内壁上的蒸发管设置的蒸发温度低于舱体内其他位置处的蒸发管蒸发温度。

20、蒸发管大量吸热的温度点可通过调压结构改变，舱体进出处的侧门位置设置隔离区防止进出存放蔬菜时舱体内有较大温度波动。

21、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过光伏板为冷库部件供电，但冷量的储存通过介质相变实现，不需要大量的电池组来储存电能；多级的相变制冷以及蒸发管的设置，让舱体内各个位置温度能被及时感知以及带走热量，介质相变带走大量热量让局部制冷速度提升，维持舱体内温度稳定。可放置在缺乏公共电网的田间，对采摘后的果蔬等常温保鲜农作物预冷存储，为蓄能离网型光伏冷库，无需外部电源。产品在上述应用场景具备不占建设用地、灵活移动、节能环保。

技术特征：

1.一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述冷库包括舱体(1)、外循环模块(2)、蓄冷模块(3)、光伏板(6)，所述舱体(1)侧壁设置外循环模块(2)，舱体(1)内设置蓄冷模块(3)，舱体(1)顶部设置若干光伏板(6)，所述所述外循环模块(2)从蓄冷模块(3)中转移热量至舱体(1)外部，所述光伏板(6)为外循环模块(2)、蓄冷模块(3)供电。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述外循环模块(2)包括压缩机(21)、外热管(22)、外风机(23)、节流阀(24)、内热管(25)，所述蓄冷模块(3)包括外罐(31)、内罐(32)，所述压缩机(21)、外热管(22)、节流阀(24)、内热管(25)依次通过封闭环形管路连接起来，所述外热管(22)裸露在外界大气中，所述内热管(25)位于外罐(31)内，所述外风机(23)吹风方向正对外热管(22)，所述外罐(31)与内罐(32)均封闭且相互之间连通，所述外罐(31)与内罐(32)填充有相变介质，外罐(31)与内罐(32)均设置在舱体(1)内，所述压缩机(21)与光伏板(6)电连接，压缩机(21)出流方向朝向外热管(22)。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述蓄冷模块(3)还包括增压泵(33)、疏水阀(34)，所述外罐(31)和内罐(32)相互独立，外罐(31)位置高于内罐(32)，所述增压泵(33)通过管路进口端连接内罐(32)上部，增压泵(33)出口端通过管路伸入外罐(31)内，所述疏水阀(34)两端分别连接外罐(31)和内罐(32)，所述内罐(32)上设置压力传感器。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述冷库还包括若干蒸发管(4)，所述蓄冷模块(3)还包括循环管(35)，所述循环管(35)从内罐(32)底部延伸出并在舱体(1)内环绕一圈后回到内罐(32)底部，所述蒸发管(4)设置在舱体(1)内的内壁上，蒸发管(4)均竖直布置，蒸发管(4)顶部与循环管(35)接触换热，蒸发管(4)内填充相变介质。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述蒸发管(4)包括管头(41)、连接部(42)、蒸发段(43)，所述管头(41)绞缠在循环管(35)外壁，管头(41)通过连接部(42)连接竖直的蒸发段(43)，管头(41)、连接部(42)、蒸发段(43)中空。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述蒸发段(43)截面直径小于连接部(42)的截面直径。

7.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述冷库还包括调压模块(5)，所述调压模块(5)设置在舱体(1)内，调压模块(5)独立调整每个蒸发管(4)内的压力。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述调压模块(5)包括缓存罐(51)、负压管(52)、正压管(53)、电磁阀(54)，所述缓存罐(51)上分别延伸出负压管(52)和正压管(53)，所述负压管(52)和正压管(53)分别以支管形式与每个蒸发管(4)内的上部连通，在所有支管上设置电磁阀(54)，所述负压管(52)连接缓存罐(51)的位置处设置出气口朝向缓存罐(51)的气泵，所述正压管(53)连接缓存罐(51)的位置处设置进气口朝向缓存罐(51)的气泵，每个蒸发管(4)上设置压力传感器。

9.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，其特征在于：所述舱体(1)侧面设置侧门(7)，所述舱体(1)内还具有紧邻侧门(7)的隔离区，隔离区内壁上的蒸发管(4)设置的蒸发温度低于舱体(1)内其他位置处的蒸发管(4)蒸发温度。

技术总结本发明涉及移动冷库技术领域，具体为一种太阳能光伏驱动相变蓄能式移动型田间冷库，冷库包括舱体、外循环模块、蓄冷模块、光伏板，舱体侧壁设置外循环模块，舱体内设置蓄冷模块，舱体顶部设置若干光伏板，外循环模块从蓄冷模块中转移热量至舱体外部，光伏板为外循环模块、蓄冷模块供电。冷库具有整体撬装式的外形，外循环模块使用光伏板的电，将舱体内的热量转移到外界，舱体内蓄冷模块可以在局部保持低温的状态，蓄冷模块内部分或全部的介质在一定时间内进行相变从而吸收掉舱体内由于绝热不充分而进入的外部热量，直至下一大太阳天气下，外循环模块重新做功对蓄冷模块制冷转移热量，重新蓄冷。技术研发人员：孟卫康,孟正轩受保护的技术使用者：上海康帅冷链科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5