CN108871834B - 一种环境模拟系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环境模拟系统，包括：集中冷源系统、空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统，所述集中冷源系统分别与所述空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统连接。本发明提供的技术方案在五个系统的作用下，满足了测试功能多的需求，不仅可以用于测试环境对被测设备舒适性的影响，还能用于被测装置辐射末端的供热供冷能力测试和采暖产品节能性测试和研究。
Description
技术领域
本发明涉及空调设备领域，尤其涉及一种环境模拟系统。
背景技术
环境模拟实验室主要是用来测试空调等设备在不同环境下的运行情况。在现有技术中，环境模拟实验室的建设不是很理想，环境模拟实验室规模小、功能比较单一，不能满足设备的测试条件。
因此，需要提供一种环境模拟系统来解决现有技术的不足。
发明内容
为了解决现有技术中环境模拟实验室功能单一的问题，本发明提供了一种环境模拟系统。
一种环境模拟系统，包括：集中冷源系统、空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统，所述集中冷源系统分别与所述空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统连接。
进一步的，所述集中冷源系统包括：集中低温冷源水箱、卤水机组、冷媒供水主管和冷媒回水主管，所述集中低温冷源水箱与所述卤水机组通过所述冷媒供水主管和冷媒回水主管相连接，用于将所述集中低温冷源水箱内的冷媒通过卤水机组进行降温后流回所述集中低温冷源水箱。
进一步的，所述冷媒为LM-1冰河冷媒。
进一步的，所述空气处理系统包括：依次连接的进风口、表冷器、蒸汽加湿管和出风口；所述表冷器与所述集中低温冷源水箱连接。
进一步的，所述降雪系统包括：第一板式换热器、降雪水箱和空气雾化喷嘴；所述第一板式换热器设于所述集中低温冷源水箱与降雪水箱之间，用于将所述降雪水箱内的液体与所述集中低温冷源水箱内的冷媒在第一板式换热器内进行热量交换；所述空气雾化喷嘴与降雪水箱连接，用于将所述降雪水箱内经过降温处理后的液体经过所述空气雾化喷嘴喷出。
进一步的，所述降雪系统还包括：设于降雪水箱和空气雾化喷嘴之间的压力调节阀。
进一步的，所述辐射小室水系统包括：样机冷源供给系统和壁面温度处理系统。
进一步的，所述样机冷源供给系统包括：第一冷辐射板水箱、样机供水主管、样机回水主管、循环水管和流量阀，所述样机供水主管和样机回水主管设置于所述第一冷辐射板水箱与被测样机之间，所述循环水管的一端通过所述流量阀与所述样机供水主管连接，另一端与所述样机回水主管连接。
进一步的，所述样机冷源供给系统还包括：第二板式换热器，所述第二板式换热器设于所述第一冷辐射板水箱与所述集中低温冷源水箱之间，用于将所述第一冷辐射板水箱内的液体与所述集中低温冷源水箱内的冷媒在第二板式换热器内进行热量交换。
进一步的，所述壁面温度处理系统包括：控制板水箱、分水器、集水器和壁面循环装置，所述分水器的第一端与所述控制水箱连接，第二端与所述壁面循环装置连接；所述集水器的第一端与所述控制水箱连接，第二端与所述壁面循环装置连接；所述分水器的第三端与所述集水器的第三端连接。
进一步的，所述壁面温度处理系统还包括：第三板式换热器，所述第三板式换热器设于所述控制板水箱与所述集中低温冷源水箱之间，用于将所述控制板水箱内的液体与所述集中低温冷源水箱内的冷媒在第三板式换热器内进行热量交换。
进一步的，所述地暖水系统包括：第二冷辐射板水箱、地暖供水主管、地暖回水主管、地暖管、循环水管和流量阀，所述样地暖水主管和地暖回水主管设置于所述第二冷辐射板水箱与所述地暖管之间，所述循环水管的一端通过所述流量阀与所述地暖供水主管连接，另一端与所述地暖回水主管连接。
进一步的，所述地暖水系统还包括：第四板式换热器，所述第四板式换热器设于所述第二冷辐射板水箱与所述集中低温冷源水箱之间，用于将所述第二冷辐射板水箱内的液体与所述集中低温冷源水箱内的冷媒在第四板式换热器内进行热量交换。
本发明的技术方案与最接近的现有技术相比具有如下优点：
本发明提供的技术方案包括五个系统，满足了测试功能多的需求，不仅可以用于测试环境对被测设备舒适性的影响，还能用于被测装置辐射末端的供热供冷能力测试和采暖产品节能性测试和研究。
附图说明
图1是本发明实施例中环境模拟系统的结构示意图；
图2是本申请实施例中集中冷源系统的结构示意图；
图3是本申请实施例中空气处理系统的结构示意图；
图4是本申请实施例中降雪系统的结构示意图；
图5是本申请实施例中样机冷源供给系统的结构示意图；
图6是本申请实施例中壁面温度处理系统的结构示意图；
图7是本申请实施例中地暖水系统的结构示意图；
其中，1-集中低温冷源水箱；2-卤水机组；3-进风口；4-表冷器；5-蒸汽加湿管；6-出风口；7-第一板式换热器；8-降雪水箱；9-空气雾化喷嘴；10-压力调节阀；11-第一冷辐射板水箱；12-被测样机；13-第一流量阀；14-第二板式换热器；15-控制板水箱；16-分水器；17-集水器；18-壁面循环装置；19-第三板式换热器；20-第二冷辐射板水箱；21-地暖管；22-第二流量阀；23-第四板式换热器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种环境模拟系统，如图1所示，包括：集中冷源系统、空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统，所述集中冷源系统分别与所述空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统连接。
在本申请实施例中，共包括五个模拟系统，满足了测试功能多的需求，不仅可以用于测试环境对被测设备舒适性的影响，还能用于被测装置辐射末端的供热供冷能力测试和采暖产品节能性测试和研究；
可满足多种末端设备，测试功能多样，可满足10kw以下一拖一式空调设备(壁挂式空调；立柜式空调；吊顶式空调；天井式空调；风管式空调)、10kw以下移动式空调、20kw以下多联式空调、小型风冷冷水机、风机盘管、散热器、空气能热水器、地暖户式机等机型进行测试。
在本申请一些实施例中，所述集中冷源系统包括：集中低温冷源水箱1、卤水机组2、冷媒供水主管和冷媒回水主管，所述集中低温冷源水箱1与所述卤水机组2通过所述冷媒供水主管和冷媒回水主管相连接，用于将所述集中低温冷源水箱1内的冷媒通过卤水机组2进行降温后流回所述集中低温冷源水箱1。
集中冷源系统，为其它系统提供冷量，具体实施过程如下：如图2所示，冷媒从集中低温冷媒水箱进入在卤水机组中，被吸收热量后变为低温冷媒，然后再流回集中低温冷媒水箱，此过程能使冷媒达到设定的温度，然后集中冷媒被分配到各个区域或系统，实现冷量分配。因此，集中冷源系统可为其它系统提供冷量。
在本申请一些实施例中，所述冷媒为LM-1冰河冷媒。
突破解决了大范围超低温工况调节的行业技术难题；采用环境模拟实验室集中式冷源供应，控制精度高，反应速度快、宽工况调节，节能降耗。
在本申请一些实施例中，所述空气处理系统包括：依次连接的进风口3、表冷器4、蒸汽加湿管5和出风口6；所述表冷器4与所述集中低温冷源水箱1连接。
空气处理系统对环境模拟区温度、湿度进行调节。具体实施过程如下：每个外环境模拟区都有一个空气处理系统，如图3所示，在风机带动下，外环境模拟区内的空气流过表冷器，而表冷器内流入的是低温冷媒，因此外环境区域内的空气会被冷却，使外环境区域的空气温度下降；同时，蒸汽加湿管可接入锅炉蒸汽，可对外环境区域进行加湿；并且，机组中的加热管可使区域内的空气升高。因此，空气处理系统可实现外环境模拟区温度和湿度的调节。
在本申请一些实施例中，所述降雪系统包括：第一板式换热器7、降雪水箱8和空气雾化喷嘴9；所述第一板式换热器7设于所述集中低温冷源水箱1与降雪水箱8之间，用于将所述降雪水箱8内的液体与所述集中低温冷源水箱1内的冷媒在第一板式换热器7内进行热量交换；所述空气雾化喷嘴9与降雪水箱8连接，用于将所述降雪水箱8内经过降温处理后的液体经过所述空气雾化喷嘴喷出。
降雪系统模拟人工降雪，具体实施过程如下：如图4所示，通过第一板式换热器7，降雪水箱8中的水与冷媒进行热量交换，水被冷却到所要求温度，水达到要求温度后，送入到喷头，与压缩空气混合成雾化水滴，当喷头区温度达到要求温度后，喷嘴喷出的水滴可结晶成雪，实现降雪。因此，可实现人工降雪。
在本申请一些实施例中，所述降雪系统还包括：设于降雪水箱和空气雾化喷嘴之间的压力调节阀10。
在本申请一些实施例中，所述辐射小室水系统包括：样机冷源供给系统和壁面温度处理系统。
所述样机冷源供给系统包括：第一冷辐射板水箱11、样机供水主管、样机回水主管、第一循环水管和第一流量阀13，所述样机供水主管和样机回水主管设置于所述第一冷辐射板水箱11与被测样机12之间，所述第一循环水管的一端通过所述第一流量阀13与所述样机供水主管连接，另一端与所述样机回水主管连接。
在本申请一些实施例中，所述样机冷源供给系统还包括：第二板式换热器14，所述第二板式换热器14设于所述第一冷辐射板水箱11与所述集中低温冷源水箱1之间，用于将所述第一冷辐射板水箱11内的液体与所述集中低温冷源水箱1内的冷媒在第二板式换热器14内进行热量交换。
如图5所示，第一冷辐射板水箱11中的第二板式换热器14与冷媒进行热量交换，水被冷却到设定温度后，被送到被测样机12处，向被测样机12提供冷源，而水箱中的电加热管可为被测样机12提供热源。因此，可实现可对辐射小室调节工况并给空调末端提供冷热源。
在本申请一些实施例中，所述壁面温度处理系统包括：控制板水箱15、分水器16、集水器17和壁面循环装置18，所述分水器16的第一端与所述控制水箱15连接，第二端与所述壁面循环装置18连接；所述集水器17的第一端与所述控制水箱15连接，第二端与所述壁面循环装置18连接；所述分水器16的第三端与所述集水器17的第三端连接。
在本申请一些实施例中，所述壁面温度处理系统还包括：第三板式换热器19，所述第三板式换热器19设于所述控制板水箱15与所述集中低温冷源水箱1之间，用于将所述控制板水箱15内的液体与所述集中低温冷源水箱1内的冷媒在第三板式换热器19内进行热量交换。
此系统可对辐射小室调节工况并给空调末端提供冷热源，具体实施过程如下：如图6所示，控制板水箱15中的水通过第三板式换热器19与冷媒完成热量交换后变为低温水，然后流入到辐射小室四周壁面的盘管中，与室内空气进行热量交换，可以降低室内空气温度，而电加热管加热水箱中的水时，可使室内空气温度升高。
在本申请一些实施例中，所述地暖水系统包括：第二冷辐射板水箱20、地暖供水主管、地暖回水主管、地暖管21、第二循环水管和第二流量阀22，所述地暖水主管和地暖回水主管设置于所述第二冷辐射板水箱20与所述地暖管21之间，所述第二循环水管的一端通过所述第二流量阀22与所述地暖供水主管连接，另一端与所述地暖回水主管连接。
在本申请一些实施例中，所述地暖水系统还包括：第四板式换热器23，所述第四板式换热器23设于所述第二冷辐射板水箱20与所述集中低温冷源水箱1之间，用于将所述第二冷辐射板水箱20内的液体与所述集中低温冷源水箱1内的冷媒在第四板式换热器23内进行热量交换。
此系统可接入地暖盘管的集水器中，为采暖产品提供一定温度的热源，使测试满足要求，具体实施过程如下：如图7所示，测试时，第二冷辐射板水箱20中的水通过第四板式换热器23与冷媒进行热量交换，同时在电加热作用下，可使水箱中的水温保持不变，然后水再被送到测试机，为测试机提供热源。因此，可为采暖产品提供一定温度的热源。同时，地暖盘管可供地暖空调进行测试。
本发明由一套热辐射末端性能测试室和一套综合舒适性测试室组合而成。热辐射末端性能测试室主要用于辐射末端的供冷和供暖能力测试；综合舒适性测试室主要是用于模拟产品的室内使用环境和在不同室外环境温度条件下，评价和研究辐射未端采暖供冷系统、以及商用多联机空调产品和房间空调器产品在规定条件下的舒适性、节能性、耐候性。且各测试房间中均配备显示器，可实时显示室内温度场云图。
系统上，以集中冷源系统为核心，空气处理系统、降雪系统、地暖水系统、辐射小室水系统为辅助，采用LM-1冰河冷媒为载冷剂的间接冷却技术及环境模拟实验室集中式冷源供应创新模式，突破解决了大范围超低温工况调节的行业技术难题，系统控制精度高，反应速度快、宽工况调节，节能降耗。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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。
所述功能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，本发明实施例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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种环境模拟系统，其特征在于，包括：集中冷源系统、空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统，所述集中冷源系统分别与所述空气处理系统、降雪系统、辐射小室水系统和地暖水系统连接；
所述集中冷源系统包括：集中低温冷源水箱（1）、卤水机组（2）、冷媒供水主管和冷媒回水主管，所述集中低温冷源水箱（1）与所述卤水机组（2）通过所述冷媒供水主管和冷媒回水主管相连接，用于将所述集中低温冷源水箱（1）内的冷媒通过卤水机组（2）进行降温后流回所述集中低温冷源水箱（1）；
所述辐射小室水系统包括：样机冷源供给系统和壁面温度处理系统；
所述样机冷源供给系统包括：第一冷辐射板水箱（11）、样机供水主管、样机回水主管、第一循环水管和第一流量阀（13），所述样机供水主管和样机回水主管设置于所述第一冷辐射板水箱（11）与被测样机（12）之间，所述第一循环水管的一端通过所述第一流量阀（13）与所述样机供水主管连接，另一端与所述样机回水主管连接；
所述壁面温度处理系统包括：控制板水箱（15）、分水器（16）、集水器（17）和壁面循环装置（18），所述分水器（16）的第一端与所述控制板水箱（15）连接，第二端与所述壁面循环装置（18）连接；所述集水器（17）的第一端与所述控制板水箱（15）连接，第二端与所述壁面循环装置（18）连接；所述分水器（16）的第三端与所述集水器（17）的第三端连接。
2.根据权利要求1所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述冷媒为LM-1冰河冷媒。
3.根据权利要求1所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述空气处理系统包括：依次连接的进风口（3）、表冷器（4）、蒸汽加湿管（5）和出风口（6）；所述表冷器（4）与所述集中低温冷源水箱（1）连接。
4.根据权利要求1所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述降雪系统包括：第一板式换热器（7）、降雪水箱（8）和空气雾化喷嘴（9）；所述第一板式换热器（7）设于所述集中低温冷源水箱（1）与降雪水箱（8）之间，用于将所述降雪水箱（8）内的液体与所述集中低温冷源水箱（1）内的冷媒在第一板式换热器（7）内进行热量交换；所述空气雾化喷嘴（9）与降雪水箱（8）连接，用于将所述降雪水箱（8）内经过降温处理后的液体经过所述空气雾化喷嘴（9）喷出。
5.根据权利要求4所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述降雪系统还包括：设于降雪水箱和空气雾化喷嘴之间的压力调节阀（10）。
6.根据权利要求1所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述样机冷源供给系统还包括：第二板式换热器（14），所述第二板式换热器（14）设于所述第一冷辐射板水箱（11）与所述集中低温冷源水箱（1）之间，用于将所述第一冷辐射板水箱（11）内的液体与所述集中低温冷源水箱（1）内的冷媒在第二板式换热器（14）内进行热量交换。
7.根据权利要求1所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述壁面温度处理系统还包括：第三板式换热器（19），所述第三板式换热器（19）设于所述控制板水箱（15）与所述集中低温冷源水箱（1）之间，用于将所述控制板水箱（15）内的液体与所述集中低温冷源水箱（1）内的冷媒在第三板式换热器（19）内进行热量交换。
8.根据权利要求1所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述地暖水系统包括：第二冷辐射板水箱（20）、地暖供水主管、地暖回水主管、地暖管（21）、第二循环水管和第二流量阀（22），所述地暖供水主管和地暖回水主管设置于所述第二冷辐射板水箱（20）与所述地暖管（21）之间，所述第二循环水管的一端通过所述第二流量阀（22）与所述地暖供水主管连接，另一端与所述地暖回水主管连接。
9.根据权利要求8所述的一种环境模拟系统，其特征在于，所述地暖水系统还包括：第四板式换热器（23），所述第四板式换热器（23）设于所述第二冷辐射板水箱（20）与所述集中低温冷源水箱（1）之间，用于将所述第二冷辐射板水箱（20）内的液体与所述集中低温冷源水箱（1）内的冷媒在第四板式换热器（23）内进行热量交换。
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