CN106325331A - 环境风洞的温控系统、装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种环境风洞的温控系统、装置和方法，其中，所述温控系统包括：蓄冷装置，适于存储冷量，以及为风洞的主环境舱供冷；控制装置，在所述主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。通过所述环境风洞的温控系统、装置和方法，可以提高环境风洞测试系统的系统能效。

Description

环境风洞的温控系统、装置和方法

技术领域

本发明涉及温控技术领域，尤其涉及一种环境风洞的温控系统、装置和方法。

背景技术

环境风洞是如汽车等很多设备在研发设计的过程中必须的测试设施。通过温控系统实现环境舱内温度稳定，并保持风洞中相关设备的温控需求。风洞试验室还可以配备预试验室，用于车辆在低温下浸润。因此，环境风洞中现有的温控系统包括用于主环境舱温控主制冷系统、用于预试验室的温控预试验室制冷系统以及用于辅助供冷的标准制冷系统，标准制冷系统可以为主风机电机冷却、新风及除湿机组、降雨降雪系统供冷。

然而，经研究发现，采用现有的环境风洞的温控系统进行温控，风洞的运营费用高昂，运行能耗较大。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提高环境风洞测试系统的系统能效。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种环境风洞的温控系统，包括：

蓄冷装置，适于存储冷量，以及为风洞的主环境舱供冷；

控制装置，在所述主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述控制装置适于控制所述蓄冷装置向风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

可选的，所述温控系统还包括：冷却塔水泵装置；

所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值，且所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度；

所述控制装置适于控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷。

可选的，所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度；

所述控制装置适于控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

可选的，所述控制装置适于：

当所述蓄冷装置的温度大于或等于所述蓄冷装置的最高允许温度时，计算所述主环境舱的实际温度与所述主环境舱的设定温度的差值；

当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

可选的，所述控制装置适于当所述蓄冷装置的温度从超过所述蓄冷装置的最高允许温度降低为蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述温控系统还包括：

主环境舱制冷装置，适于为所述蓄冷装置或所述主环境舱供冷；

所述控制装置还适于在所述主环境舱的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述主环境舱的设定温度小于第三温度阈值，且所述第三温度阈值小于等于所述蓄冷装置的最低允许温度；

所述控制装置适于控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；并且当所述主环境舱的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷。

可选的，所述温控系统还包括：

预实验室制冷装置，适于为所述蓄冷装置或风洞的预实验室供冷；

所述控制装置，适于在所述预实验室的设定温度高于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷，以及在所述预实验室的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

可选的，所述控制装置还适于控制所述蓄冷装置在夜间时段存储冷量。

为了解决上述的技术问题，本发明实施例还公开了一种环境风洞的温控方法，包括：当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述温控方法还包括：控制蓄冷装置为风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

可选的，所述当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷包括：

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷；

所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

可选的，所述当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷还包括：

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度超过蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷；

所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

可选的，所述控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷包括：

计算所述主环境舱的实际温度与所述主环境舱的设定温度的差值；

当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

可选的，所述当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷之后，还包括：

当所述蓄冷装置的温度从超过所述蓄冷装置的最高允许温度降低为蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述温控方法还包括：当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷包括：

当所述主环境舱的设定温度小于第三温度阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；

当所述主环境舱的温度达到所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷；

所述第三温度阈值小于所述蓄冷装置的最低允许温度。

可选的，所述温控方法还包括：

当风洞的预实验室的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷；

当所述预实验室的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

为了解决上述的技术问题，本发明实施例还公开了一种环境风洞的温控装置，包括：第一控制单元，用于当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述温控装置还包括：第二控制单元，用于控制蓄冷装置为风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

可选的，所述第一控制单元用于：当所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷；所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

可选的，所述第一控制单元用于：

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度超过蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷；

所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

可选的，所述第一控制单元用于：

计算所述主环境舱的实际温度与所述主环境舱的设定温度的差值；

当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

可选的，所述第一控制单元还用于：

当所述蓄冷装置的温度从超过所述蓄冷装置的最高允许温度降低为蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述温控装置还包括：第三控制单元，用于当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

可选的，所述第三控制单元用于：

当所述主环境舱的设定温度小于第三温度阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；

当所述主环境舱的温度达到所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷；

所述第三温度阈值小于所述蓄冷装置的最低允许温度。

可选的，所述温控装置还包括：第四控制单元，用于：

当风洞的预实验室的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷；

当所述预实验室的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

当主环境舱的设定温度较高，即测试系统所需冷量较少的情况下，通过蓄冷装置对主环境舱供冷，而不启动主环境舱制冷装置，因此可以降低风洞测试系统的能耗，从而提高环境风洞测试系统的系统能效。

采用夜间的低峰电量制冷，使得所述蓄冷装置可以在夜间预先存储冷量，待工作时间开机后，主环境舱的冷量需求可以由所述蓄冷装置提供，从而既能够降低风洞试验室的运营成本。

通过蓄冷装置代替原有的标准制冷系统对风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷，既可满足这些设备的制冷需求，又简化了系统设置和控制，并且不必等待标准制冷系统供冷后才启动，从而加快了所述主环境舱的稳定速度，减少了试验的准备时间。

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值，且蓄冷装置的温度超过其允许的最高温度时，通过计算主环境舱的设定温度与其实际温度的差值判断是否要向所述蓄冷装置旁路供冷。当差值较大时，说明此时主环境舱仍需要大量冷量，因此优先向所述主环境舱供冷，不对所述蓄冷装置供冷；而当差值较小时，说明此时主环境舱所需冷量较少，此时对所述蓄冷装置旁路供冷，可以使主环境舱制冷装置以最大工作负荷供冷，因此充分利用了机组性能，而且由于多余的冷量可以直接被所述蓄冷装置存储利用，所以不用担心浪费制冷量，综合起来来说，提高了系统效能。

附图说明

图1是本发明实施例的一种环境风洞的温控系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的另一种环境风洞的温控系统的结构示意图；

图3是本发明实施例的一种蓄冷装置的结构示意图；

图4是本发明实施例的一种环境风洞的温控方法的流程图；

图5是本发明实施例的另一种环境风洞的温控方法的流程图；

图6是本发明实施例的一种环境风洞的温控装置的结构示意图。

具体实施方式

环境风洞是如汽车等很多设备在研发设计的过程中必须的测试设施。通过温控系统实现环境舱内温度稳定，并保持风洞中相关设备的温控需求。风洞试验室还可以配备预试验室，用于车辆在低温下浸润。因此，环境风洞中现有的温控系统包括用于主环境舱温控主制冷系统、用于预试验室的温控预试验室制冷系统以及用于辅助供冷的标准制冷系统，标准制冷系统可以为主风机电机冷却、新风及除湿机组、降雨降雪系统供冷。然而，经研究发现，采用现有的环境风洞的温控系统进行温控，风洞的运营费用高昂，运行能耗较大。

针对上述的技术问题，本发明实施例在主环境舱的设定温度较高，即测试系统所需冷量较少的情况下，通过蓄冷装置对主环境舱供冷，而不启动主环境舱制冷装置，因此可以降低风洞测试系统的能耗，从而提高环境风洞测试系统的系统能效。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例公开了一种环境风洞的温控系统。如图1所示，所述温控系统可以包括：

蓄冷装置101，适于存储冷量，以及为风洞的主环境舱供冷；

控制装置102，在所述主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置101的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置101向所述主环境舱供冷。

上述的主环境舱的设定温度为进行风洞试验时，试验环境所需要的温度。当所述设定温度较高时，说明此时主环境舱所需的冷量较少，而当所述设定温度较低时，说明此时主环境舱所需的冷量较多，需要增加供冷。

由于风洞试验的大部分工作是在白天进行的，所以无法充分利用夜间的低峰电量，因此在具体实施中，当所述蓄冷装置101的储冷量不足时，所述控制装置102还适于利用夜间的峰谷电量，如在夜间时段，如22点至6点之间，启动主环境舱制冷装置103或预试验室制冷装置制冷，并将所制取的冷量存储在所述蓄冷装置101中，实现电量的移峰填谷。待工作时间开机后，主环境舱的冷量需求可以由所述蓄冷装置101提供，从而既能够降低风洞试验室的运营成本，也可以最大限度的发挥机组的性能，因此降低了所述环境风洞试验系统的使用成本。

在具体实施中，所述环境风洞的温控系统还可以包括：主环境舱制冷装置103，适于为所述蓄冷装置或所述主环境舱供冷；所述控制装置还适于在所述主环境舱的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置103向所述主环境舱供冷。

在具体实施中，由于目前的环境风洞还可以包括预实验室，因此本发明实施例的环境风洞的温控系统还可以包括：预实验室制冷装置，适于为所述蓄冷装置101或风洞的预实验室供冷；所述控制装置102，适于在所述预实验室的设定温度高于所述蓄冷装置101的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置101向所述预实验室供冷，以及在所述预实验室的设定温度低于所述蓄冷装置101的最低允许温度时，控制所述预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

在具体实施中，所述控制装置102适于控制所述蓄冷装置101向风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。由于所述蓄冷装置101完全可以实现传统的环境风洞系统中用于辅助制冷的标准制冷系统的供冷功能，因此在本发明实施例中取消了所述标准制冷系统，转而通过所述蓄冷装置101实现对如风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置等供冷，从而简化了系统设置和控制。

本发明实施例在主环境舱设定温度大于或等于所述蓄冷装置101的最低允许温度时，通过所述蓄冷装置101向所述主环境舱供冷，而不启动风洞的主实验舱制冷装置。由于所述蓄冷装置101的系统资源消耗远小于所述主实验舱制冷装置的系统消耗，因此提高了系统能效。所述控制装置102对预实验室的供冷控制与对所述主环境舱的供冷控制相类似，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了另一种环境风洞的温控系统。如图2所示，所述环境风洞的温控系统可以包括：

蓄冷装置23，适于存储冷量，以及为风洞的主环境舱供冷；

主环境舱制冷装置A，适于为所述蓄冷装置23或所述主环境舱供冷；

预实验室制冷装置B，适于为所述蓄冷装置23或风洞的预实验室供冷；

冷却塔水泵装置31，适于为所述蓄冷装置23供冷；

控制装置(图中未示出)，适于根据所述主环境舱的设定温度或所述预试验室制冷装置的设定温度的不同，为所述主环境舱或所述预实验室提供不同的供冷模式，从而节省系统能耗。

所述主环境舱制冷装置A与现有环境风洞测试平台中的主环境舱制冷装置相同。如图1所示，其可以包括如下组成部分：制冷压缩机1，冷凝器2，经济器3，热力膨胀阀4，气液分离器5以及蒸发器6。

所述预实验室制冷装置B与现有环境风洞测试平台中的预实验室制冷装置相同。如图1所示，其可以包括如下组成部分：制冷压缩机7，冷凝器8，经济器9，热力膨胀阀10和13，气液分离器11，蒸发器12以及冷风机14。

所述主环境舱制冷装置A和所述预实验室制冷装置B的最低设定温度可以是根据风洞测试试验要求所需要的最低温度，如-40℃。

由于所述蓄冷装置23完全可以实现传统的环境风洞系统中用于辅助制冷的标准制冷系统的供冷功能，因此在本发明实施例中取消了所述标准制冷系统，转而通过所述蓄冷装置23实现对如风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置29等供冷，从而简化了系统设置和控制。

为了说明方便起见，本发明实施例仅就所述控制装置对所述主环境舱的温度控制进行说明，但是可以理解的是，其也可以适用于所述预实验室的温度控制。

在具体实施中，所述控制装置为所述主环境舱或所述预实验室提供不同的供冷模式可以包括：

(1)第一控制模式：在所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值时，控制所述蓄冷装置23向所述主环境舱供冷。其中，所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置23的最低允许温度。

如图2所示，在上述控制模式下，所述控制装置切断阀门17，22，打开阀门21、24，并启动载冷剂泵18，从而使所述载冷剂泵18中的载冷剂顺次通过由电加热器19、位于风洞伸缩段的风洞主环境舱换热器20、储液器15、蒸发器6、蓄冷装置23以及阀门21组成的温度循环回路，实现载冷剂的循环以及对所述主环境舱的供冷。所述主环境舱温度的提升所需要的热量由所述电加热器19承担，而调节温度所使用的供冷冷量由所述蓄冷装置23提供。

同时，如图2所示，风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置29可以直接接受来自所述蓄冷装置23提供的冷量，而不必等待现有风洞系统中的标准制冷系统供冷后才启动，从而加快了所述主环境舱的稳定速度，减少了试验的准备时间。

所述蓄冷装置23在接收来自电加热器的载冷剂以及主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置等的热量后会使其温度上升。当所述控制装置检测到其温度超过所述蓄冷装置23的最高允许温度后，可以直接启动冷却塔水泵装置31，由室外的冷却塔为所述蓄冷装置23提供冷量。在此情况下，由于并不启动主所述主环境舱的制冷装置，所以可以节约大量的能源。

所述蓄冷装置23的实际温度只能在所述蓄冷装置23的最低允许温度以及所述蓄冷装置23的最高允许温度这两个温度值区间范围内波动。当超过其最高允许温度时，所述蓄冷器难以起到蓄冷作用，此时需要对其供冷以降低温度；相反，如果太低低于所述最低允许温度，则容易引起所述蓄冷装置中蓄冷剂的凝结或物性降低，同样会影响所述蓄冷装置23的供冷效果。

(2)第二控制模式：在所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值时，所述控制装置控制所述蓄冷装置23向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置23的温度大于所述蓄冷装置23的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置A向所述主环境舱以及所述蓄冷装置23供冷。其中，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置23的最低允许温度。

在所述第二控制模式下，首先通过所述蓄冷装置23向所述主环境舱供冷的实施方式与上述的第一控制模式类似，仍然是通过前述的温度循环回路由所述蓄冷装置23直接向所述主环境舱供冷。

本发明实施例中之所以在所述蓄冷装置23的温度超过其最高允许温度时，第一控制模式下通过冷却塔水泵装置31对所述蓄冷装置23供冷，而在第二控制模式下则是通过所述主环境舱制冷装置A对所述蓄冷装置23和所述主环境舱供冷，是因为：

所述第一温度阈值相当于设备测试中的高温工况，例如，可以是汽车测试过程中空调测试的常用高温工况，要比常温高出5～15℃。而所述第二温度阈值要低于所述第一温度阈值，例如，可以是汽车测试过程中的暖风测试常用工况，要低于常温，但高于所述蓄冷装置23的最低允许温度5℃以上。

因此在主环境舱的设定温度为第一温度阈值时，此时电加热起主要作用，对供冷的需要量较少，主环境舱制冷装置A可以不启动以减少能耗，只要开启冷却塔水泵装置31即可。而在第二温度阈值时，主环境舱对供冷的需要量增加，此时冷却塔水泵装置31所提供的冷量可能无法满足系统需要，因此就需要视所述蓄冷装置23的温度和冷量情况开启所述主环境舱制冷装置A。

具体来说，在所述蓄冷装置23的温度大于其最高允许温度后，所述控制装置视所述蓄冷装置23的温度和冷量情况开启所述主环境舱制冷装置A可以是通过如下方式实现的：

计算所述主环境舱的实际温度与所述设定温度的差值；当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置A向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置A向所述主环境舱以及所述蓄冷装置23供冷。

所述主环境舱内实测温度及设定温度之间的差值表征了当前主环境舱需要冷量的多少。如果温差大于所述预设阈值，说明此时主环境舱还需要较多的冷量，因此通过控制所述载冷剂的流向使其直接流向主环境舱换热器，直接由所述主环境制冷装置向所述主环境舱供冷；如温差小于所述预设阈值，则说明主环境舱的冷量需求降低，控制载冷剂部分流向主环境舱换热器，其他部分向蓄冷装置23旁通，将冷量存储在蓄冷装置23中，使所述主环境舱制冷装置A同时向所述主环境舱以及所述蓄冷装置23供冷。

受所述主环境舱制冷装置A供冷，所述蓄冷装置23的温度降低。当其实际温度从超过其最高允许温度降低为其最低允许温度时，所述主环境舱制冷装置A停止工作，后期主环境舱的冷量需求仍然由蓄冷装置23提供。

经检测统计发现，在实际的风洞使用过程中，有大约65％的工作量属于在高温工况下的测试，对制冷量的需求相对较低。然而在测试过程中，主环境舱制冷装置A的机组也会开启，但并不是满负荷运行，而是处于部分负荷运行，效率很低，且可能导致浪费了很多制冷量，未能充分发挥机组的性能，因此系统能效较低。本发明实施例的第二控制模式，当主环境舱制冷装置A供冷时，其可以以最大工作负荷进行供冷，多余的冷量可以直接被所述蓄冷装置23存储利用，因此提高了系统效能。

(3)第三控制模式：当所述主环境舱的设定温度小于第三温度阈值时，控制所述主环境舱制冷装置A向所述主环境舱供冷。其中，所述第三温度阈值小于等于所述蓄冷装置23的最低允许温度；

在所述第三控制模式下，由于主环境舱的温度已低于蓄冷装置23的最低允许温度，所以此时无法利用所述蓄冷装置23对所述主环境舱供冷。此时主环境舱的供冷完全由所述主环境舱制冷装置A提供。

如图2所示，为最快达到主环境舱的温度，所述控制装置切断阀门21、24，打开阀门17，启动载冷剂泵18，使所述载冷剂泵中的载冷剂依次通过电加热器19，风洞主环境舱换热器20，储液器15，蒸发器6，并通过阀门17完成循环。

风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置29等用冷仍然由所述蓄冷装置23提供。当主环境舱的温度达到设定温度要求后，所述控制装置检测所述蓄冷装置23的储冷量。若蓄冷装置23的蓄冷量高于其最高允许温度，则打开阀门21、24，使所述主环境制冷装置产生的部分冷量流向所述蓄冷装置23中，所以所述主环境制冷装置仍然可以全负荷运行，而不必通过降低机组的负荷以达到系统所需要的冷量。待所述蓄冷装置23的蓄冷量达到其最低允许温度后，可以根据主环境舱的实际温度与设定温度之间差值的多少，减少主制冷机组的输出，以保证主环境舱的冷量需求。

在具体实施中，如图3所示，本发明实施例所采用的蓄冷装置23可以包括：新风及除湿机组冷却换热器301，用于为图1中的风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置29供冷；主风机电机冷却换热器302，用于为图1中的风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置29器件供冷；主环境舱供冷换热器303，用于存储冷量或由所述蓄冷装置23向主环境舱提供冷量；预实验室供冷换热器304，用于存储冷量或由所述蓄冷装置23向预实验室提供冷量；冷却塔供冷换热器305，用于存储冷量或由蓄冷装置23向系统提供冷量；排污口306；搅拌电机307，用于保持所述蓄冷装置23冷量均匀，避免局部温度过高；液位指示计308，用于确认内部液体液位；泄压阀309。可以理解的是，环境风洞测试平台中预实验室的温度控制与对所述主环境舱的温度控制相同，因此此处不再赘述。

综上，本发明实施例采用所述蓄冷装置23将主环境舱制冷装置A、预试验室制冷装置以及冷却塔水杯装置等连接在一起。在使用的过程中，根据主环境舱设定温度不同由温控系统选用相应的控制模式，从而自动判断是否启动相应的制冷装置以满足不同模式下冷量的需求。当所述主环境舱制冷装置A处于工作状态时，可以保证其处于全负荷状态，提高了制冷机组的工作效率；同时由于所述主环境舱制冷装置A或预实验室制冷装置B产生的多余冷量存储在所述蓄冷装置23中，所以减少了系统制冷量的损耗。

本发明实施例还对应公开了一种环境风洞的温控方法。如图4所示，所述温控方法可以包括如下步骤：

步骤S401，通过蓄冷装置为风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

由于所述蓄冷装置完全可以实现传统的环境风洞系统中用于辅助制冷的标准制冷系统的供冷功能，因此在本发明实施例中取消了所述标准制冷系统，转而通过所述蓄冷装置实现对如风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置等供冷，从而简化了系统设置和控制。

在具体实施中，在所述步骤S401之前，还可以包括：当所述蓄冷装置的储冷量不足时，还可以适于利用夜间的峰谷电量，如在夜间时段，如22点至6点之间，启动主环境舱制冷装置或预试验室制冷装置制冷，并将所制取的冷量存储在所述蓄冷装置中，实现电量的移峰填谷。

步骤S402，当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S403，当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

在具体实施中，由于目前的环境风洞还可以包括预实验室，因此本发明实施例的环境风洞的温控方法还可以包括：

步骤S404，在所述预实验室的设定温度高于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷。

步骤S405，所述预实验室的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

本发明实施例在主环境舱设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，通过所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，而不启动风洞的主实验舱制冷装置。由于所述蓄冷装置的系统资源消耗远小于所述主实验舱制冷装置的系统消耗，因此提高了系统能效。

本发明实施例还公开了一种主环境舱的温控方法。如图5所示，所述温控方法可以包括如下步骤：

步骤S501，通过蓄冷装置为风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

通过蓄冷装置代替原有的标准制冷系统对风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷，既可满足这些设备的制冷需求，又简化了系统设置和控制，并且不必等待标准制冷系统供冷后才启动，从而加快了所述主环境舱的稳定速度，减少了试验的准备时间。

在具体实施中，可以在夜间通过风洞测试平台的主环境舱制冷装置或预实验室制冷装置制冷，并利用所述蓄冷装置在夜间预先存储冷量，待工作时间开机后，主环境舱的冷量需求可以由所述蓄冷装置提供，从而既能够降低风洞试验室的运营成本。

步骤S502，判断所述主环境舱的设定温度T_设是否大于等于第一温度阈值T1。

所述第一温度阈值T1大于所述蓄冷装置的最低允许温度T5。

当所述主环境舱的设定温度T_设大于等于所述第一温度阈值T1时，执行步骤S503；当所述主环境舱的设定温度T_设小于所述第一温度阈值T1时，执行步骤S506。

步骤S503，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S504，判断所述蓄冷装置的温度T_蓄是否大于所述蓄冷装置的最高允许温度T4。

当所述蓄冷装置的温度T_蓄大于其最高允许温度T4时，执行步骤S505；否则返回所述步骤S503，继续由所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S505，控制冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷。

步骤S506，判断所述主环境舱的设定温度T_设是否大于等于第二温度阈值T2。

所述第一温度阈值T1大于所述第二温度阈值T2，且所述第二温度阈值T2大于所述蓄冷装置的最低允许温度T5。

当所述主环境舱的设定温度T_设大于等于所述第二温度阈值T2时，执行步骤S507；当所述主环境舱的设定温度T_设小于所述第二温度阈值T2时，执行步骤S515。

步骤S507，判断所述蓄冷装置的温度T_蓄是否大于所述蓄冷装置的最高允许温度T4。

当所述蓄冷装置的温度T_蓄小于或等于所述蓄冷装置的最高允许温度T4时，执行步骤S508，否则执行步骤S509。

步骤S508，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S509，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S510，判断所述主环境舱的实际温度T_舱与所述主环境舱的设定温度T_设的差值是否大于或等于预设阈值a。

当所述差值大于或等于预设阈值时，执行步骤S511，否则执行步骤S512。

步骤S511，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

当差值较大时，说明此时主环境舱仍需要大量冷量，因此优先向所述主环境舱供冷，不对所述蓄冷装置供冷。

步骤S512，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

当差值较小时，说明此时主环境舱所需冷量较少，此时对所述蓄冷装置旁路供冷，可以使主环境舱制冷装置以最大工作负荷供冷，因此充分利用了机组性能，而且由于多余的冷量可以直接被所述蓄冷装置存储利用，所以不用担心浪费制冷量，综合起来来说，提高了系统效能。

步骤S513，判断所述蓄冷装置的温度T_蓄是否从超过所述蓄冷装置的最高允许温度T4降低为蓄冷装置的最低允许温度T5。

当所述判断结果为是时，执行步骤S514，否则返回步骤S512。

步骤S514，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S515，判断所述主环境舱的设定温度T是否小于或等于第三温度阈值T3。

当所述主环境舱的设定温度T是否小于或等于第三温度阈值T3时，执行步骤S516，否则执行步骤S522。

当主环境舱的设定温度T小于或等于蓄冷装置的温度时，执行步骤S516，否则执行步骤S507。

步骤S516，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S517，判断所述主环境舱的温度T_舱是否达到所述设定温度T_设。

当所述主环境舱达到预设温度后，执行步骤S518，否则返回步骤S516，继续控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

步骤S518，判断所述蓄冷装置的温度T_蓄是否达到所述蓄冷装置的最高允许温度T4。

当所述蓄冷装置的温度T_蓄达到所述蓄冷装置的最高温度时，执行步骤S519，否则返回步骤516。

步骤S519，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷。

步骤S520，判断所述蓄冷装置的温度T_蓄是否达到最低允许温度T5。

如果所述蓄冷装置的温度T_蓄达到其最低允许温度T5时，执行步骤S521，否则返回执行步骤519。

步骤S521，减少所述主环境舱的制冷输出。

步骤S522，判断所述主环境舱的设定温度T_设是否小于或等于蓄冷装置的温度T_蓄。

当所述主环境舱的设定温度T_设小于或等于所述蓄冷装置的温度T_蓄时，执行上述的步骤S516，否则执行上述的步骤S507。

本发明实施例根据主环境舱设定温度T_设不同由温控系统选用相应的控制模式，从而自动判断是否启动相应的制冷装置以满足不同模式下冷量的需求。当所述主环境舱制冷装置处于工作状态时，可以保证其处于全负荷状态，提高了制冷机组的工作效率；同时由于所述主环境舱制冷装置或预实验室制冷装置产生的多余冷量存储在所述蓄冷装置中，所以减少了系统制冷量的损耗。

本发明实施例的环境风洞的温控方法，与前述的环境风洞的温控系统相对应，因此可以参照前述环境风洞的温控系统的对应部分内容。

本发明实施例还公开了一种环境风洞的温控装置。如图6所示，所述温控装置可以包括：

第一控制单元601，用于当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

由于所述蓄冷装置完全可以实现传统的环境风洞系统中用于辅助制冷的标准制冷系统的供冷功能，因此在本发明实施例中取消了所述标准制冷系统，转而通过所述蓄冷装置实现对如风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置等供冷，从而简化了系统设置和控制。

在具体实施中，当所述蓄冷装置的储冷量不足时，所述第一控制单元601还可以用于利用夜间的峰谷电量，如在夜间时段，如22点至6点之间，启动主环境舱制冷装置或预试验室制冷装置制冷，并将所制取的冷量存储在所述蓄冷装置中，实现电量的移峰填谷。

在具体实施中，所述温控装置还可以包括：第二控制单元602，用于通过蓄冷装置为风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

在具体实施中，所述第一控制单元601用于：当所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷；所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

在具体实施中，所述第一控制单元601用于：当所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度超过蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷；所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

在具体实施中，所述第一控制单元601用于：计算所述主环境舱的实际温度与所述主环境舱的设定温度的差值；当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

在具体实施中，所述第一控制单元601还用于：当所述蓄冷装置的温度从超过所述蓄冷装置的最高允许温度降低为蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

在具体实施中，所述温控装置还可以包括：第三控制单元603，用于当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

在具体实施中，所述第三控制单元603可以用于：当所述主环境舱的设定温度小于第三温度阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述主环境舱的温度达到所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷；所述第三温度阈值小于所述蓄冷装置的最低允许温度。

在具体实施中，所述温控装置还可以包括：第四控制单元604，用于：当风洞的预实验室的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷；当所述预实验室的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (28)

1.一种环境风洞的温控系统，其特征在于，包括：

蓄冷装置，适于存储冷量，以及为风洞的主环境舱供冷；

控制装置，在所述主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

2.如权利要求1所述的温控系统，其特征在于，所述控制装置适于控制所述蓄冷装置向风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

3.如权利要求1所述的温控系统，其特征在于，还包括：冷却塔水泵装置；

所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值，且所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度；

所述控制装置适于控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷。

4.如权利要求3所述的温控系统，其特征在于，

所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度；

所述控制装置适于控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

5.如权利要求4所述的温控系统，其特征在于，所述控制装置适于：

当所述蓄冷装置的温度大于或等于所述蓄冷装置的最高允许温度时，计算所述主环境舱的实际温度与所述主环境舱的设定温度的差值；

当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

6.如权利要求5所述的温控系统，其特征在于，所述控制装置适于当所述蓄冷装置的温度从超过所述蓄冷装置的最高允许温度降低为蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

7.如权利要求1所述的温控系统，其特征在于，还包括：

主环境舱制冷装置，适于为所述蓄冷装置或所述主环境舱供冷；

所述控制装置还适于在所述主环境舱的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

8.如权利要求7所述的温控系统，其特征在于，

所述主环境舱的设定温度小于或等于第三温度阈值，且所述第三温度阈值小于等于所述蓄冷装置的最低允许温度；

所述控制装置适于控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；并且当所述主环境舱的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷。

9.如权利要求1所述的温控系统，其特征在于，还包括：

预实验室制冷装置，适于为所述蓄冷装置或风洞的预实验室供冷；

所述控制装置，适于在所述预实验室的设定温度高于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷，以及在所述预实验室的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

10.如权利要求1所述的温控系统，其特征在于，所述控制装置还适于控制所述蓄冷装置在夜间时段存储冷量。

11.一种环境风洞的温控方法，其特征在于，包括：

当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

12.如权利要求11所述的温控方法，其特征在于，还包括：控制所述蓄冷装置为风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

13.如权利要求11所述的温控方法，其特征在于，所述当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷包括：

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷；

所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

14.如权利要求13所述的温控方法，其特征在于，所述当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，还包括：

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度超过蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷；

所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

15.如权利要求14所述的温控方法，其特征在于，所述控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷包括：

计算所述主环境舱的实际温度与所述主环境舱的设定温度的差值；

当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

16.如权利要求15所述的温控方法，其特征在于，所述当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷之后，还包括：

当所述蓄冷装置的温度从超过所述蓄冷装置的最高允许温度降低为所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

17.如权利要求11所述的温控方法，其特征在于，还包括：当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

18.如权利要求17所述的温控方法，其特征在于，所述当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷包括：

当所述主环境舱的设定温度小于第三温度阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；

当所述主环境舱的温度达到所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷；

所述第三温度阈值小于所述蓄冷装置的最低允许温度。

19.如权利要求11所述的温控方法，其特征在于，还包括：

当风洞的预实验室的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷；

当所述预实验室的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。

20.一种环境风洞的温控装置，其特征在于，包括：

第一控制单元，用于当风洞的主环境舱的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

21.如权利要求20所述的温控装置，其特征在于，还包括：第二控制单元，用于控制蓄冷装置为风洞的主风机电机、新风及除湿机组以及降雨降雪装置供冷。

22.如权利要求20所述的温控装置，其特征在于，所述第一控制单元用于：

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第一温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度大于所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制冷却塔水泵装置向所述蓄冷装置供冷；

所述第一温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

23.如权利要求22所述的温控装置，其特征在于，所述第一控制单元用于：

当所述主环境舱的设定温度大于或等于第二温度阈值时，控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷，且在所述蓄冷装置的温度超过蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷；

所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第二温度阈值大于所述蓄冷装置的最低允许温度。

24.如权利要求23所述的温控装置，其特征在于，所述第一控制单元用于：

计算所述主环境舱的实际温度与所述主环境舱的设定温度的差值；

当所述差值大于或等于预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；当所述差值小于所述预设阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱以及所述蓄冷装置供冷。

25.如权利要求24所述的温控装置，其特征在于，所述第一控制单元还用于：

当所述蓄冷装置的温度从超过所述蓄冷装置的最高允许温度降低为蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置停止工作，并控制所述蓄冷装置向所述主环境舱供冷。

26.如权利要求20所述的温控装置，其特征在于，还包括：第三控制单元，用于当所述主环境舱的设定温度低于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷。

27.如权利要求26所述的温控装置，其特征在于，所述第三控制单元用于：

当所述主环境舱的设定温度小于第三温度阈值时，控制所述主环境舱制冷装置向所述主环境舱供冷；

当所述主环境舱的温度达到所述蓄冷装置的最高允许温度时，控制所述主环境舱制冷装置向所述蓄冷装置和所述主环境舱供冷；

所述第三温度阈值小于所述蓄冷装置的最低允许温度。

28.如权利要求20所述的温控装置，其特征在于，还包括：第四控制单元，用于：

当风洞的预实验室的设定温度大于或等于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制所述蓄冷装置向所述预实验室供冷；

当所述预实验室的设定温度小于所述蓄冷装置的最低允许温度时，控制预实验室制冷装置向所述预实验室供冷。