一种高精度温度控制系统及方法与流程

本发明涉及能源系统技术领域，具体涉及一种高精度温度控制系统及方法。

背景技术：

太赫兹波是一种电磁波，电磁波的强度与温度有很大关系，想要把太赫兹技术应用到一些特殊领域中，就必须对太赫兹相关设备进行温度控制，只有将其温度控制在适合范围内才能实现其功能应用。

目前市场上基本是采用风冷控温模式，以空气温度作为被控对象，温控效果较差，相关设备均温性无法保证，同时现有控温系统还不完善，风冷机组提供的冷量得不到有效利用，存在冷量流失、损耗的现象。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：如何提高温度控制系统的精度从而提高太赫兹相关设备的使用性能，提供了一种高精度温度控制方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括液冷源设备与温控末端设备；

所述液冷源设备用于为温控末端设备提供冷量或热量；

所述温控末端设备包括风机盘管与工作板，所述风机盘管用于将所述液冷源设备提供的冷量或热量传递给太赫兹设备，所述工作板用于构建一个封闭且温度可控的空间；

所述工作板包括保温固定层和水箱，所述水箱位于保温固定层的内部，所述保温固定层用于保温防凝露和固定水箱，所述水箱用于存放载冷剂，所述水箱的内部设置有增强换热效果的增强构件。

优选的，所述工作板还包括支柱与防护层，所述防护层设置在保温固定层的外部，所述防护层起到支撑防护太赫兹设备的作用，所述支柱位于相邻两组所述水箱之间，用于支撑水箱。

优选的，多个所述工作板连接在一起构成封闭空间，屏蔽外界干扰，提升太赫兹设备使用性能，太赫兹设备位于所述封闭空间内，多个所述工作板的温度均匀性的数值小于.5℃，能够实现对太赫兹设备的精确控温工作。

优选的，所述液冷源设备包括压缩机、风机、第一换热器、热力膨胀阀与第二换热器，所述风机安装在换热器的内部，所述压缩机、第一换热器、热力膨胀阀与第二换热器依次首尾相连通。

优选的，所述增强构件为冷却管道或管翅换热器等，所述第二换热器为板式换热器，能够有效地提高控温效率。

优选的，所述风机盘管与第二换热器之间设置有用于连通电动风机盘管与第二换热器的电动三通阀，电动三通阀用于将载冷剂送入风机盘管并将其回收。

优选的，所述工作板与第二换热器之间设置有用于完成载冷剂循环工作的液泵，载冷剂为水、乙二醇溶液或防冻液等。

一种高精度温度控制方法，包括：

S1：改变制冷剂的温度

通过蒸汽压缩式制冷/热原理将制冷剂温度降低或提高；

S2：；改变载冷剂的温度

将S1中的制冷剂通入第二换热器中，为载冷剂提供冷/热量，从而改变载冷剂的温度；

S3：将冷/热量送入温控末端设备

通过液泵将S2中的载冷剂送入风机盘管与工作板中，完成对太赫兹设备的温度调控工作。

本发明相比现有技术具有以下优点：该高精度温度控制系统及方法，能实现快速精准控温，均匀性好，极大程度减小了周围环境中不利因素的影响，大大节省了控温过程的时间，提升了太赫兹设备的使用性能；并且液冷介质比热容大，温度波动小，同时对被控对象进行保温处理，既节能，又有利于产品的集成化与小型化。

附图说明

图1是本发明的系统原理图；

图2是本发明的工作板的截面结构示意图。

图中：1、压缩机；2、风机；3、第一换热器；4、热力膨胀阀；5、第二换热器；6、电动三通阀；7、风机盘管；8、液泵；9、工作板；1、保温固定层；11、支柱；12、水箱；13、冷却管道；14、防护层。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-2所示，本实施例提供一种技术方案：一种高精度温度控制系统，包括：液冷源设备与温控末端设备；

液冷源设备用于为温控末端设备提供冷量或热量；

温控末端设备包括风机盘管7与工作板9，风机盘管7用于将液冷源设备提供的冷量或热量传递给太赫兹设备，工作板9用于构建一个封闭且温度可控的空间；

工作板9包括保温固定层1和水箱12，水箱12位于保温固定层1的内部，保温固定层1用于保温防凝露和固定水箱12，水箱12用于存放载冷剂，水箱12的内部设置有增强换热效果的增强构件。

进一步地，工作板9还包括支柱11与防护层14，防护层14设置在保温固定层1的外部，防护层14起到支撑防护太赫兹设备的作用，支柱11位于相邻两组水箱12之间，用于支撑水箱12。

进一步地，多个工作板9连接在一起构成封闭空间，屏蔽外界干扰，提升太赫兹设备使用性能，太赫兹设备位于封闭空间内，多个工作板9的温度均匀性的数值小于0.5℃，能够实现对太赫兹设备的精确控温工作。

进一步地，液冷源设备包括压缩机1、风机2、第一换热器3、热力膨胀阀4与第二换热器5，风机2安装在换热器3的内部，压缩机1、第一换热器3、热力膨胀阀4与第二换热器5依次首尾相连通。

进一步地，增强构件为冷却管道13或管翅换热器，第二换热器5为板式换热器，能够有效地提高控温效率。

进一步地，风机盘管7与第二换热器5之间设置有用于连通电动风机盘管7与第二换热器5的电动三通阀6，电动三通阀6用于将载冷剂送入风机盘管7并将其回收。

进一步地，工作板9与第二换热器5之间设置有用于完成载冷剂循环工作的液泵8，载冷剂为水、乙二醇溶液或防冻液等。

本实施例还提供了一种高精度温度控制方法，包括：

S1：降低制冷剂的温度

通过蒸汽压缩式制原理将制冷剂温度降低；

S2：；降低载冷剂的温度

将S1中的制冷剂通入第二换热器5中，为载冷剂提供冷量，从而降低载冷剂的温度；

S3：将冷量送入温控末端设备

通过液泵8将S2中的载冷剂送入风机盘管7与工作板9中，完成对太赫兹设备的温度调控工作。

在供冷过程中，液冷源设备采用蒸汽压缩式制冷原理将制冷剂温度降低，低温制冷剂经第二换热器5换热后，为载冷剂提供冷量，从而降低载冷剂温度，然后制冷剂进入压缩机1被压缩成高温高压介质，在风机2、换热器3的作用下，将热量传递到大气环境中，然后经过热力膨胀阀4再次进入第二换热器5为载冷剂提供冷量，完成制冷剂循环。

液泵8将低温载冷剂经供液管送入温控末端设备中，为温控末端设备提供冷量，进行热交换，载冷剂换热后温度升高，通过回液管道流回，然后再次进入第二换热器5中吸收冷量，完成载冷剂循环。

低温载冷剂进入风机盘管7后，风机盘管7将冷量传递给太赫兹设备，降低太赫兹设备的温度，同时可以除湿，防止壁面凝露。风机盘管7根据实际使用需求，可实现对太赫兹设备的冷却；低温载冷剂进入由多个工作板9构成的封闭空间后，在增强构件与水箱12的作用下，能够使多个工作板9的温度均匀性数值控制在0.5℃以内，有利于提升太赫兹设备使用性能。

实施例二

本实施例与实施例一的区别为：本实施例提供了一种高精度温度控制方法，包括：

S1：提高制冷剂的温度

通过蒸汽压缩式制原理将制冷剂温度提高；

S2：；提高载冷剂的温度

将S1中的制冷剂通入第二换热器5中，为载冷剂提供热量，从而提高载冷剂的温度；

S3：将热量送入温控末端设备

通过液泵8将S2中的载冷剂送入风机盘管7与工作板9中，完成对太赫兹设备的温度调控工作。

在供暖过程中，液冷源设备采用蒸汽压缩式制热原理将制冷剂温度升高，高温制冷剂经第二换热器5换热后，为载冷剂提供热量，从而提高载冷剂温度，然后制冷剂进入压缩机1被压缩成低温高压介质，在风机2、换热器3的作用下，从大气环境中吸收热量，然后经过热力膨胀阀4再次进入第二换热器5为载冷剂提供热量，完成制冷剂循环。

液泵8将高温载冷剂经供液管送入温控末端设备中，为温控末端设备提供热量，进行热交换，载冷剂换热后温度降低，通过回液管道流回，然后再次进入第二换热器5中吸收热量，完成载冷剂循环。

高温载冷剂进入风机盘管7后，风机盘管7将热量传递给太赫兹设备，提高太赫兹设备的温度，同时可以除湿，防止壁面凝露。风机盘管7根据实际使用需求，可实现对太赫兹设备的加热；低温载冷剂进入由多个工作板9构成的封闭空间后，在增强构件与水箱12的作用下，能够使多个工作板9的温度均匀性数值控制在0.5℃以内，有利于提升太赫兹设备使用性能。

除上述实施方式外，本实施例中的其余实施方式与实施例一中的实施方式相同。

综上所述，本发明能实现快速精准控温，均匀性好，极大程度减小了周围环境中不利因素的影响，大大节省了控温过程的时间，提升了太赫兹设备的使用性能；并且液冷介质比热容大，温度波动小，同时对被控对象进行保温处理，既节能，又有利于产品的集成化与小型化，值得被推广使用。

以上所述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。