CN109253565A - 模拟降雪系统及降雪控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模拟降雪系统及降雪控制方法。该模拟降雪系统，包括喷雾头以及与其管路贯通连接的第一供水管，还包括供气子系统，所述供气子系统的出气端与所述第一供水管可选择性贯通连接，当所述供气子系统输出气流时，所述气流能够将所述第一供水管中羁留的水经由所述喷雾头清除。根据本发明的一种模拟降雪系统及降雪控制方法，采用供气子系统及时移除喷雾头及管路中羁留的水，防止水结冰形成堵塞，保证降雪系统的正常运行。

Description

模拟降雪系统及降雪控制方法

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种模拟降雪系统及降雪控制方法。

背景技术

为了检测空调器在降雪环境下的相关性能，现有的环境模拟试验室具备降雪模式，通过降雪水箱、喷雾头形成相应的降雪模块，结合制冷机组从而形成人工降雪，但存在如下不足：

(1)由于降雪模式下，降雪形成时需要将制冷空间温度降低，一般需要降低到-15℃，才进行相应喷水模拟降雪功能运行，在喷水模拟降雪运行之前制冷空间温度降低的过程中，若喷雾头及管路中存在羁留的水则结冰对喷雾头及管路形成堵塞，导致模拟降雪不能实现。

(2)环境模拟实验室降雪末端风口出风温度可低至-20℃，制冷机组的换热器中冷媒温度可低至-30℃。降雪模式下，换热器极易结霜，引起换热器盘管间隙堵死，空气无法流过间隙进行热交换，需要对换热器进行化霜处理，为了防止化霜过程中对制冷空间温度造成波动，尤其是在降雪模式下对已形成的雪层造成不利影响，需要停止对制冷空间的制冷、停止降雪，由于降雪工况下空气湿度较大，极易在喷雾头及管路中冷凝成水进而结冰形成堵塞，导致后续模拟降雪不能实现。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种模拟降雪系统及降雪控制方法，采用供气子系统及时移除喷雾头及管路中羁留的水，防止水结冰形成堵塞，保证降雪系统的正常运行。

为了解决上述问题，本发明提供一种模拟降雪系统，包括喷雾头以及与其管路贯通连接的第一供水管，还包括供气子系统，所述供气子系统的出气端与所述第一供水管可选择性贯通连接，当所述供气子系统输出气流时，所述气流能够将所述第一供水管中羁留的水经由所述喷雾头清除。

优选地，所述供气子系统包括压缩空气源，所述压缩空气源通过第一供气支管与所述第一供水管可选择性贯通连接。

优选地，所述供气子系统还包括第二供气支管，所述第二供气支管与所述第一供气支管管路并联，所述第二供气支管与所述喷雾头可选择性贯通连接。

优选地，所述压缩空气源包括空压机或空气泵。

优选地，所述模拟降雪系统还包括降雪水箱，所述降雪水箱通过第一供水管与所述喷雾头可选择性贯通连接。

优选地，所述第一供水管中设置有第一水泵，以将所述降雪水箱中的水泵送至所述喷雾头。

优选地，所述模拟降雪系统还包括制冷装置、水冷却换热器，所述制冷装置中的低温冷媒与所述水冷却换热器形成第二换热回路，所述降雪水箱中的水与所述水冷却换热器形成第一换热回路。

优选地，所述第一换热支管包括连接于所述水冷却换热器与所述降雪水箱之间的冷却水管，所述冷却水管中设置有第二水泵。

优选地，所述模拟降雪系统还包括补水源，所述补水源通过第二供水管与所述降雪水箱可选择性贯通连接。

优选地，所述第二供水管中设有过滤部件。

本发明还提供一种模拟降雪控制方法，用于控制上述的模拟降雪系统，包括如下步骤：

对制冷空间进行制冷；

当制冷空间环境温度达到第一预设温度T0时，启动供气子系统；

当制冷空间环境温度达到第二预设温度T1时，启动供水喷雾；

当降雪层厚达到预设厚度时，控制所述模拟降雪系统停止运行。

优选地，T0＝0℃，T1＝-15℃。

优选地，在所述供气子系统运转第一预设时间t后，停止所述供气子系统运行。

优选地，t＝30s。

优选地，当所述模拟降雪系统处于化霜模式时，启动所述供气子系统。

优选地，当所述模拟降雪系统包括降雪水箱时，在降雪水箱中的水的温度处于5℃～7℃时，启动所述模拟降雪系统。

优选地，在降雪过程中，控制所述供气子系统的间歇启动，相邻两次启动时间的间隔为5min。

本发明提供的一种模拟降雪系统及降雪控制方法，通过设置所述供气子系统，通过控制供气子系统的气流将所述喷雾头及第一供水管中羁留的水及时清除，有效防止所述喷雾头及第一供水管中结冰形成堵塞保证降雪系统的正常运行。

附图说明

图1为本发明实施例的模拟降雪系统的原理示意图。

附图标记表示为：

1、喷雾头；2、第一供水管；21、第一水泵；3、压缩空气源；41、第一供气支管；42、第二供气支管；5、降雪水箱；6、制冷装置；7、水冷却换热器；71、冷却水管；72、第二水泵；8、补水源；81、第二供水管；82、过滤部件；9、电磁截止阀。

具体实施方式

参见图1所示，根据本发明的实施例，提供一种模拟降雪系统，用于环境模拟试验室中制冷空间进行降雪环境的模拟，包括喷雾头1以及与其管路贯通连接的第一供水管2，还包括供气子系统，所述供气子系统的出气端与所述第一供水管2可选择性贯通连接，当所述供气子系统输出气流时，所述气流能够将所述第一供水管2中羁留的水经由所述喷雾头1清除。该技术方案中，通过设置所述供气子系统，通过控制供气子系统的气流将所述喷雾头1及第一供水管2中羁留的水及时清除，有效防止所述喷雾头1及第一供水管2中结冰形成堵塞保证降雪系统的正常运行。

优选地，所述供气子系统包括压缩空气源3，所述压缩空气源3通过第一供气支管41与所述第一供水管2可选择性贯通连接，第一供气支管41针对性地与所述第一供水管2贯通，当所述供气子系统运行时，气流将冲击所述第一供水管2从而使其中的水能够及时清除，可以理解的是，进入所述第一供水管2的气流将通过所述喷雾头1再次对喷雾头1进行水的清除。更进一步地，所述供气子系统还包括第二供气支管42，所述第二供气支管42与所述第一供气支管41管路并联，所述第二供气支管42与所述喷雾头1可选择性贯通连接，此时单独设置所述第二供气支管42针对喷雾头1进行水的清除，使清除更加彻底。

所述压缩空气源3例如可以采用生产制造车间中设置的集中空气源进行供气，但这种方式的灵活性不高，当其他用气部件也采用同一所述的集中空气源时，供气压力易产生波动，优选地，所述压缩空气源3包括空压机或空气泵，采用空压机、空气泵对所述供气子系统单独供气，使整个系统更加独立完整，布局更加灵活。。

可以理解的是，所述模拟降雪系统可以直接采用外部的高压水源与所述喷雾头1贯通连接，但这种传统方式一方面受限于外部条件，另一方面也容易导致系统完整性不好，因此优选地，还包括降雪水箱5，所述降雪水箱5通过第一供水管2与所述喷雾头1可选择性贯通连接，进一步提升所述模拟降雪系统的独立完整性。为了保证所述喷雾头1的出雾效果进而提升模拟降雪效果，优选地，所述第一供水管2中设置有第一水泵21，以将所述降雪水箱5中的水泵送至所述喷雾头1，所述第一水泵21一方面作为水的流动驱动部件，另一方面则是水的增压部件。

为了进一步使所述模拟降雪系统的降雪效果更佳，保证水从所述喷雾头1喷出之前的温度较低显得较为重要，温度过高则在水喷出所述喷雾头1时形成雪花的量较少为液态较大，因此，最好的，对所述降雪水箱5中的水进行温度的调节，为了实现此目的，优选地，所述模拟降雪系统还包括制冷装置6、水冷却换热器7，所述制冷装置6中的低温冷媒与所述水冷却换热器7形成第二换热回路，所述降雪水箱5中的水与所述水冷却换热器7形成第一换热回路，该技术方案中通过所述水冷却换热器7对降雪水箱5中的水进行温度调控，最好能够保证其温度处于5℃～7℃，此温度下的出雾成雪效率及效果皆最佳。进一步地，所述第一换热回路包括连接于所述水冷却换热器7与所述降雪水箱5之间的冷却水管71，所述冷却水管71中设置有第二水泵72，通过所述第二水泵72对冷却水进行驱动，同时也能够依靠其产生的扰动保证所述降雪水箱5中冷却水的温度更加均衡。

为了保证所述模拟降雪系统的降雪水箱5中水量的稳定，优选地，所述模拟降雪系统还包括补水源8，所述补水源8通过第二供水管81与所述降雪水箱5可选择性贯通连接。当然所述第二供水管81中最好设有过滤部件82。

可以理解的是，前述的可选择性贯通可以采用必要的电磁阀或者手动阀进行控制，例如电磁截止阀9，作为管路设计的基本技术手段，本发明中不再赘述。

根据本发明的实施例，还提供一种模拟降雪控制方法，用于控制上述的模拟降雪系统，包括如下步骤：

对制冷空间进行制冷；

当制冷空间环境温度达到第一预设温度T0时，启动供气子系统；

当制冷空间环境温度达到第二预设温度T1时，启动供水喷雾；

当降雪层厚达到预设厚度时，控制所述模拟降雪系统停止运行。该技术方案中，所述第一预设温度T0最低设置为所述喷雾头1中喷出液体(水)的凝固点温度即可，对于纯净水而言，选择T0＝0℃即可，当然T0＞0℃亦可。所述第二预设温度T1根据所述喷出液体成雪花状的温度而定，经过大量的试验验证，当T1＝-15℃时，成雪效果最佳。该技术方案中，由于在喷出水雾的水在凝固之前启动所述供气子系统，从而能够及时将所述喷雾头1及第一供水管2中羁留的水及时清除，有效防止所述喷雾头1及第一供水管2中结冰形成堵塞保证降雪系统的正常运行。

优选地，在所述供气子系统运转第一预设时间t后，停止所述供气子系统运行。所述第一预设时间t可以根据系统的实际运行情况确定调整，经过现场验证，当所述t＝30s时，能够将所述喷雾头1及第一供水管2中的水分完全清除。

考虑到所述模拟降雪系统在降雪过程中，制冷装置6的换热器具有结霜的可能性，因此，当所述模拟降雪系统处于化霜模式时，为了保证已经成雪环境下温度的稳定性，降雪过程将被停止，进行必要的化霜处理，为了防止前次喷雾降雪的水在此时形成结冰堵塞，有必要启动所述供气子系统，对湿气形成水进行及时清除。

当所述模拟降雪系统包括降雪水箱5时，在降雪水箱5中的水的温度处于5℃～7℃时，启动所述模拟降雪系统，此时的成雪效果最佳。

由于制冷空间中湿度较大，湿气极有可能结冰使所述喷雾头1产生堵塞，也即在降雪过程中有必要间歇启动所述供气子系统，对湿气形成水进行及时清除，优选地，在降雪过程中，控制所述供气子系统的间歇启动，相邻两次启动时间的间隔为5min。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种模拟降雪系统，其特征在于，包括喷雾头(1)以及与其管路贯通连接的第一供水管(2)，还包括供气子系统，所述供气子系统的出气端与所述第一供水管(2)可选择性贯通连接，当所述供气子系统输出气流时，所述气流能够将所述第一供水管(2)中羁留的水经由所述喷雾头(1)清除。

2.根据权利要求1所述的降雪系统，其特征在于，所述供气子系统包括压缩空气源(3)，所述压缩空气源(3)通过第一供气支管(41)与所述第一供水管(2)可选择性贯通连接。

3.根据权利要求2所述的降雪系统，其特征在于，所述供气子系统还包括第二供气支管(42)，所述第二供气支管(42)与所述第一供气支管(41)管路并联，所述第二供气支管(42)与所述喷雾头(1)可选择性贯通连接。

4.根据权利要求2所述的降雪系统，其特征在于，所述压缩空气源(3)包括空压机或空气泵。

5.根据权利要求1所述的降雪系统，其特征在于，还包括降雪水箱(5)，所述降雪水箱(5)通过第一供水管(2)与所述喷雾头(1)可选择性贯通连接。

6.根据权利要求5所述的降雪系统，其特征在于，所述第一供水管(2)中设置有第一水泵(21)，以将所述降雪水箱(5)中的水泵送至所述喷雾头(1)。

7.根据权利要求5所述的降雪系统，其特征在于，还包括制冷装置(6)、水冷却换热器(7)，所述制冷装置(6)中的低温冷媒与所述水冷却换热器(7)形成第二换热回路，所述降雪水箱(5)中的水与所述水冷却换热器(7)形成第一换热回路。

8.根据权利要求7所述的降雪系统，其特征在于，所述第一换热回路包括连接于所述水冷却换热器(7)与所述降雪水箱(5)之间的冷却水管(71)，所述冷却水管(71)中设置有第二水泵(72)。

9.根据权利要求5所述的降雪系统，其特征在于，还包括补水源(8)，所述补水源(8)通过第二供水管(81)与所述降雪水箱(5)可选择性贯通连接。

10.根据权利要求9所述的降雪系统，其特征在于，所述第二供水管(81)中设有过滤部件(82)。

11.一种模拟降雪控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1至10中任一项所述的模拟降雪系统，包括如下步骤：

对制冷空间进行制冷；

当制冷空间环境温度达到第一预设温度T0时，启动供气子系统；

当制冷空间环境温度达到第二预设温度T1时，启动供水喷雾；

当降雪层厚达到预设厚度时，控制所述模拟降雪系统停止运行。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，T0＝0℃，T1＝-15℃。

13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，在所述供气子系统运转第一预设时间t后，停止所述供气子系统运行。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，t＝30s。

15.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，当所述模拟降雪系统处于化霜模式时，启动所述供气子系统。

16.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，当所述模拟降雪系统包括降雪水箱(5)时，在降雪水箱(5)中的水的温度处于5℃～7℃时，启动所述模拟降雪系统。

17.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，在降雪过程中，控制所述供气子系统的间歇启动，相邻两次启动时间的间隔为5min。