一种基于帕尔帖效应的太阳能解冻盘的制作方法

本发明涉及食物解冻技术，尤其涉及一种基于帕尔帖效应的太阳能解冻盘。

背景技术：

随着家用冰箱冷藏食物的普及，食物通过冰冻延长了储藏的时间，但与此同时，食物使用时如何快速地进行解冻也成了生活中的一大困扰。目前传统的解冻方法主要有空气解冻、水浸泡解冻、微波炉解冻。这三种传统的解冻方法分别存在解冻速度慢，浪费水资源，能耗高等缺点。若能设计出一款能自主供电供热的解冻装置，则既无需浪费宝贵的水资源，又无需额外的电力输入，同时还能有良好的解冻效果。

太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，利用太阳能进行光伏发电是安全可靠的，不会受到能源危机和燃料市场不稳定因素的影响。太阳能的产生不需要提供燃料，降低了使用成本，节约了宝贵的燃料资源，符合可持续发展的理念。如果能够利用太阳能进行食物解冻，既环保又节能，将会具有良好市场应用前景。

申请号为cn201810007155.6，名称为“一种基于温差发电强化换热的解冻装置”，公开发明了一种食物解冻的装置，该装置采用温差发电的原理，利用冰冻食物与空气间的温度差进行发电，所发的电力驱动风扇进行强化换热，同时应用热导率极高的平板热管，提高了热传导效率，有效地缩短解冻时间，达到快速解冻效果。

然而，解冻食物与空气间的温度差受季节的影响较大，夏季，两者之间的温度差最高可以达到40-50℃，但在冬季，两者之间的温度差仅有10℃左右甚至更低。在此情况下，温差电池效率大大降低，食物解冻的时间也随之大大的延长。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于克服传统解冻方法解冻速度慢，浪费水资源，能耗高、受环境影响等缺点，解决冰冻食物如何快速解冻的问题，提供一种基于帕尔帖效应的太阳能解冻盘，本发明能为温差电池提供稳定的电源，避免了环境温度对解冻装置解冻速率的影响，进而保证解冻的效率。

技术方案：本发明的一种基于帕尔帖效应的太阳能解冻盘，其特征在于：包括光伏电池以及设置于光伏电池背面的解冻区和电力控制区，所述光伏电池通过支撑架立于地面，并朝阳设置；所述电力控制区包括蓄电池(光伏6v或12v)、控制器和遮板，遮板连接于光伏电池背部(例如通过粘黏的方式固定)遮板上设置有开关；所述解冻区设有均温板，均温板上布置有蓄电池和若干温差电池，蓄电池上通过导热硅胶连接有蓄水盘，温差电池的放热端设有解冻盘；

其中，光伏电池进行光伏发电，产生的清洁电力经过控制器储存到所述蓄电池中，为解冻食物提供电力。蓄电池为各个温差电池供电，供电的同时蓄电池自身发热，散发的热量通过均温板传递至温差电池的吸热端，这样不仅降低了蓄电池的温度，而且为温差电池的吸热端提供更多的热量，这些热量通过温差电池传递至解冻盘，提高了解冻效率。

进一步的，所述遮板上设有显示器，电压表、电流表以及热电偶与蓄电池相连，并把数据输出到显示器上，显示器显示蓄电池工作时的电压、电流、温度以及所储存的电量，开关控制蓄电池的放电；，当蓄电池充电达到满电时，控制器控制断开对应的电路，停止蓄电。

为了所述蓄电池和温差电池之间的电力相匹配，各个温差电池之间采用串、并联的方式进行连接，使得其与蓄电池之间的电压和电流相匹配。例如，设置12块温差电池，其中一串为4块温差电池，共3串，这3串温差电池再并联，因为每块温差电池需要3v，4块串联是12v，所以蓄电池是12v的，一个温差电池的电流为1a，三串，故需要蓄电池是3ah，电流与电压相匹配。

各个温差电池的吸热端和蓄电池均连接于均温板，对蓄电池进行降温；所述解冻盘与蓄水盘连接为一体，食物解冻后的水顺着解冻盘上的若干流道流入蓄水盘中，所述流道的横截面呈矩形、正方形和三角形中任意一种，流道的面积为1-5平方毫米，每个流道之间的间距为1-10cm；所述蓄电池和蓄水盘相连接，利用食物的解冻水对蓄电池进行冷却。

为了能对不同食物同时进行解冻，且不互相影响，所述解冻盘上分隔有若干独立的解冻区域，进行多区域划分设计，每一个解冻区域均单独设置相对应的温差电池控制电路和独立的控制开关。

为增加整个装置的灵活性，以及设置合适的光伏电池角度，提高光伏电池发电量，所光伏电池两侧分别连接于支撑架的两端，支撑架可围绕光伏电池旋转180度。

进一步的，所述解冻板设有若干隔板，各个隔板垂直于解冻板设置，隔开不同的解冻食物比如肉和鱼，防止串味。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用光伏电池发电，然后将电储存在蓄电池中，再由蓄电池驱动温差电池进行解冻，实现了绿色无污染快速解冻，具有绿色、节能、环保等优势，符合国家可持续发展战略要求；

2、利用蓄电池储存光伏电池发电的电能，因此设备使用无时间和气候的限制。冷冻食物吸收的热量一部分来源于蓄电池提供给温差电池的电能，另一部分来源于温差电池帕尔帖效应吸收的环境中的热量且这部分能量是蓄电池提供能量的几十倍，所以本发明的能量转换效率高；

3、一方面采用均温板对蓄电池进行降温，另一方面收集食物的解冻水，利用低温解冻水对蓄电池进行降温，两种降温方式，防止蓄电池过热现象的产生；

4、本太阳能解冻板设计巧妙，一面用来发电，另一面用来解冻，小巧适合家庭使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构背面示意图；

图3为本发明的零件装配示意图；

图4为本发明的多区域设计解冻盘示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以及结合附图及实施案例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图至图3所示，本发明的一种基于帕尔帖效应的太阳能解冻盘，包括光伏电池1、支撑架2、蓄电池3、控制器4、均温板5、温差电池6、遮板7、控制开关8、解冻盘9、蓄水盘10和若干电线(电线用于连接不同温差电池以及光伏电池与控制器，光伏控制器与蓄电池等)。本发明使用简单，首先把需要解冻的食物放在解冻盘9中，然后打开控制开关8进行解冻，当解冻结束时，关闭控制开关8即可。

整个装置的正面装配有光伏电池1，光伏电池1吸收太阳能进行发电，发电过程安静环保。整个装置的背面分为电力控制区和解冻区，电力控制区设有控制器4、蓄电池3和遮板7，光伏发电产生的清洁电力经过控制器4，储存到蓄电池3中。遮板7上设有显示器和控制开关8，显示器显示蓄电池3工作时的电压、电流、温度以及所储存的电量。当蓄电池3充电达到满电时，控制器4控制断开电路，停止蓄电。

解冻区包括均温板5、若干温差电池6、解冻盘9和蓄水盘10，均温板5连接有各个温差电池6的吸热端和蓄电池3，当蓄电池3为温差电池6供电时，蓄电池3自身也发热，且散发的热量通过均温板5传递至温差电池6的吸热端，不仅降低了蓄电池3的温度，而且为温差电池6的吸热端提供了更多的热量，该热量通过温差电池6传递至解冻盘9，提高了解冻效率。

解冻板设有若干隔板，各个隔板垂直于解冻板设置，隔开不同的解冻食物比如肉和鱼，防止串味。

蓄电池3在对温差电池6进行放电时，需考虑到蓄电池3和温差电池之间6的电力是否相匹配，温差电池6之间采用串、并联的方式进行连接，使得其与蓄电池3之间的电压、电流能相匹配。本发明适用于小型家电设备，可考虑的温差电池6的连接方式为4串6并，蓄电池12v。

解冻盘9与蓄水盘10一体化设计，解冻盘9上安装若干有流道11，食物的解冻水通过流道11流入蓄水盘10中，蓄电池3和蓄水盘10相连接，利用食物的解冻水对蓄电池进行冷却。

如图4所示，为了使其能对不同食物同时进行解冻，且不互相影响，对解冻盘9进行多区域划分设计，解冻盘9每一个小的解冻区域都单独设置相对应的温差电池6电路和独立的控制开关8。