[發明專利]太陽能熱泵-相變儲能材料食物保溫蜂巢柜及工作方法

在審

• 申請號: 202010360219.8
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111426147A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 袁艷平;周錦志;余南陽;張楠
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: F25D31/00
• 分類號: F25D31/00;F25D3/00;F25D19/00;F25D29/00;F25B29/00;F25B41/04;F25B49/02;H02S20/20;F24S25/33
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

本發明提供一種太陽能熱泵?相變儲能材料食物保溫蜂巢柜及工作方法，包括光伏遮陽棚、太陽能蓄電池、太陽能逆變系統、蒸發器冷室、冷凝器熱室、輔助風冷換熱器、壓縮機以及電子膨脹閥；光伏模塊、太陽能蓄電池與太陽能逆變系統組合或市電輸入為熱泵系統供電，熱泵蒸發器內部的液態冷媒通過沸騰換熱吸收蒸發器冷室內部的低溫相變模塊的熱量，使其由液態變為固態儲存冷量；熱泵冷凝器內部的氣態冷媒釋放熱量到冷凝器熱室內的高溫相變模塊，使其由固態變為液態儲存熱量，冷室和熱室用于存放食物。輔助風冷換熱器可作為熱泵蒸發器或冷凝器用于調節蒸發器冷室、冷凝器熱室內的溫度。本發明將光伏、熱泵、相變儲能模塊相結合，可長時間等溫儲存食物。

技術領域

本發明屬于太陽能制冷制熱技術領域，具體涉及太陽能熱泵系統與相變儲能技術相結合用于食物儲存。

背景技術

隨著手機智能化和網絡普遍性發展，其多樣性的功能大范圍的改變了人們的生活方式。外賣點餐具有便捷性、高效選擇性等優點，利用手機和網絡完成訂餐已成為現階段就餐發展趨勢。目前餐飲外賣年增長速度均在10％以上，超過了傳統餐飲行業的增速。餐飲外賣市場潛力巨大，因此實現優質的外賣服務工作是行業發展的重要組成部分。

目前外賣配送方式多為人員上門配送，因商家制作能力和配送人員數量限制，用餐高峰期時，食物的制作、配送極易造成滯后；同時，配送人員與客戶之間時間不匹配亦易造成時間浪費，因此需提出新方案以解決訂餐高峰和時間匹配問題。

發明內容

針對現有送餐方式所具有的問題，本發明提出了一種太陽能熱泵-相變儲能材料食物保溫蜂巢柜。該系統將熱泵蒸發器、冷凝器分別與低溫相變材料和高溫相變材料相結合并融入蜂巢柜中，形成保溫冷室和熱室，并通過光伏模塊提供電力以實現離線運行。蜂巢柜可長時間保持恒定溫度，保證食物的質量，可平衡訂餐高峰期的商家制作、配送壓力；同時，自取方式解決的面對面配送的時間不匹配問題，提升了配送效率。

為實現上述發明目的，本發明技術方案如下：

一種太陽能熱泵-相變儲能材料相變儲能材料食物保溫蜂巢柜，包括光伏遮陽棚1、太陽能蓄電池25、太陽能逆變系統26、蒸發器冷室4、冷凝器熱室12；蒸發器冷室4和冷凝器熱室12之間設有壓縮機9、輔助風冷換熱器10、電子膨脹閥11；

所述光伏遮陽棚1包括光伏模塊2和遮陽棚3，光伏模塊2平鋪于遮陽棚3頂面，光伏模塊2與太陽能逆變系統26并聯接入太陽能蓄電池25，太陽能蓄電池25分別連接壓縮機9和輔助風冷換熱器10；

蒸發器冷室4包括最外層的冷室保溫層5、最內層的低溫儲存柜8，冷室保溫層5和低溫儲存柜8之間設置低溫相變層6；低溫儲存柜8為蜂巢狀密閉空間；熱泵蒸發器7的換熱管路穿插于低溫相變層6內；

冷凝器熱室12由外到內依次為熱室保溫層13、高溫相變層14、高溫儲存柜16，熱泵冷凝器15的換熱管路穿插于高溫相變層14內；

風冷換熱器10的上端口通過管路和閥門分別連通熱泵蒸發器7的出口和熱泵冷凝器15的進口，而風冷換熱器10下端口通過管路和閥門分別連通熱泵蒸發器7的進口和熱泵冷凝器15的出口，熱泵蒸發器7的進口通過管路和閥門連通電子膨脹閥11的出口、熱泵蒸發器7的出口通過管路和閥門連通壓縮機9的進口，熱泵冷凝器15的進口通過管路和閥門連通壓縮機9的出口，熱泵冷凝器15的出口通過管路和閥門連通電子膨脹閥11的進口。

作為優選方式，所述低溫相變層6采用硫酸鈉水合鹽體系相變材料，按質量百分比計配方為：75.5％Na₂SO₄·10H₂O、3％硼砂、1.25％PAAS、16％NH₄Cl、4％KCl、0.25％去離子水，相變溫度8℃～10℃。