物联网与大数据调控下太阳能冷藏车的研究

尹鑫铭　陈星彤　赵紫博　冯晓铭

摘 要：当前能源环境不容乐观，在传统能源越来越少的情况下，我们对新能源的研究就变得越来越重要了，在这个大环境之下，我们对传统的电力冷藏车进行了研究，并改善了其环境。本文在物联网与大数据控制前提下，利用太阳能发电对冷藏车进行供能，在冷藏运输车顶上安装太阳能板，太阳能板在太阳能下发电并且储存能量，为太阳能车个各个设备进行供电。根据冷藏车制冷要求，进行冷藏运输车太阳能辅助电源系统的各个装置部件的参数计算与选型，并且对保温材料与结构进行了分析，得出我们的太阳能冷藏车的方案，使得太阳能的利用与装备的调控更具有先进性。

关键词：冷藏车;太阳能光伏发电;制冷系统;冷藏车车厢制冷量

一、引言

太阳能对我们来说都不陌生，而太阳能作为一种可再生能源，有着清洁、廉价和取之不尽等特点，用太阳能来替换传统的化石燃料已经成为了当下的研究热点问题。太阳能光伏集热板的铺设面积受限，导致输出电能不富足，更加要求适用于车载工况的太阳能制冷机体积小、转换效率高、节能高效、技术难度极大、因此车载制冷机开发进展缓慢。

二、隔热层的研究

1.冷藏车热交换计算

（1）热传导散热主要与冷藏车箱体保温层相关，Qa按照公式

（1）

式中字母K为保温材料的傳热系数，为专业名称表示符号。A为箱体外表面积25m2，t1为冷藏箱体外的空气温度，本系统设定值为25℃，而t2为冷藏箱内的气体温度，系统设定值为-4℃。

保温材料厚度的0.07m。

对流散失的热量又包括冷藏箱体内气体与冷藏箱内壁对流传热，冷藏箱体外空气与冷藏箱外壁对流传热以及箱门打开时冷藏箱内外冷热气体直接对流传热。Q按照公式（2）计。

（2）

式中，符号h1冷车箱内部的气体与箱体壁之间的传热系数专业表达符号，取;符号h2为冷藏箱外部的传热系数的专用符号，取;β为开门频率系数[2]，取0.04;tw1为冷藏车箱内璧的平均温度，系统定值一般为-4℃;tw2为冷藏车箱外的平均温度，系统定一般值为20℃。

2.厢体制作工艺

冷藏车的厢体在制作时，不仅要求其具有普通厢式汽车应具有的所有机械性能，还要有良好的气密性和隔热性。三相板式粘接式的冷藏车的隔热体结构简单，质量轻，断热桥合理，厢的热性能和气密性好，能够完美的避免烧内等问题，但是车厢强度有待提高，这是当前的一个有待解决的问题。

3.厢体密封性能

一般情况下会在车厢内外形成空气对流，在对流的影响下箱体密封性能就减下了，同时也增加了制冷机的工作负荷，这样不利于设备的运行，对流对厢体总的传热系数的影响为一般情况下为4%～ 25%。

4.结论

冷藏车在未来的发展方向中会出现各种各样的问题，但是随着科技的不断进步，太阳能冷藏车的研究一定会取得一个大的进步[3]。

三、太阳能制冷系统

1.特点

天气好，太阳辐射就越好，太阳提供的能量就越大，系统制冷量与制冷效果就越好。这一特点使得太阳能制冷技术在现实生活中受到了不错重视。实现太阳能制冷有三个方式，分别是“光--热--冷”、“光--电--冷”、“光--热--电--冷”，目前利用的是“光--电--冷”这个途径。

2.太阳能制冷的优点

1.太阳能制冷所需要的热源温度一般情况下是较低的，可以在较低温度下正常的工作，但在极端天气情况下可能会有较大的影响。

2.节约常规能源，减少污染运行费用。

3.太阳能空调有良好的季节匹配性。

3.吸收式制冷工作原理

太阳能加热水箱中的水，当其达到设定的温度后到制冷机当中，为制冷机发生器提供热量用来加热溴化锂稀溶液，使得溴化锂稀溶液的水分蒸发而变回溴化锂的浓溶液，然后再进入吸收器再次吸收蒸发器进行制冷过程中蒸发的水分，从而实现机器的运转。

图1 吸收式制冷工作原理

4.结论

在冷藏车上应用太阳能制冷是未来冷藏车发展的一个方向，它不仅节约能源，还减低了制冷的成本。

四、电力系统布置

1.蓄电池的计算与选型

根据冷藏车的每日耗电量计算太阳能光伏系统中蓄电池的容量，并据此得出光伏电池板的大小。考虑到其的性质，利用传统公式（4）计算出电池的基本容量。

（4）

CB为蓄电池容量 91.53（Ah）;E为冷藏车每天耗电量17.5（Ah/D）;N为冷藏车仅用于蓄电池供电的持续时间4（D）;为最大放大系数0.75;为温度系数;为电路损失0.04;为蓄电池的按时效率1.15

依据计算结果，故选取松下集团的12V-100AH型号的蓄电池为太阳能冷藏车的电池，该种蓄电池出厂参数为：电压：12V;容量：100Ah;尺寸：407*174*210mm。

五、总结

我们的太阳能冷藏车为普通冷藏车与太阳能发电系统相结合的产物，运用太阳能发电辅助系统。保障了冷藏车发电机组停止供电时冷藏食品的质量，可解决冷藏车停车时制冷机组的能源问题，并且减少了燃油消耗。目前，太阳能资源特别的丰富，而车载冷库的使用率也变得越来越高了，这意味着未来太阳能源的冷藏车将成为一个新的发展方向，在未来的社会中，太阳能的利用将改变中国社会的发展方向。

参考文献

[1]刘辉.太阳冷藏车的外材料研究以及材料选用的研究.北京建筑大学2017.2

[2]冯愿军.太阳能冷藏汽车技术现状及发展方向的研究[M]，太原理工大学2013

[3]刘大勋，汽车构造基础[L]，武汉工业大学，1999.1.