CN109695933A - 焓差室的环境控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焓差室的环境控制系统。其中，该系统包括：焓差室；送风夹层，用于为焓差室送风，其中，送风夹层包括：换热器和风机，换热器，用于对送入焓差室的空气进行热交换，调节焓差室的环境温度和环境湿度。本发明解决了无法直接控制焓差室的温度或湿度等环境参数的技术问题。

Description

焓差室的环境控制系统

技术领域

本发明涉及环境控制领域，具体而言，涉及一种焓差室的环境控制系统。

背景技术

一般情况下，焓差室为密闭环境，但是无法直接控制焓差室的温度或湿度等环境参数。

针对上述无法直接控制焓差室的温度或湿度等环境参数的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种焓差室的环境控制系统，以至少解决无法直接控制焓差室的温度或湿度等环境参数的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种焓差室的环境控制系统，包括：焓差室；送风夹层，用于为所述焓差室送风，其中，所述送风夹层包括：换热器和风机，所述换热器，用于对送入所述焓差室的空气进行热交换，调节所述焓差室的环境温度和环境湿度。

进一步地，所述系统还包括：环境检测装置，用于检测所述焓差室的环境参数，其中，所述环境参数包括：所述环境湿度和所述环境温度；控制器，用于根据所述环境参数控制换热器中热交换工质的温度。

进一步地，所述系统还包括：制冷机组，用于为所述换热器提供所述热交换工质；所述控制器，用于根据所述环境参数调整所述制冷机组中，所述热交换工质的温度。

进一步地，所述系统还包括：热交换工质调节阀，设置在所述制冷机组与所述换热器之间；所述控制器，用于调节所述热交换工质调节阀的开度。

进一步地，所述控制器还用于：在所述环境温度高于目标温度的情况下，将所述热交换工质的温度调节为所述目标温度；根据所述目标温度与所述环境温度的差值，调节所述热交换工质调节阀的开度。

进一步地，所述控制器还用于：在所述环境湿度高于目标湿度的情况下，将所述热交换工质的温度调节为露点温度；根据所述露点温度与所述环境温度的差值，调节所述热交换工质调节阀的开度，其中，所述露点温度根据所述环境温度确定。

进一步地，所述系统还包括：加热器，用于提高所述环境温度；所述控制器，用于在所述环境温度低于目标温度的情况下，开启所述加热器。

进一步地，所述系统还包括：加湿器，用于提高所述环境湿度；所述控制器，用于在所述环境湿度低于目标湿度的情况下，开启所述加湿器。

进一步地，所述焓差室与所述送风夹层之间为镂空结构。

进一步地，所述送风夹层设置在所述焓差室的顶部；所述系统还包括：回风口，其中，所述回风口设置在所述焓差室的底部。

在本发明实施例中，为了控制焓差室的环境温度和环境参数，可以在焓差室的送风夹层中设置换热器和风机，通过风机控制焓差室空气流动，通过换热器与焓差室的空气进行热交换，冷凝焓差室的水蒸汽，改变焓差室的环境温度和环境湿度从而实现了控制焓差室内环境温度和环境湿度的技术效果，进而解决了无法直接控制焓差室的温度或湿度等环境参数的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种焓差室的环境控制系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种双焓差室的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种焓差室送回风系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种升温加湿过程的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种升温除湿过程的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种降温加湿过程的示意图；

图7是根据本发明实施例的一种降温除湿过程的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本发明实施例的一种焓差室的环境控制系统的示意图，如图1所示，该系统包括：焓差室11；送风夹层13，用于为焓差室送风，其中，送风夹层包括：换热器131和风机133，换热器，用于对送入焓差室的空气进行热交换，调节焓差室的环境温度和环境湿度。

可选地，送风夹层还包括：加热器135。

在本发明实施例中，为了控制焓差室的环境温度和环境参数，可以在焓差室的送风夹层中设置换热器和风机，通过风机控制焓差室空气流动，通过换热器与焓差室的空气进行热交换，冷凝焓差室的水蒸汽，改变焓差室的环境温度和环境湿度从而实现了控制焓差室内环境温度和环境湿度的技术效果，进而解决了无法直接控制焓差室的温度或湿度等环境参数的技术问题。

作为一种可选的实施例，系统还包括：环境检测装置，用于检测焓差室的环境参数，其中，环境参数包括：环境湿度和环境温度；控制器，用于根据环境参数控制换热器中热交换工质的温度。

本发明上述实施例，通过控制器可以根据焓差室的环境温度和环境湿度等环境参数控制换热器中热交换工质的温度，通过换热器与焓差室之间进行的热交换，改变焓差室的温度，还可以通过换热器冷凝焓差室的水蒸汽，改变焓差室的环境湿度。

作为一种可选的实施例，系统还包括：制冷机组，用于为换热器提供热交换工质；控制器，用于根据环境参数调整制冷机组中，热交换工质的温度。

本发明上述实施例，制冷机组，用于为换热器提供热交换工质，通过控制器控制制冷机组调节冷机组中热交换工质的温度，可以调节换热器中热交换工质的温度。

作为一种可选的实施例，系统还包括：热交换工质调节阀，设置在制冷机组与换热器之间；控制器，用于调节热交换工质调节阀的开度。

本发明上述实施例，制冷机组与换热器之间设有热交换工质调节阀，通过控制器控制热交换工质调节阀的开度，可以控制制冷机组与换热器之间热交换工质的流动速度，从而控制调节换热器中热交换工质的温度。

作为一种可选的实施例，控制器还用于：在环境温度高于目标温度的情况下，将热交换工质的温度调节为目标温度；根据目标温度与环境温度的差值，调节热交换工质调节阀的开度。

本发明上述实施例，在环境温度高于目标温度的情况下，控制器通过对制冷机组进行控制，将制冷机组中热交换工质的温度调节为目标温度，并根据目标温度与环境温度的差值，调节制冷机组与换热器之间的热交换工质调节阀的开度，使换热器与焓差室的空气进行热交换，将环境温度降低至目标温度。

作为一种可选的实施例，控制器还用于：在环境湿度高于目标湿度的情况下，将热交换工质的温度调节为露点温度；根据露点温度与环境温度的差值，调节热交换工质调节阀的开度，其中，露点温度根据环境温度确定。

本发明上述实施例，在环境湿度高于目标湿度的情况下，控制器可以根据焓差室的环境湿度确定露点温度，然后通过对制冷机组进行控制，将制冷机组中热交换工质的温度调节为露点温度，再根据露点温度与环境温度的差值，调节调节制冷机组与换热器之间的热交换工质调节阀的开度，使换热器与焓差室的空气进行热交换，对空气中的水蒸汽进行冷凝，将环境湿度减低至目标湿度。

作为一种可选的实施例，系统还包括：加热器，用于提高环境温度；控制器，用于在环境温度低于目标温度的情况下，开启加热器。

本发明上述实施例，在环境温度低于目标温度的情况下，控制器可以控制加热器开启，来提高焓差室的环境温度，直到环境温度达到目标温度。

作为一种可选的实施例，系统还包括：加湿器，用于提高环境湿度；控制器，用于在环境湿度低于目标湿度的情况下，开启加湿器。

本发明上述实施例，在环境湿度低于目标湿度的情况下，控制器可以控制加湿器开启，提高焓差室的环境湿度，直到环境温度达到目标温度。

作为一种可选的实施例，焓差室与送风夹层之间为镂空结构。

作为一种可选的实施例，送风夹层设置在焓差室的顶部；系统还包括：回风口，其中，回风口设置在焓差室的底部。

本发明还提供了一种优选实施例，该优选实施例提供了一种焓差实验室温湿度控制方式。

焓差实验室主要有单室和双室之分，针对不同实验件采用不同的焓差实验室，通过测量空调器进出风焓值差、用电量等参数测定空调器性能，或者通过测量空调器供回水温差和流量测量空调器性能，一般情况下所有焓差室均采用独立冷源，每个实验室的温湿度控制采用各自的制冷机组，因此双焓差室一般会设计2套独立的冷源。

本发明提供的技术方案，双焓差实验室共用同一套冷源，可同时进行单室焓差室实验和水冷冷水机组等实验件的测定，具有功能强大，设备简单可靠等优势。

图2是根据本发明实施例的一种双焓差室的示意图，如图2所示，在气候仿真实验室中，设计长宽高约4*5*6m的独立保温空间作为双焓差实验室的一间实验室(即第一焓差室)，气候仿真实验室作为双焓差实验室的另一间实验室(即第二焓差室)，通过在第二焓差室中设置的风量测量装置独立控制两个焓差室，从而获得单双焓差实验室的所有测试功能。

图3是根据本发明实施例的一种焓差室送回风系统的示意图，如图3所示，焓差室采用全面孔板送风方式，上送下回，设置送回风保温通道和送风夹层，所有设备设置在送风夹层内。

可选地，焓差实验室(即第一焓差室)和气候仿真实验室(即第二焓差室)共用水冷式冷水机组作为冷源，机组将载冷剂水箱降温，载冷剂循环泵将载冷剂输送至焓差室(即第一焓差室)和气候仿真实验室(即第二焓差室)各室内机换热器(即换热器)中，通过各焓差室的循环风系统对焓差室进行控温，两个焓差室可独立控温从而可以获得不同的温度环境。

可选地，焓差室可测量制冷量最大30kw的空调器或热泵，同时考虑到降温和其它用冷，设计采用一套换热量为60kw的铜管铝翅片换热器，尺寸为长2.4m*高1.2m*厚0.4m，同时设计一套功率为20kw的不锈钢电加热管安装于换热器后方用于升温，采用轴流风机作为循环动力，流量50624-36247m3/h。

作为一种可选的实施例，在控制焓差室的环境温度和环境湿度的过程中，先检测环境温度是否符合目标温度。

可选地，在即焓差室的环境温度低于目标温度的情况下，即需要提高焓差室的环境温度的情况下，具体过程如下：

此过程首先需要根据温湿度传感器检测的环境湿度值确定环境需要加湿还是除湿。

图4是根据本发明实施例的一种升温加湿过程的示意图，如图4所示，如果需要加湿，首先需要打开焓差室的风机；然后开启蒸汽加湿器与蒸汽管路电磁阀，给焓差室加湿，直到环境湿度达到目标湿度后，停止蒸汽加湿器与焓差室蒸汽管路电磁阀。在进行加湿的同时开启换热器的电加热器(即开启加热器)，以目标温度与环境温度的差值作为参考对象进行PID调控，使焓差室的环境温度稳定在目标温度。

图5是根据本发明实施例的一种升温除湿过程的示意图，如图5所示，如果需要除湿，根据温湿度传感器检测的环境温度与环境湿度，可得到该状态下的环境露点温度，由制冷机组将冷冻水箱内的水温调节至露点温度，然后打开换热器的冷冻水调节阀，使焓差室的蒸汽凝结，降低环境湿度。同时打开焓差室的风机；在环境湿度满足目标湿度后，关闭制冷机组与换热器冷冻水调节阀，并开启换热器的电加热器(即开启加热器)，以目标温度与环境温度的差值作为参考对象进行PID调控，使环境温度稳定在目标温度。

可选地，换热器的冷冻水调节阀的开度，可以根据环境实时温度(即环境温度)与露点温度的差值进行PID调控。

可选地，在焓差室的环境温度高于目标温度的情况下，即需要降低焓差室的环境温度的情况下，具体过程如下：

此过程首先由制冷机组将冷冻水箱内的水温调节至目标温度，然后开启焓差室换热器的冷冻水调节阀，将焓差室的环境温度稳定在目标温度，根据温湿度传感器检测的环境湿度确定环境需要加湿还是除湿。

可选地，换热器的冷冻水调节阀开度由目标温度与环境温度的差值进行PID调控。

图6是根据本发明实施例的一种降温加湿过程的示意图，如图6所示，如果需要加湿，首先需要打开焓差室的风机；然后开启蒸汽加湿器与蒸汽管路电磁阀，给焓差室加湿，直到环境湿度达到目标湿度后，关闭蒸汽加湿器与蒸汽管路电磁阀。

图7是根据本发明实施例的一种降温除湿过程的示意图，如图7所示，如果需要除湿，则根据温湿度传感器检测的环境温度与环境湿度，可得到当前状态下的露点温度，然后将制冷机组冷冻水箱内的水温调节至露点温度，使空气中的水蒸汽凝结，降低环境湿度，此时换热器的冷冻水调节阀的开度根据环境实时温度与露点温度的差值进行PID调控。

在环境湿度满足目标湿度的情况下，将制冷机组冷冻水箱内的水温调节至目标温度，此时换热器的冷冻水调节阀的开度由实验环境所需温度与焓差室实时温度的差值进行PID调控，同时开启焓差室换热器电加热，直到环境温度达到目标温度后关闭换热器电加热。

可选地，风机的供风量，可以根据目标温度与环境温度的差值，间接计算得出，然后根据供风量来确定焓差室内风机的频率，若供风量为最大风量，则五组风机全部开启，其余风量需求则开四组内风机。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种焓差室的环境控制系统，其特征在于，包括：

焓差室；

送风夹层，用于为所述焓差室送风，其中，所述送风夹层包括：换热器和风机，所述换热器，用于对送入所述焓差室的空气进行热交换，调节所述焓差室的环境温度和环境湿度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

环境检测装置，用于检测所述焓差室的环境参数，其中，所述环境参数包括：所述环境湿度和所述环境温度；

控制器，用于根据所述环境参数控制换热器中热交换工质的温度。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

制冷机组，用于为所述换热器提供所述热交换工质；

所述控制器，用于根据所述环境参数调整所述制冷机组中，所述热交换工质的温度。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

热交换工质调节阀，设置在所述制冷机组与所述换热器之间；

所述控制器，用于调节所述热交换工质调节阀的开度。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：在所述环境温度高于目标温度的情况下，将所述热交换工质的温度调节为所述目标温度；根据所述目标温度与所述环境温度的差值，调节所述热交换工质调节阀的开度。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：在所述环境湿度高于目标湿度的情况下，将所述热交换工质的温度调节为露点温度；根据所述露点温度与所述环境温度的差值，调节所述热交换工质调节阀的开度，其中，所述露点温度根据所述环境温度确定。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

加热器，用于提高所述环境温度；

所述控制器，用于在所述环境温度低于目标温度的情况下，开启所述加热器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

加湿器，用于提高所述环境湿度；

所述控制器，用于在所述环境湿度低于目标湿度的情况下，开启所述加湿器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述焓差室与所述送风夹层之间为镂空结构。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述送风夹层设置在所述焓差室的顶部；所述系统还包括：回风口，其中，所述回风口设置在所述焓差室的底部。