CN102826309A - 基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱，包括风光互补供电系统及冷藏集装箱两部分，风光互补供电系统的结构是，包括设置在车顶的风力发电机和太阳光伏电池组，风力发电机和太阳光伏电池组同时与转换控制器连接，转换控制器同时与蓄电池组和逆变器连接，逆变器与冷藏集装箱上的电源接口连接；所述的冷藏集装箱内部设置有温控器、制冷压缩机、空气冷却器和风机，以及空气循环系统。本发明的冷藏集装箱实现随车的风能-光能发电，供电方式安全独立；风力和太阳能发电资源充足，运营成本显著降低；不造成环境污染；寿命较长，维护、管理方便。
Description
技术领域
本发明属于集装箱技术领域，涉及一种基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱。
背景技术
近年来，我国冷藏集装箱制造业发展迅速，正逐步成为世界冷藏集装箱生产大国。由于保鲜技术落后，我国每年约有20%-25%的果品和30%的蔬菜在中转运输及存放中腐烂损坏，损坏总量每年高达上亿吨，价值750亿元。由于长途运输以及反季节果蔬的出现，在储运过程中，由保鲜而引起的能耗问题越来越成为进入流通领域的关键问题。现有的冷藏集装箱主要分为两类，即液氮喷淋冷藏集装箱和机械冷藏集装箱。
液氮喷淋冷藏集装箱，在集装箱内部装有温控器和喷液电磁阀，当温度降低到设定温度时，由温控器控制喷液电磁阀自动向箱内喷淋液氮液体，达到低温冷藏的目的。这种集装箱的优点是冻结迅速，能保持货物的外形、营养和味道，其缺点是：1）液氮价格高，运营费用昂贵；2）由于贮液量有限，若途中不予补充，只适于短途运输。
机械冷藏集装箱，包括各种以柴油或汽油为燃料来提供制冷动力的冷藏集装箱，制冷压缩机组放置在箱体内，根据设定的温度自动开停制冷压缩机从而达到冷藏的目的。这种冷藏集装箱的优点是温控精度高，温度调节范围大，缺点是：由于以柴油或汽油为燃料提供动力，运营费用较高，浪费能源且产生CO2，造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱，解决了现有技术中采用液氮低温冷藏价格高，难补充；而采用以柴油或汽油为燃料提供动力，浪费能源的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱，包括风光互补供电系统及冷藏集装箱两部分，
所述的风光互补供电系统的结构是，包括设置在车顶的风力发电机和太阳光伏电池组，风力发电机和太阳光伏电池组同时与转换控制器连接，转换控制器同时与蓄电池组和逆变器连接，逆变器与冷藏集装箱上的电源接口连接，
在冷藏集装箱的内部设置有温控器；在冷藏集装箱的内部设置有制冷压缩机、空气冷却器和风机，温控器、制冷压缩机、空气冷却器和风机均与电源接口连接。
本发明的有益效果是：①随车发电，供电方式安全独立，适宜冷藏集装箱的独立作业；②风力和太阳资源充足，没有后续能源费用，降低运营成本。以标准20尺柜冷藏集装箱规格，燃油以柴油为例，经计算，每100公里可节约柴油5L，按目前柴油价格7.8元/L计算，运输车运行每100公里可节约费用39元；③清洁，不造成环境污染，属绿色能源；④寿命较长，其中的太阳能电池寿命达15年以上，风力发电机寿命达25年以上，维护管理方便。
附图说明
图1为本发明的基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱的结构示意图；
图2为本发明中的风光互补供电系统的原理示意图；
图3是本发明中的冷藏集装箱内的冷风循环示意图。
图中，1.风力发电机，2.太阳光伏电池组，3.转换控制器，4.蓄电池组，5.逆变器，6.制冷压缩机，7.冷藏集装箱，8.软风管，9.隔热材料，10.温控器，11.电源接口，12.通风离水格栅，13.回风口，14.新鲜空气入口，15.空气冷却器，16.风机，17.端部送风口，18.箱门。
具体实施方式
本发明的基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱结构是，包括风光互补供电系统及冷藏集装箱两大部分。
如图1、图2所示，其中的风光互补供电系统的结构是，包括设置在集装箱顶面（或车顶）的风力发电机1和太阳光伏电池组2，风力发电机1和太阳光伏电池组2同时与转换控制器3连接，转换控制器3同时与蓄电池组4和逆变器5连接，逆变器5与冷藏集装箱7上的电源接口11连接，实现冷藏集装箱7内各个用电设备的供电。
逆变器5由多台组成，用于把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电，保证交流电负载设备的正常使用；同时还具有自动稳压功能，以改善风光互补发电系统的供电质量；
转换控制器3根据日照强度、风力大小及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节：一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载；另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时，控制器将蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性；
蓄电池组4由多块蓄电池组成，起到能量调节和平衡负载两大作用。
风光互补供电系统根据风力和太阳辐射变化情况，能够在以下三种模式下运行：风力发电机组单独向负载供电；光伏发电系统单独向负载供电；风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。
如图3所示，本发明中的冷藏集装箱7的结构是，采用标准的集装箱尺寸，采用全封闭聚氨酯板块粘接玻璃钢结构，在冷藏集装箱7的箱体表面包裹有隔热材料9，隔热材料9采用83-100mm厚的聚氨酯泡沫塑料，在冷藏集装箱7的后端设置有箱门18，在冷藏集装箱7的内部设置有温控器10；在冷藏集装箱7的内部前段设置有空气循环组合，空气循环组合包括制冷压缩机6、空气冷却器15和风机16，温控器10、制冷压缩机6、空气冷却器15和风机16均与电源接口11连接，制冷压缩机6、空气冷却器15通过新鲜空气入口14与冷藏集装箱7箱体外联通，吸入新鲜空气；风机16设置有前、中、后段出风口（前段出风口称为端部送风口17），即在冷藏集装箱7的内部顶板上设置有通向后段的软风管8，风机16还通过软风管8向冷藏集装箱7的内部中、后段供应冷风，在冷藏集装箱7的内部底板上设置有通风离水格栅12，通风离水格栅12下方与回风口13联通，回风口13与冷藏集装箱7箱体外联通，输出废气。
本发明的冷藏集装箱的工作原理是：
采用风能和太阳能，只要运输车辆在行进过程中，仅车辆行进的速度产生的风速足以带动风力发电机；哪怕阴雨天没有太阳也不会影响整个供电系统的正常运行，在运输过程中，没有燃料消耗这一项费用，能源消耗和环境污染始终为“零”；
风光互补供电系统产生的电能带动制冷压缩机6、空气冷却器15工作，同时电能带动风机16将冷风通过风道送入箱内各部位，若箱体过长，为了保证箱内温度均匀，可采用两端送风方式。温控器10根据设定的温度值自动控制制冷压缩机6、空气冷却器15的停止或开启。
Claims (4)
1.一种基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱，其特征在于：包括风光互补供电系统及冷藏集装箱两部分，
风光互补供电系统的结构是，包括设置在车顶的风力发电机（1）和太阳光伏电池组（2），风力发电机（1）和太阳光伏电池组（2）同时与转换控制器（3）连接，转换控制器（3）同时与蓄电池组（4）和逆变器（5）连接，逆变器（5）与冷藏集装箱（7）上的电源接口（11）连接，
在冷藏集装箱（7）的内部设置有温控器（10）；在冷藏集装箱（7）的内部设置有制冷压缩机（6）、空气冷却器（15）和风机（16），温控器（10）、制冷压缩机（6）、空气冷却器（15）和风机（16）均与电源接口（11）连接。
2.根据权利要求1所述的基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱，其特征在于：所述的冷藏集装箱（7）的结构是，在冷藏集装箱（7）的箱体表面包裹有隔热材料（9），在冷藏集装箱（7）的后端设置有箱门（18）；
制冷压缩机（6）、空气冷却器（15）通过新鲜空气入口（14）与冷藏集装箱（7）箱体外联通；风机（16）设置有前、中、后段出风口，在冷藏集装箱（7）的内部底板上设置有通风离水格栅（12），通风离水格栅（12）下方与回风口（13）联通，回风口（13）与冷藏集装箱（7）箱体外联通。
3.根据权利要求2所述的基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱，其特征在于：所述的隔热材料（9）厚度为83-100mm。
4.根据权利要求2所述的基于风能-光能互补供电的冷藏集装箱，其特征在于：所述的风机（16）通过端部送风口（17）给前段供应冷风，冷藏集装箱（7）的内部顶板上设置有通向后段的软风管（8），风机（16）还通过该软风管（8）向冷藏集装箱（7）的内部中、后段供应冷风。
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