[发明专利]一种相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法有效

专利信息
申请号: 201811590109.X 申请日: 2018-12-25
公开(公告)号: CN109436580B 公开(公告)日: 2023-08-01
发明(设计)人: 袁江涛 申请(专利权)人: 广州好高冷科技有限公司
主分类号: B65D81/18 分类号: B65D81/18;F25D3/00;F25D17/06;F25D17/04;F25D29/00
代理公司: 广东广信君达律师事务所 44329 代理人: 杨晓松
地址: 510000 广东省广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 相变 保温箱 剩余 预测 方法
【权利要求书】:

1.一种相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

通过设置在蓄冷腔(9)的蓄冷板(4)对流换热对保温箱内冷藏区(1)的温度按照设定值进行调节;在每一次停止温度调节后:

建立蓄冷腔(9)内传热模型,以蓄冷腔(9)、冷藏区(1)以及保温箱外部环境空气温度变化作为传热模型求解依据,求解所述的传热模型,得到蓄冷板(4)中已融化的蓄冷剂溶液层厚度,从而求得固体蓄冷剂的剩余量;

所述的蓄冷腔(9)内传热模型为:

其中,c1、ρ1表示蓄冷腔(9)内空气比热容、密度,V1表示蓄冷腔(9)内空气体积,t1、t2、tw分别表示蓄冷腔(9)内空气温度、冷藏区(1)内空气温度、外部环境空气温度,τ表示时刻,K1、K2分别表示冷藏区(1)与蓄冷腔(9)的热传导系数、外部环境与蓄冷腔(9)的热传导系数;F1、F2分别表示冷藏区(1)与蓄冷腔(9)的空气传热比表面积、外部环境与蓄冷腔(9)的空气传热比表面积;Qs表示蓄冷板(4)中的蓄冷剂向周围空气中释放的冷量;

所述的求解所述的传热模型,得到蓄冷板(4)中已融化的蓄冷剂溶液层厚度,包括:

所述传热模型中蓄冷剂向周围空气中释放的冷量Qs的表达式为:

Qs=KsFs(t1-ts)式2

其中,Ks表示固体蓄冷剂与蓄冷腔(9)空气的热传导系数,Fs表示固体蓄冷剂与蓄冷腔(9)空气的传热比表面积,ts表示固体蓄冷剂的温度;

联合式1、式2求出固体蓄冷剂与蓄冷腔空气的热传导系数Ks;然后再通过式3求解出已融化的蓄冷剂溶液层厚度xl

其中,α1表示蓄冷板(4)表面与蓄冷腔(9)空气对流换热系数,λl表示蓄冷剂溶液导热系数。

2.如权利要求1所述的相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,所述的求得固体蓄冷剂的剩余量,包括:

通过下式4计算出固体蓄冷剂冷量剩余百分比:

其中,a,b,c表示固体蓄冷剂初始长、宽、高,ρs表示固体蓄冷剂的密度。

3.如权利要求1所述的相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,所述的保温箱包括由保温材料制成的箱体(5),所述的蓄冷腔(9)、冷藏区(1)是箱体(5)内相互独立的两个区域,其中:

所述的蓄冷板(4)可拆卸地设置于所述的蓄冷腔(9)内,蓄冷腔(9)、冷藏区(1)通过回风道(3)相连。

4.如权利要求3所述的相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,所述的保温材料是指由真空绝热板和聚氨酯板组成复合隔热板。

5.如权利要求3所述的相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,所述的回风道(3)的两端分别设置有风机(2),通过开启风机(2)加速蓄冷腔(9)与冷藏区(1)的空气对流,以达到温度调节的目的。

6.如权利要求5所述的相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,所述的保温箱内还设置有用于放置电控设备的设备区(10),所述的电控设备包括控制器,所述的风机(2)连接至控制器,且在保温箱外壁上设置有与控制器连接的人机交互界面(8)。

7.如权利要求3所述的相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,所述的保温箱内的蓄冷腔(9)、冷藏区(1),以及保温箱外部均设置有温度传感器(7)。

8.如权利要求5所述的相变蓄冷保温箱的剩余冷量预测方法,其特征在于,所述的通过设置在蓄冷腔(9)的蓄冷板(4)对流换热对保温箱内冷藏区(1)的温度进行调节,包括:

当冷藏区(1)温度达到T1时,开启风机(2)加快蓄冷腔(9)的对流换热,以对冷藏区(1)的温度进行调节;当冷藏区(1)的温度达到T2时,关闭风机,T1T2。

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