主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖的制作方法

本发明涉及半地下模型保鲜窖技术领域，具体涉及一种主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖。

背景技术：

我国是世界果蔬的生产大国，蔬菜和多种水果的产量位居世界第一，但我国果蔬收获后的耗损率也居高不下。目前我国特色蔬菜自然条件下的贮藏存放期较短，物流半径偏小，同时，大中型现代化冷藏设备又存在成本高、能耗高、实际利用率低的问题，人们长期以来仅重视采前栽培、病虫害的防治,却忽视采后贮运及产地基础设施建设，造成果蔬收获后的损耗率偏高。粗略统计，由于处理不当，我国果品损耗率约占总产量的30％，蔬菜损耗率高达30％-40％，造成了农产品很大比例的损坏减值，影响我国农业发展和农产品的效益最大化。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖，其是一种可适用于多种果蔬保鲜存储的低成本高收益的自动控温调湿保鲜窖模型库，可用于研究解决果蔬采后贮运耗损率大以及适应多地区气候差异的问题。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖，包括：

库体，内部为中空结构以贮藏产品，所述库体一面墙体上预定高度开的通风门的内侧设有电动平移门，与所述电动平移门相对的墙体上预定高度位置开设的通风口安装有电动百叶窗；

所述库体的底部铺设供水管，由沙土层覆盖，所述沙土层中放置土壤温度传感器；所述供水管的进出水口与库体外的恒温供水装置连接；所述土壤温度传感器连接土壤蓄热控制器，所述土壤蓄热控制器与恒温供水装置连接；

还包括多个温湿度传感器，分别检测电动平移门外部与内部以及电动百叶窗外部与内部的温度和湿度；

所述温湿度传感器连接plc控制器，所述plc控制器与电动平移门、电动百叶窗的驱动部件电连接。

在所述通风口的位置安装有轴流风机，与所述plc控制器连接。

在所述保鲜窖模型库库体内还加装有除湿器，与所述plc控制器连接。

所述供水管由多个管体等距平行铺设后顺序连接形成。

本发明分利用了在库底铺设的一定的深度沙土土壤层的蓄热能力，并通过通风门以及通风口引入自然冷风对库内温湿度进行自动调控，并可根据不同地区的气候条件和贮藏保鲜的不同品种果蔬分别设置不同的控温调湿条件，高效利用清洁能源，能以最低的成本达到最佳贮藏效果，实现农业增产增收，农产品减损增值，而且具有很好的农业推广价值。

附图说明

图1是主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖的结构示意图；

图2是主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖的a-a线的剖面示意图；

图3是主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖的自动控温调湿系统的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-2所示，一种主动利用自然冷热源的自动控温调湿的半地下模型保鲜窖，包括：

保鲜窖模型库库体1，内部为中空结构以贮藏产品，所述保鲜窖模型库库体的一面墙体上预定高度处，预留一通风门与外界连接，在所述通风门的内侧设有一通过滑轨4滑动平移，实现开闭通风门的电动平移门2，与所述电动平移门相对的墙体上预定高度位置开设有通风口，所述通风口安装有电动百叶窗3，打开后以实现主动引入自然冷源使保鲜窖模型库库体内的气流流动；

所述保鲜窖模型库库体的底部铺设供水管12，所述供水管多个管体等距平行铺设后顺序连接形成，具有一个进水口及一个出水口，并由沙土层(未示出)覆盖，所述沙土层中放置土壤温度传感器10，以测定模型库底部土壤层的实时温度；所述供水管12的进水口、出水口与保鲜窖模型库库体的外部放置引入的恒温供水装置11相连接；所述土壤温度传感器连接保鲜窖模型库库体的一侧壁上安装的控制箱7内的土壤蓄热控制器(未示出)，所述土壤蓄热控制器与所述恒温供水装置11连接，可实现根据已设定的土壤温度参数，实时调控恒温供水装置11的出水口温度，达到根据实际情况而动态调控土壤蓄热放热的效果；所述土壤蓄热控制器可以采用单片机予以实现；

还包括温湿度传感器，具体可以是包括第一温湿度传感器8，该第一温湿度传感器8为至少两个，分别安装在电动平移门2的内外侧，分别以检测电动平移门2的外部与内部的温度和湿度的数据；

第二温湿度传感器9，该第二温湿度传感器9为至少两个，分别安装在电动百叶窗3的内外侧，以分别检测电动百叶窗3的外部与内部的温度和湿度的数据；

所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器通过检测线与所述的控制箱7内的plc控制器(未示出)连接，所述plc控制器与电动平移门、电动百叶窗的驱动部件电连接。

所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器将检测的数据传送到设于控制箱7中的plc控制器，由所述plc控制器根据检测的温湿度的数据控制电动平移门、电动百叶窗的开合及开合度，以达到根据温温度不同情况，分别引入不同的自然冷量，来控制保鲜窖模型库内的温湿度条件。

所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器可以采用现有壁挂式温湿度传感器。

需要说明的是，本发明中，所述鲜窖模型库库体1内部形成上库部与下库部上下两个空间；所述上库部的空间，用于模拟半地下保鲜窖的地上温湿度环境及主动引入自然冷资源；所述下库部的空间，用于创造半地下保鲜窖地下热源被动利用的环境。

所述上部库与下部库是以所述电动平移门的下门框为分界，下门框以上部分为上部库，以下部分为下库部。

本发明中，所述供水管、沙土层及冷水机组一起形成保鲜窖模型库的土壤蓄热\蓄冷模拟系统，所述沙土层的厚度根据情况具体设计，所述供水管采用钢管。所述恒温供水装置11可以采用恒温冷水机组或恒温水箱。

其中，所述电动百叶窗由其侧部安装的电动开合器5，在所述plc控制器的控制下控制开启，所述电动开合器可以牵引电动百叶窗叶片开合及开度，以达到主动引入自然冷源并使保鲜窖模型库库体内的气流流场更均匀合理。

所述通风口的位置可以根据cfd分析确定。

进一步的，为了使保鲜窖模型库库体内的气流流动的效果更加明显有效，在所述通风口的位置安装有轴流风机6，以便在库内气流流动不理想的情况下，利用轴流风机强制通风，加强通风效果。所述轴流风机6与所述plc控制器连接，由所述plc控制器控制开机或停机。

位于电动百叶的窗口位置的轴流风机选择性启动后，电动百叶窗通风口进行强制机械通风，空气沿通风口风道能均匀有序的送进保鲜窖模型库内，循环成流，可以很好的避免自然通风方式所达不到的库内死角和分布不均衡的问题，使库内的流场和温度场都有很好的均匀度。

当然为了库内的除湿需要，在所述保鲜窖模型库库体内还可以加装除湿器。在实际运用时，适当情况下，还可在库内下部的各角落装载脱碳设备，或除臭去乙烯设备等，减少气体对果蔬的危害，提高贮藏果蔬的品质。

需要说明的是，本发明中，所述电动平移门2的滑动结构为现有技术，其通过连接内置于滑轨中的滑轮，实现沿滑轨来回移动，所述电动平移门2由在滑轨侧部安装有平移门电机4驱动牵引，在滑轨上移动，实现控制通风门的开合以及开度大小，所述滑轨按常规设置，安装在保鲜窖模型库库体上。

其中，所述保鲜窖模型库库体1为呈矩形状体结构，可以采用现有公知的保温板通过连接制作成，如聚氨酯保温板或聚苯酯保温板，当然了，为了增强保温效果，还可以是在保温板的内外侧再加盖火烧砖墙体，增强保温性能，如在内侧加盖厚度12cm的火烧砖墙体，在外侧加盖厚度24cm的火烧砖墙体，所述保鲜窖模型库库体1内部为方形中空，用于贮藏所需要保鲜的果蔬产品。具体库容大小根据实际情况需要设定。

本发明自动控温调湿系统的控制流程见图3所示，图3中，21-窖内参数设定，22-主控制器(plc控制器)，23-判断条件，24-门调节器，25-门调节机构(平移门电机)，26-门对象(电动平移门)，27-中间变量，28-窗调节器，29-窗调节机构(电动开合器)，30-窗对象(电动百叶窗)，31-自整定控制算法，32-窖内温度，33-窖外环境参数，34-门测量变送器，35-窗测量变送器。

开始，设置窖内目标参数21，包括窖内目标温度及窖内目标湿度，主控制22器通过设置的判断条件23与测量的窖内空间的多维温湿度参数、输入的窖外环境参数33以及门窗当前位置的比对，利用自整定控制算法31计算出门调节器24以及窗调节器28的整定参数设定值，最终将门调节器24以及窗调节器82的计算输出值发送给门调节机构25及窗调节机构29，最终实现门对象26及窗对象30开度的控制，实现对窖内温度32控制，同时采集门对象及窗对象的当前开度值的中间变量27，通过门测量变送器34、窗测量变送器35，将对应的中间变量反馈到对应的判断条件23，实现门开度值、窗开度值以及窖内环境值三者动态整合，最终反馈给主控制器，实现整体闭环控制。

本发明充分考虑和利用了一定深度的沙土土壤层的蓄热能力，并引入自然冷风进行调控，可以以最低的成本达到最佳贮藏效果的条件，并可根据不同地区的气候条件和贮藏保鲜的不同品种果蔬分别设置不同的控温调湿条件，效利用清洁能源，实现农业增产增收，农产品减损增值，而且具有很好的农业推广价值，是适合中国国情的一种很有发展前途的果蔬贮藏方式。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。