一种基于冷链终端小区的节能生鲜物流保存柜的制作方法

本发明涉及一种生鲜物流保存柜，具体是一种基于冷链终端小区的节能生鲜物流保存柜，属于制冷及热泵技术领域。

背景技术

冷链物流在整个冷链行业中仍存在缺陷，这种缺陷在冷链环节的末端尤为清晰。一般而言，大多数购买者无法做到购买后及时取货，冷链物流便会在“最后一公里”出现问题，从而无法保证食品的新鲜程度。基于此，一种可控温度的小区生鲜物流保存柜具有一定意义。

目前，现有技术中存在的同类型产品主要分为三类：第一类产品是利用压缩式制冷系统，将每一个柜体内都安装一组蒸发器及若干压力调节阀，此类产品成本高、制冷剂充灌量大、且机组运行过程中极易因为末端支路多、压力不稳定、润滑油回油问题而造成运行维护成本高；第二类产品是使用二次换热水冷的方式实现箱体的降温，此类产品一方面二次换热降低能效，另一方面由于水作为载冷剂，只能实现零上的冷藏功能；第三类产品是使用热电制冷，热电制冷原理是两种不同半导体材料(p型和n型)串联组成p-n结，当p-n结中有直流电通过时，由于两种材料中的电子和空穴在跨域p-n结中移动过程中的吸热或放热效应，即帕尔贴效应，就会使得半导体制冷片出现制冷及制热效果，两个结点会分别发生吸热及放热现象，吸热端被称为冷端、放热端被称为热端，冷端可用于制冷。热电制冷虽具有成本低、简单无运动部件、运维方便等优点，但热端散热问题会限制其能效。基于对现有技术的分析，可知同类产品存在成本高或效率低下等问题，且所有产品的设计并没有考虑生鲜商品中特殊的果蔬类产品的换气问题。

石墨烯是一种具有超大的比表面积、良好的热和化学稳定性、超高的热导率的蜂窝状单层碳材料。在热端覆盖有超高导热率的石墨烯用于强化热电制冷热端的散热能力，可提高热电制冷效率，满足冷藏冷冻不同温度要求。

对于果蔬类产品而言，不同于其他种类生鲜。果蔬在贮藏过程中仍是独立生命体，具有呼吸作用、乙烯作用等生理活动，其所不断产生的二氧化碳、乙烯等有害物质如果不能得到及时的通风换气，则容易加快果蔬后熟衰老。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于冷链终端小区的节能生鲜物流保存柜，该保存柜能够通过地道风实现生鲜类中特殊的果蔬类产品的换气功能，通过太阳能热电制冷实现保存柜的冷藏冷冻要求，通过地道风及石墨烯实现热电制冷热端的强化散热问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于冷链终端小区的节能生鲜物流保存柜，包括由箱体组成的保存柜本体，所述保存柜本体上设置有太阳能热电制冷系统，所述保存柜本体连接有地道风换气系统；

其中，所述太阳能热电制冷系统包括可将太阳能转化为电能的太阳能电池板、所述太阳能电池板电性连接有由p型及n型半导体组成电路的热电制冷片，所述热电制冷片一侧为能够产生冷量的冷端，所述热电制冷片另一侧为能够产生热量的覆石墨烯涂层热端；

所述地道风换气系统包括与每个箱体相通的送风管，所述送风管连接有位于地表下的地道管的一端，所述地道管的另一端连接有与外界相通的新风口。

进一步，每个所述箱体顶端并联设置有用于果蔬保鲜换气的第一风阀和用于热电制冷热端散热的第二风阀；所述第一风阀和第二风阀均于送风管相通。

进一步，所述热电制冷片镶嵌于所述箱体后面；

进一步，所述冷端位于所述热电制冷片内壁上，所述覆石墨烯涂层热端位于热电制冷片外壁上；

进一步，所述冷端表面安装有冷端翅片，所述热端表面安装有热端翅片。

进一步，所述热端翅片中间有安装于热端上的风扇。

进一步，每个箱体上设置有送风口，所述送风口上安装有第一风阀。

进一步，所述地道管内安装有能够给所述送风管送风的风机。

进一步，每个箱体上设置有温度传感器、第三风阀以及与所述第三风阀匹配的换气百叶。

进一步，所述保存柜本体一侧安装有用于回收冷链过程废弃冰袋的储物保温箱。所述保温箱贴附包围送风管外侧。

本发明的有益效果是：该保存柜采用太阳能驱动热电制冷，太阳能具有环保、清洁、价廉、可再生等优势，无需充灌制冷剂；同时为了解决热电制冷热端散热问题，引入地道风及石墨烯层强化散热；对于果蔬类生鲜产品，利用全年温度适宜的地道风，进行通风换气，可减低二氧化碳及乙烯浓度，有利于提高果蔬保鲜效果，从而使得保存柜具有节能环保等特点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明单个箱体结构示意图；

图3为本发明单个箱体剖面结构示意图；

图中：1、保存柜本体，2、新风口，3、地道管，4、送风管，5、送风口，6、第一风阀，7、冷端，8、第二风阀，9、换气百叶，10、第三风阀，11、温度传感器，12、储物箱，13、太阳能发电板，14、风机，15、冷端翅片，16、热电制冷片，17、覆石墨烯涂层热端，18、风扇，19、热端翅片，20、箱体。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示：一种基于冷链终端小区的节能生鲜物流保存柜，包括保存柜本体1，所述保存柜本体1上安装有多个箱体20，箱体20水平排列于保存柜本体1上。在保存柜本体1上设置有太阳能热电制冷系统，所述保存柜本体1连接有地道风换气系统。

所述太阳能热电制冷系统包括位于所述保存柜本体1顶部的且能够将太阳能转化为电能的太阳能电池板13，所述太阳能电池板13产生的直流电为热电制冷片(由p型及n型半导体组成的电路)16供电，并在热电制冷片16一侧的冷端7产生冷量，在热电制冷片16另一侧的覆石墨烯涂层热端17产生热量，如图2和图3所示。所述冷端7表面安装有冷端翅片15，所述覆石墨烯涂层热端17表面安装有热端翅片19，所述热端翅片19中间有安装于热端16上的风扇18。

所述地道风换气系统包括与每个箱体20都相通的送风管4，送风管4连接有位于地表下的地道管3的一端，所述地道管3的另一端连接有与外界相通的新风口2。所述地道管3内安装有能够给所述送风管4送风的风机14。

每个所述箱体20顶端并联设置有用于果蔬保鲜换气的第一风阀6和用于热电制冷热端散热的第二风阀8；所述第一风阀6和第二风阀8均于送风管4相通。每个箱体20上设置有送风口5，所述送风口5上安装有第一风阀6。每个箱体20上设置有温度传感器(型号：pt100)11、第三风阀10以及与所述第三风阀10匹配的换气百叶9。

所述保存柜本体1一侧安装有用于回收冷链过程废弃冰袋的储物保温箱12。所述保温箱贴附包围送风管4外侧。

实施例：

由于小区居民购买生鲜种类随机，需要冷冻冷藏或果蔬需要换气的柜子数量也随机，本设计所有箱体均能满足所有要求，以一个箱体为例，对工作过程及原理展开说明。

当箱体20内存放果蔬时，根据果蔬种类设定换气次数4-6次/小时。换气阶段，将具有变频功能的风机14开启，并且打开第一风阀6和第三风阀10，通过新风口2将新风吸入地道管3、送风管4、第一风阀6和送风口5送至箱体20中，同时箱体多余的空气通过换气百叶9排至箱体外，完成换气要求。

非换气阶段，即果蔬类降温阶段或非果蔬类生鲜冷冻冷藏阶段，当温度传感器11测得的温度高于设定的冷藏、冷冻温度时，则进入降温阶段。此时具有变频功能的风机14开启，第二风阀8开启，第一风阀6和第三风阀10关闭。热电制冷在太阳能发电板13的驱动下通电驱动热电制冷片16制冷，在冷端7处不断制冷冷却箱体20内商品，同时在覆石墨烯涂层热端17不断放热；通过新风口2将新风吸入地道内降温冷却(夏季)，随后通过储物箱12与其中冰袋进行进一步降温后通过送风管4、第二阀门8送至热电制冷热端翅片19上部，在风扇18及石墨烯超强导热涂层的共同作用下，强化热端散热，完成制冷降温需求。

其中，地道管的冷热源利用的是天然的地层蓄热(冷)性能。夏季，室外的空气进入地道内，通过与地道壁面的传热，可以达到降温的目的；同样在冬季时，通过地道与空气之间的传热，提高室外空气的温度，可以防止果蔬冻坏。具有工程造价低、经济效益和节能效果显著的优点。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。