一种用于大空间试验室的温度控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种大空间试验室温度控制系统，包括两侧壁风道、顶部风道、冷风机、电加热器、制冷机、冷却盘管。两侧壁风道下端开有回风口，在两侧壁风道内，回风口上方均安装有冷风机、冷风机下方均设置有冷却盘管，冷却盘管与侧壁风道外的制冷机相连。冷风机上方设置有电加热器。侧壁风道与顶部风道相通，顶部风道上开有送风孔。大空间试验室的内壁面采用金属材料或在内壁面上设置金属冷板，且在大空间的壁面上涂有保温材料，使冷量损失减小。本发明专利技术的优点在于：通过冷风机对大空间试验室降温，通过微调电加热器对环境温度的精确控制；通过顶部风道上的送风孔，使大空间试验室中温差更小，还可促进冷风与空间中空气的良好换热，使温度均匀性更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度控制领域，具体来说，是一种用于大空间试验室的温度控制系统。
技术介绍
在工业迅猛发展的当今社会，科技的进步都是以科学实验为依据的，而往往很多实验无法直接利用自然界中的环境或者自然界环境条件下的实验效率很低，这就需要人工建立试验室来完成科学研究，进而应用到实际生产，生活当中去。中国军事标准 GJB150. 1A-2009《军用装备试验室环境试验方法》、美国军用标准MIL-STD-810F及最新的美国军用标准MIL-STD-810G中对环境试验室内温度的通用要求为“各个测点的温度均不应超过规定温度的士 2 °C。试件不工作时其周围的温度梯度不应超过1°C /m，且总温差不应超过2. 2V ”。然而，实际的实验中可能对温度的控制及温度均勻度的控制有更高的要求，需要达到更高的控制精度。特别是实验空间非常大的时候，温度控制有较大难度。因此有必要对特大空间的温度控制进行研究，以保证更加真实地模拟所需环境，进而获得更有效的实验数据。温度控制就是实现环境的温度均勻，稳定和准确的控制。随着空间的加大，温度控制的难度就会越大，因此一些小型空间内的温度控制方法不适用于大型空间里的温度控制。大型空间里的温度控制就是要保证空间内的空气换热量基本一致，因此就需要在通风和传热方面尽可能实现空气温度的均勻性要求，同时减少空气与外界的换热，进而减小特大空间的温差。本专利技术正是从以上几个角度出发，实现对特大空间的温度控制的。而目前对大空间试验室降温后，试验室内温度的均勻性通常都难以实现，一般都是冷风机附近温度与远离风机的部分有温度差。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种可以保证大空间试验室内温度的精确度和均勻度要求的温度控制系统。本专利技术一种用于大空间试验室的温度控制系统，在大空间试验室内设置有侧壁风道A、侧壁风道B、顶部风道、冷风机、电加热器及冷却盘管。其中，大空间试验室的顶部安装有顶部风道，大空间试验室内侧壁上相对设置有侧壁风道A与侧壁风道B，侧壁风道A与侧壁风道B与顶部风道相通；所述侧壁风道A与侧壁风道B的下端开有回风口，侧壁风道A与侧壁风道B内水平方向上均勻安装有至少一个冷风机；侧壁风道A与侧壁风道B内还设置有冷却盘管与电加热器，其中，冷却盘管设置在冷风机下方，且每一个冷风机下方对应设置有一个冷却盘管，每一个冷却盘管均穿过侧壁风道A与侧壁风道B外壁，与大空间试验室外部的制冷机相连接。电加热器位于冷风机上方，每一个冷风机上方对应设置有一个可调的电加热器，所述顶部风道均勻布置有送风孔。所述大空间试验室内壁面为金属材料或混凝土材料，大空间试验室内壁面为金属材料时，在大空间试验室外壁上安装保温材料；当大空间试验室内壁为混凝土材料时，在大空间试验室内壁上安装保温材料，在保温材料的内侧安装玻璃钢板，且玻璃钢板内侧通过固定挂架支撑金属冷板。本专利技术的优点在于1、本专利技术温度控制系统在风道内设置了冷风机，直接实现了对特大空间的降温， 且在冷风机的上方设置一个可调节的电加热器，由此通过微度调节实现对环境温度的精确控制；2、本专利技术温度控制系统在大空间顶部设置了顶部风道，且在顶部风道上均勻开有送风孔，由此可实现整个特大空间试验室内冷量的均勻输送，从而使特大空间中温差更小； 还可以促进冷风与空间中空气的良好换热，可以使温度均勻性更好；3、本专利技术温度控制系统中的大空间试验室的内壁面采用金属材料或在内壁上设置金属冷板，由此可实现热量迅速的传递，利用金属壁面或金属冷板良好的导热性能及较大的热容量，使壁面的温度均勻，实现了温度的均勻性控制；且在在大空间的壁面上涂有保温材料，可以使冷量的损失减小。附图说明图1是本专利技术温度控制系统中大空间试验室内部结构剖视图；图2是本专利技术温度控制系统中金属内壁的大空间试验室壁面剖视图；图3是本专利技术温度控制系统中混凝土内壁的大空间试验室壁面剖视图；图4是应用本专利技术温度控制系统在大空间试验室进行降温试验，考察室内温度控制效果及温度均勻性时测试点分布图；图5是应用本专利技术温度控制系统在大空间试验室内进行降温试验，目标温度为-10°c时，测点！；的降温曲线图；图6是应用本专利技术温度控制系统在大空间试验室内进行降温试验，目标温度为-10°c时，测点Tb的降温曲线图；图7是应用本专利技术温度控制系统在大空间试验室内进行降温试验，目标温度为-20. 5°C时，测点Ta的降温曲线图；图8是应用本专利技术温度控制系统在大空间试验室内进行降温试验，目标温度为-20. 5°C时，测点Tb的降温曲线图。图中1-大空间试验室 101-侧壁风道A 102-侧壁风道B 103-顶部风道104-冷风机105-电加热器 106-冷却盘管 107-制冷机108-回风口109-送风孔2_保温材料3_玻璃钢板4-固定挂架5-金属冷板具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术一种用于大空间试验室的温度控制系统，在大空间试验室1为圆柱形结构设置有侧壁风道A101、侧壁风道B102、顶部风道103、冷风机104、电加热器105、冷却盘管 106。其中，大空间试验室1的顶部固定安装有顶部风道103。大空间试验室1内侧壁上相4对设置有垂直于水平面的侧壁风道AlOl与侧壁风道B102，侧壁风道AlOl与侧壁风道B102 与大空间试验室1内侧壁贴合且与顶部风道103相通，如图1所示。所述侧壁风道AlOl与侧壁风道B102的下端开有回风口 108，侧壁风道AlOl与侧壁风道B102内水平方向均勻安装有至少一个冷风机104，侧壁风道AlOl与侧壁风道B102 内的冷风机104相互对称。侧壁风道AlOl与侧壁风道B102内还设置有冷却盘管与电加热器，其中，冷却盘管106设置在冷风机104下方，且每一个冷风机104下方对应设置有一个冷却盘管106，每一个冷却盘管106均穿过侧壁风道AlOl与侧壁风道B102外壁，与大空间试验室1外部的制冷机107相连接。电加热器105位于冷风机上方，每一个冷风机104上方对应设置有一个可调的电加热器105，且每一个电加热器105由外部的自动控制系统控制其温度的调节，实现温度的精确控制。所述制冷机107用来向冷却盘管106内提供低温工质，用于与室内空气换热降温，并将吸收了试验室内空气热量的制冷剂输送回制冷机，工质在制冷剂组的冷凝器内放热，重新获得低温工质，实现制冷循环，即实现制冷剂的循环， 并获得冷量使空气降温。所述顶部风道103的下表面上设计有均勻布置的送风孔109，顶部风道103中的风可通过送风孔109进入到大空间试验室1中，实现大空间试验室1内的均勻送风，实现温度的均勻性控制。如图2所示，本专利技术中大空间试验室1内壁采用金属材料，可作为金属冷板实现热量迅速的传递，利用金属壁面良好的导热性能及较大的热容量，使壁面的温度均勻，实现了温度的均勻性控制。且在大空间试验室1外壁上安装有保温材料2，有效减少了大空间试验室1内部的冷量损失，且不会占用大空间试验室1内部空间，更有利于充分利用大空间试验室1内部空间。所述保温材料2为聚氨酯硬泡，它具有粘结力强；保温隔热性好；防水性能好；整体密封、无空腔无缝粘结，适应各种形状基面；尺寸稳定性小，具有一定的韧性，延伸率大，不会开裂；有很强的抗风揭性；阻燃性好。因此保温材料2可有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于大空间试验室的温度控制系统，包括大空间试验室，其特征在于：在大空间试验室内设置有侧壁风道Ａ、侧壁风道Ｂ、顶部风道；在侧壁风道Ａ与侧壁风道Ｂ内均设置有冷风机、电加热器、冷却盘管；其中，大空间试验室的顶部安装有顶部风道，大空间试验室内侧壁上相对设置有侧壁风道Ａ与侧壁风道Ｂ，侧壁风道Ａ与侧壁风道Ｂ与顶部风道相通；所述侧壁风道Ａ与侧壁风道Ｂ的下端开有回风口，侧壁风道Ａ与侧壁风道Ｂ内水平方向上均匀安装有至少一个冷风机；侧壁风道Ａ与侧壁风道Ｂ内还设置有冷却盘管与电加热器，其中，冷却盘管设置在冷风机下方，且每一个冷风机下方对应设置有一个冷却盘管，每一个冷却盘管均穿过侧壁风道Ａ与侧壁风道Ｂ外壁，与大空间试验室外部的制冷机相连接；电加热器位于冷风机上方，每一个冷风机上方对应设置有一个可调的电加热器，所述顶部风道均匀布置有送风孔；所述大空间试验室内壁面为金属材料或混凝土材料，大空间试验室内壁面为金属材料时，在大空间试验室外壁上安装保温材料；当大空间试验室内壁为混凝土材料时，在大空间试验室内壁上安装保温材料，在保温材料的内侧安装玻璃钢板，且玻璃钢板内侧通过固定挂架支撑金属冷板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，刘晔，王浚，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11