一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统和方法，该方法主要包括以下步骤：输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度；根据氧气和氮气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气；实时采集目标环境的温度，并根据目标环境的实时温度数据判断目标环境的温度是否小于等于目标温度；若是，则执行下一步骤，反之继续根据氧气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气；实时监测和调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度。本发明专利技术利用了液氮可以制冷的特点，使得本发明专利技术在降低目标环境中的氧气浓度时还能实现制冷，节省了大量的用电，而且使用方便。本发明专利技术可以广泛应用于制冷技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统和方法
本专利技术涉及制冷
，尤其是一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统和方法。
技术介绍
气体调节贮藏是当今最先进的蔬果保鲜贮藏技术，它在冷藏的基础上又增加了气体成分调节装置。通过对贮藏环境中的温度、氧气浓度、二氧化碳浓度等气体条件进行控制，抑制蔬果的呼吸作用，延缓其新陈代谢过程，更好地保持蔬果新鲜和商品性，延长蔬果贮藏期和保鲜期。通过气体调节贮藏技术进行保鲜的蔬果，可以在原有冷藏技术的基础上延长21-28天的保鲜期，是普通冷藏车的4-5倍。气体调节储藏技术在低温贮藏技术的基础上，改变贮藏环境中气体成分，将环境中的氧气浓度降低到2％-5％，提升二氧化碳浓度至1％-10％，这样的贮藏环境能保持蔬果的新鲜度，从而实现无污染的长期保鲜。而目前的气体调节贮藏技术通常还是采用普通的空调系统配合制氮装置来实现环境的温度和气体浓度的调节，这样的系统需要耗费大量的电能。同时，传统的气体调节贮藏技术对于环境气体的控制仍然需要人工配置，不够智能方便。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的第一个目的在于：提供一种方便和节省电能的基于液氮的智能冷媒空气配比系统。本专利技术的第二个目的在于：提供一种方便和节省电能的基于液氮的智能冷媒空气配比方法。本专利技术所采取的第一种技术方案是：一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统，包括：温度传感器，用于实时采集目标环境的温度数据；氧气传感器，用于实时采集目标环境的氧气浓度数据；二氧化碳传感器，用于实时采集目标环境的二氧化碳浓度数据；活性炭过滤器，用于过滤目标环境中的二氧化碳；液氮制冷装置，用于向目标环境喷淋液氮，以降低目标环境的温度和稀释目标环境中的氧气浓度；换气装置，用于将目标环境中的气体与外部空气进行交换；控制器，用于输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度，并根据目标温度以及氧气的目标浓度控制液氮制冷装置和换气装置向目标环境喷淋液氮和输送空气，使得目标环境达到目标温度和氧气的目标浓度；并根据温度传感器采集的实时温度数据、氧气传感器采集的实时氧气浓度数据、二氧化碳传感器采集的实时二氧化碳浓度数据、目标温度、以及氧气和二氧化碳的目标浓度使用活性炭过滤器、液氮制冷装置和换气装置对目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度进行动态调节；所述控制器的输入端分别与温度传感器的输出端、氧气传感器的输出端和二氧化碳传感器的输出端连接，所述控制器的输出端分别与活性炭过滤器的输入端、液氮制冷装置的输入端和换气装置的输入端连接。进一步，还包括：紫外光灯，用于消除目标环境中的乙烯，所述紫外光灯的输入端均与控制器的输出端连接。进一步，还包括：湿度传感器，用于实时采集目标环境中的湿度数据；加湿器，用于增加目标环境中的湿度；气压传感器，用于实时采集目标环境中的气压数据；所述湿度传感器的输出端和气压传感器的输出端分别与控制器的输入端连接，所述加湿器的输入端与控制器的输出端连接。进一步，还包括：远程服务器，用于远程控制控制器，以调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度。本专利技术所采取的第二种技术方案是：一种基于液氮的智能冷媒空气配比方法，包括以下步骤：输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度；根据氧气和氮气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气；实时采集目标环境的温度，并根据目标环境的实时温度数据判断目标环境的温度是否小于等于目标温度；若是，则执行下一步骤，反之继续根据氧气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气；实时监测和调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度。进一步，所述根据氧气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气，这一步骤具体包括：根据氧气的目标浓度计算喷淋液氮和输送空气的体积比；根据计算得到的喷淋液氮和输送空气的体积比向目标环境喷淋液氮和输送空气。进一步，所述喷淋液氮和输送空气的体积比的计算公式为：其中，S为喷淋液氮和输送空气的体积比，To为氧气的目标浓度，0.21为氧气在空气中的含量。进一步，所述实时监测和调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度，这一步骤具体包括：实时监测目标环境的温度，判断目标环境的温度是否比目标温度高，若是，则根据氧气和氮气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气，直至目标环境的温度小于等于目标温度，反之，则不作处理；实时监测目标环境的氧气浓度，判断目标环境的氧气浓度是否比氧气的目标浓度低，若是，则向目标环境输送空气，直至目标环境的氧气浓度大于等于氧气的目标浓度，反之，则不作处理；实时监测目标环境的二氧化碳浓度，判断目标环境的二氧化碳浓度是否比二氧化碳的目标浓度高，若是，则启动活性炭过滤器，直至目标环境的二氧化碳浓度小于等于二氧化碳的目标浓度，反之，则不作处理。进一步，还包括以下步骤：输入目标环境中乙烯的目标浓度；实时监测目标环境的乙烯浓度，判断目标环境的乙烯浓度是否比乙烯的目标浓度高，若是，则启动紫外光灯，直至目标环境的乙烯浓度小于等于乙烯的目标浓度，反之，则不作处理。进一步，所述输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度的步骤，具体为：通过远程无服务器或者本地的控制器输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度。本专利技术系统的有益效果是：包括温度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、活性炭过滤器、液氮制冷装置、换气装置和控制器，本专利技术通过液氮制冷装置向目标环境中喷淋液氮以及通过换气装置向目标环境中输送空气，利用了液氮可以制冷的特点，使得本系统在降低目标环境中的氧气浓度时还能实现制冷，与传统的空调机组相比，节省了大量的用电；同时，用户可以通过控制器直接输入环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度，控制器可以根据用户输入的参数，自动地调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度，而无需通过人工对各种气体进行配比，本系统使用起来更加智能更加方便。本专利技术方法的有益效果是：包括输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度；根据氧气和氮气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气；实时采集目标环境的温度，并根据目标环境的实时温度数据判断目标环境的温度是否小于等于目标温度，以及实时监测和调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度的步骤，本专利技术通过向目标环境喷淋液氮和输送空气，利用了液氮可以制冷的特点，使得本方法在降低目标环境中的氧气浓度时还能实现制冷，与传统的空调机组相比，节省了大量的用电；同时用户可以通过输入环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度，本方法可以根据用户输入的参数，自动地调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度，而无需通过人工对各种气体进行配比，本方法更加智能更加方便。附图说明图1为本专利技术基于液氮的智能冷媒空气配比系统的一种模块框图；图2为本专利技术基于液氮的智能冷媒空气配比方法的一种流程图；图3为本专利技术实施例2的智能冷媒空气配比方法的流程图。具体实施方式参照图1，一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统，包括：温度传感器，用于实时采集目标环境的温度数据；氧气传感器，用于实时采集目标环境的氧气浓度数据；二氧化碳传感器，用于实时采集目标环境的二氧化碳浓度数据；活性炭过滤器，用于过滤目标环境中的二氧化碳；液氮制冷装置，用于向目标环境喷淋液氮，以降低目标环境的温度和稀释目标环境中的氧气浓度；换气装置，用于将目标环境中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统，其特征在于，包括：温度传感器，用于实时采集目标环境的温度数据；氧气传感器，用于实时采集目标环境的氧气浓度数据；二氧化碳传感器，用于实时采集目标环境的二氧化碳浓度数据；活性炭过滤器，用于过滤目标环境中的二氧化碳；液氮制冷装置，用于向目标环境喷淋液氮，以降低目标环境的温度和稀释目标环境中的氧气浓度；换气装置，用于将目标环境中的气体与外部空气进行交换；控制器，用于输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度，并根据目标温度以及氧气的目标浓度控制液氮制冷装置和换气装置向目标环境喷淋液氮和输送空气，使得目标环境达到目标温度和氧气的目标浓度；并根据温度传感器采集的实时温度数据、氧气传感器采集的实时氧气浓度数据、二氧化碳传感器采集的实时二氧化碳浓度数据、目标温度、以及氧气和二氧化碳的目标浓度使用活性炭过滤器、液氮制冷装置和换气装置对目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度进行动态调节；所述控制器的输入端分别与温度传感器的输出端、氧气传感器的输出端和二氧化碳传感器的输出端连接，所述控制器的输出端分别与活性炭过滤器的输入端、液氮制冷装置的输入端和换气装置的输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统，其特征在于，包括：温度传感器，用于实时采集目标环境的温度数据；氧气传感器，用于实时采集目标环境的氧气浓度数据；二氧化碳传感器，用于实时采集目标环境的二氧化碳浓度数据；活性炭过滤器，用于过滤目标环境中的二氧化碳；液氮制冷装置，用于向目标环境喷淋液氮，以降低目标环境的温度和稀释目标环境中的氧气浓度；换气装置，用于将目标环境中的气体与外部空气进行交换；控制器，用于输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度，并根据目标温度以及氧气的目标浓度控制液氮制冷装置和换气装置向目标环境喷淋液氮和输送空气，使得目标环境达到目标温度和氧气的目标浓度；并根据温度传感器采集的实时温度数据、氧气传感器采集的实时氧气浓度数据、二氧化碳传感器采集的实时二氧化碳浓度数据、目标温度、以及氧气和二氧化碳的目标浓度使用活性炭过滤器、液氮制冷装置和换气装置对目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度进行动态调节；所述控制器的输入端分别与温度传感器的输出端、氧气传感器的输出端和二氧化碳传感器的输出端连接，所述控制器的输出端分别与活性炭过滤器的输入端、液氮制冷装置的输入端和换气装置的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统，其特征在于，还包括：紫外光灯，用于消除目标环境中的乙烯，所述紫外光灯的输入端均与控制器的输出端连接。3.根据权利要求1所述的一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统，其特征在于，还包括：湿度传感器，用于实时采集目标环境中的湿度数据；加湿器，用于增加目标环境中的湿度；气压传感器，用于实时采集目标环境中的气压数据；所述湿度传感器的输出端和气压传感器的输出端分别与控制器的输入端连接，所述加湿器的输入端与控制器的输出端连接。4.根据权利要求1所述的一种基于液氮的智能冷媒空气配比系统，其特征在于，还包括：远程服务器，用于远程控制控制器，以调节目标环境的温度、氧气浓度和二氧化碳浓度。5.一种基于液氮的智能冷媒空气配比方法，其特征在于，包括以下步骤：输入目标环境的目标温度以及氧气和二氧化碳的目标浓度；根据氧气和氮气的目标浓度向目标环境喷淋液氮和输送空气；实时采集目标环境的温度，并根据目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁比琦，易丁萍，
申请(专利权)人：广州聚联物流有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44