热模拟系统及具有其的设备的制作方法

本发明涉及发电技术领域，具体涉及到一种热模拟系统及具有其的设备。

背景技术：

随着发电机组单机容量的日趋增大，机组装机环境日趋严苛，整机、子系统、子部件的热问题成为机组设计、运行的巨大挑战。以风力发电机组为例进行说明，从机组单机容量而言，已发展至单机8mw、10mw更高容量级别，机组自身的产热已达到上百kw或mw级别，巨大的热耗对于整机、子系统、子部件的温升控制成为最大的制约因素；从机组装机运行环境而言，高温区域温度环境已超过40℃，要保证机组在高温环境下运行，各个子系统及部件的温升指标成为关键制约因素。

现有的风力发电机组的换热方式主要有以下两种形式，对于空冷发电机而言,采用如图1所示的换热系统，该换热系统包括第二换热器14、发电机空-液换热器17、第一换热管路的出口端15、第一换热管路的入口端16、发电机出风管路18、发电机回风管路19、发电机11和机舱12等。该换热系统通过放置于机舱12顶部的第二换热器14，可以充分利用来流风能进行发电机组热量的耗散，发电机运行过程中产生的热空气通过发电机出风管路18在发电机空-液换热器17内部与经过第一换热管路的出口端15输送的低温冷却介质进行热交换，低温的空气通过发电机回风管路19回至发电机内部，被加热的冷却介质通过第一换热管路的入口端16流出至第二换热器14进行冷却，从而完成发电机的散热循环。对于水冷发电机而言，采用如图2所示的换热系统，该换热系统包括第二换热器14、第一换热管路的出口端15、第一换热管路的入口端16、发电机11机舱12等。该换热系统通过放置于机舱12顶部的第二换热器14，可以充分利用来流风能进行发电机组热量的耗散，发电机运行过程中产生的热直接通过第一换热管路的出口端15输送的低温冷却介质进行热交换，被加热的冷却介质通过第一换热管路的入口端16流出至第二换热器14进行冷却，从而完成发电机的散热循环。

上述两种形式的风力发电机组的换热系统是采用自然风作为冷源进行换热，若采用上述换热系统对风力发电机组进行热环境模拟测试,则受到环境温度的影响较大，且一年四季不同时段对应的环境温度不同，不同地理位置区域所处的外部环境不同，则测试系统测得的发电机所处的环境温度水平亦不同。

因此，如何对产热部件热测试更宽的温度范围成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明主要的目的在于提供一种提高产热部件热测试的温度范围的热模拟系统及具有其的设备。

本发明第一方面提供了一种热模拟系统，用于模拟待测部件所处的环境温度，包括：

第一换热系统，包括第一换热管路和制冷机组，所述制冷机组的冷凝器内的冷媒与外界环境中的空气进行换热，所述制冷机组的蒸发器内的冷媒与所述第一换热管路中的第一换热介质进行换热，所述第一换热管路的出口端与所述待测部件所处的环境入口连通，所述第一换热管路的入口端与所述待测部件所处的环境出口连通；

第二换热系统，包括第二换热器，所述第二换热器中的第二换热介质与外界环境中的空气进行换热，所述第二换热器的出口端与所述待测部件所处的环境入口连接，所述第二换热器的入口端与所述待测部件所处的环境出口连接。

通过设置第一换热系统，第一换热系统中设置制冷机组对外界环境中的空气进行换热，换热后的第一换热介质通往待测部件所处的环境入口，由于设置了制冷机组，使得待测部件所处的环境温度可以达到低于外界环境温度的任意温度，通过设置第二换热系统，第二换热系统的第二换热介质与外界环境中的空气换热后通往待测部件所处的环境入口，使得待测部件所处的环境温度可以达到接近于外界环境空气温度，因而，本发明的实施例中的热模拟系统可以不完全受控于外界环境温度的限制，可以拓宽待测部件所处的环境温度，提高待测部件热测试的低温温度范围，进而能够对待测部件处于更多的低温环境温度下的性能进行测试。

所述第二换热系统还包括：换热室，所述换热室上设有至少一个进风口和至少一个出风口，所述换热室内设有所述第二换热器，且所述进风口和出风口分别与所述外界环境连通。

通过在第二换热系统内设置换热室，换热室内设有第二换热器，使得第二换热器与待测部件换热后的高温的第二换热介质能够将热量传递至换热室内，使得换热室内可以营造高温的环境，通过在换热室上设有分别与外界环境连通的至少一个进风口和至少一个出风口，可以通过调节进风口和出风口的开闭将外界环境空气引入换热室内，与换热室内的高温空气进行混合，以使得换热室内的温度可以调节至高于外界环境温度的任意温度，提高待测部件热测试的高温温度范围，进而能够对待测部件处于更多的高温环境温度下的性能进行测试。

所述第一换热系统还包括第一换热器和第二换热管路，所述第二换热管路的入口端与所述第一换热器的出口端连接，所述第二换热管路的出口端与所述第一换热器的入口端连接，所述第二换热管路中的第三换热介质在所述第二换热管路内流动时与所述冷凝器中的冷媒换热，并在流经所述第一换热器时与所述外界环境中的空气换热。

通过在第一换热系统上设置第一换热器和第二换热管路，使得外界环境空气能够先与第一换热器换热后再与制冷机组内的冷媒进行换热，提高了换热效率。

所述第一换热管路上设有第一流量调节部件；和/或，所述第二换热管路上设有第二流量调节部件。

通过在第一换热管路和第二换热管路上设置流量调节部件，能够对两个换热管路上的换热介质的流量进行调节，以使其更好的实现换热，实现待测部件所处的不同的环境温度。

所述第一流量调节部件和/或所述第二流量调节部件为变频泵。

所述第一换热系统还包括辅助换热器，与所述制冷机组并联设置，所述辅助换热器的一侧设有第一辅助换热管路,所述第一辅助换热管路的入口端与所述第一换热管路的入口端连接,所述第一辅助换热管路的出口端与所述第一换热管路的出口端连接；所述辅助换热器的另一侧设有第二辅助换热管路,所述第二辅助换热管路的入口端与所述第二换热管路的出口端连接,所述第二辅助换热管路的出口端与所述第二换热管路的入口端连接。

通过在第一换热系统上设置与制冷机组并联设置的辅助换热器，并将辅助换热器通过第一辅助换热管路和第二辅助换热管路分别与第一换热管路和第二换热管路进行换热，使得在第一换热器与外界环境空气换热后的温度若能够满足待测部件所处的环境温度的需求时，可使得第一换热介质和第三换热介质直接通过辅助换热器进行换热，而无需开启制冷机组，使得热模拟系统的运行更加节能。

本发明的实施例的热模拟系统还包括第三换热管路，所述第三换热管路中的第二换热介质通过所述第二换热器与所述外界环境空气进行换热，所述第三换热管路的出口端与所述待测部件所处的环境入口连接，所述第三换热管路的入口端与所述待测部件所处的环境出口连接；且所述第一换热管路的出口端与所述第三换热管路处于所述第二换热器与所述待测部件所处的环境入口之间的管路连接，所述第一换热管路的入口端与所述第三换热管路处于所述第二换热器与所述待测部件所处的环境出口之间的管路连接。

通过设置第三换热管路与待测部件所处的环境入口和环境出口进行连接，且第一换热管路通过第三换热管路与待测部件所处的环境进行连接，使得热模拟系统的整体结构更加简单，体积更小。

所述第三换热管路上设有第三开闭阀；和/或，所述第一换热管路上设有第一开闭阀。

本发明的实施例的热模拟系统还包括：第一温度检测装置，设于所述待测部件所处的环境入口处；控制器，与所述第一温度检测装置连接，用于根据所述第一温度检测装置的检测值控制所述第一换热系统或所述第二换热系统调节所述待测部件所处的环境温度。

通过在待测部件所处的环境入口处设置第一温度检测装置，可以实时检测待测部件所处的环境温度值，便于对待测部件进行热测试,通过设置与第一温度检测装置连接的控制器，使得控制器可以根据第一温度检测装置的检测值自动控制第一换热系统或第二换热系统进行调节待测部件所处的环境温度，实现了热模拟系统的自动化控制。

当所述第一温度检测装置的检测值大于等于外界环境温度时，所述控制器控制所述第二换热系统调节所述待测部件所处的环境温度；

当所述第一温度检测装置的检测值小于所述外界环境温度时，所述控制器控制所述第一换热系统调节所述待测部件所处的环境温度。

通过将第一温度检测装置的检测值与外界环境温度进行比较，并在第一温度检测装置的检测值大于等于外界环境温度时，控制器控制第二换热系统调节待测部件所处的环境温度，在第一温度检测装置的检测值小于外界环境温度时，控制器控制第一换热系统调节待测部件所处的环境温度，使得第一换热和第二换热系统能够在不同工况下分别进行运作，使得热模拟系统的运行更加节能。

所述换热室的温度值为t0；

当t0-t<5℃时为第一运行状态，所述控制器控制所述换热室的进风口和出风口全部开启，所述第二换热器处于额定功率运行；

当t0-t≥15℃时为第二运行状态，所述控制器控制所述换热室的进风口和出风口的开启数量小于所述第一运行状态下的开启数量，且所述第二换热器的运行功率小于所述第一运行状态下的运行功率；

当5℃≤t0-t<15℃时为第三运行状态，所述控制器控制所述换热室的进风口和出风口的开启数量小于所述第一运行状态下的开启数量，且所述第二换热器的运行功率等于所述第一运行状态下的运行功率。

当t0-t>10℃时为第四运行状态，所述控制器控制所述制冷机组启动，所述第一换热系统的第一流量调节部件和第二流量调节部件处于额定功率运行，所述第一换热器处于额定功率运行；

当5℃≤t0-t≤10℃时为第五运行状态，所述控制器控制所述制冷机组关闭，所述第一换热系统的辅助换热器开启，所述第一流量调节部件和第二流量调节部件的运行功率小于所述第四运行状态下的运行功率，所述第一换热器的运行功率小于所述第四运行状态下的运行功率；

当t0-t＜5℃时为第六运行状态，所述控制器控制所述制冷机组关闭，所述辅助换热器开启，所述第一流量调节部件和第二流量调节部件的运行功率等于所述第四运行状态下的运行功率，所述第一换热器的运行功率等于所述第四运行状态下的运行功率。

所述待测部件为风力发电机组。

本发明实施例的第二方面提供了一种具有热模拟系统的设备，包括上述的热模拟系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提供的风力发电机组的一种换热系统的结构示意图；

图2为现有技术中提供的风力发电机组的另一种换热系统的结构示意图；

图3为本发明的实施例的热模拟系统的结构示意图；

图4为本发明的实施例的第二换热系统的结构示意图；

图5为本发明的实施例的第二换热器的结构示意图；

图6为本发明的实施例的热模拟系统的运行流程图。

附图标记说明：

11-发电机；12-机舱；13-第二温度检测装置；14-第二换热器；15-第三换热管路的出口端；16-第三换热管路的入口端；17-发电机空-液换热器；18-发电机出风管路；19-发电机回风管路；20-第一换热器；21-第二开闭阀；22-制冷机组；23-第一流量调节部件；24-压力传感器；25-第一开闭阀；26-第二流量调节部件；27-第三开闭阀；28-第一温度检测装置；29-流量计；30-辅助换热器；31-换热室；32-进风口；33-出风口；34-第三温度检测装置；35-换热器本体；36-风扇；37-第一换热管路；38-第二换热管路；39-第三换热管路；40-第一辅助换热管路；41-第二辅助换热管路；42-第一换热管路的入口端；43-第一换热管路的出口端；44-第二换热管路的入口端；45-第二换热管路的出口端；46-第一辅助换热管路的入口端；47-第一辅助换热管路的出口端；48-第二辅助换热管路的入口端；49-第二辅助换热管路的出口端；ⅰ-第一换热系统；ⅱ-第二换热系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例中提供了一种热模拟系统，该热模拟系统用于在对待测部件进行温升测试时模拟测试环境，该热模拟系统可以对待测部件所处的环境温度进行测试，该待测部件可以为发电机组，电动机或者汽车发动机等产热部件。在本实施例中，以发电机组为例进行说明，其他待测的产热部件也同样适用于本发明。发电机组，例如风力发电机组采用该热模拟系统即可以在室外，例如风电场或其他发电场进行实验，可以省去建造恒温室，节约成本，测试方便，也可以在室内或者特定的实验场所使用，可以测试的环境温度的范围更宽，可以提供风力发电机组所处的不同的运行环境温度，具体的参见图3所示，该热模拟系统包括：第一换热系统ⅰ和第二换热系统ⅱ。

第一换热系统ⅰ，包括第一换热管路37和制冷机组22，制冷机组22的冷凝器内的冷媒与外界环境中的空气进行换热，制冷机组22的蒸发器内的冷媒与第一换热管路37中的第一换热介质进行换热，第一换热管路的出口端43与风力发电机组所处的环境入口连通，第一换热管路的入口端42与风力发电机组所处的环境出口连通。

第二换热系统ⅱ，包括第二换热器14，第二换热器14中的第二换热介质与外界环境中的空气进行换热，第二换热器14的出口端与风力发电机组所处的环境入口连接，第二换热器14的入口端与风力发电机组所处的环境出口连接。

通过设置第一换热系统ⅰ，第一换热系统ⅰ中设置制冷机组22对外界环境中的空气进行换热，换热后的第一换热介质通往风力发电机组所处的环境入口，由于设置了制冷机组22，使得风力发电机组所处的环境温度可以达到低于外界环境温度的任意温度，通过设置第二换热系统ⅱ，第二换热系统ⅱ的第二换热介质与外界环境中的空气换热后通往风力发电机组所处的环境入口，使得风力发电机组所处的环境温度可以达到接近于外界环境空气温度，因而，本发明的实施例中的热模拟系统可以不完全受控于外界环境温度的限制，可以拓宽风力发电机组所处的环境温度，提高风力发电机组热测试的低温温度范围，进而能够对风力发电机组处于更多的低温环境温度下的性能进行测试。

具体地，本实施例中的外界环境中的空气为外界环境大气。作为可变换的实施方式，也可以是，外界环境中的空气为与风力发电机组所处的环境不同的另一环境中的空气。

为了使得风力发电组的热测试温度范围更高，如图4所示，本实施例中的第二换热系统ⅱ还包括：换热室31，换热室31为封闭空间，其上设有三个进风口32和两个出风口33，换热室31内设有第二换热器14，且进风口32和出风口33分别与外界环境连通。通过在第二换热系统ⅱ内设置换热室31，换热室31内设有第二换热器14，使得第二换热器14与风力发电机组换热后的高温的第二换热介质能够将热量传递至换热室31内，使得换热室31内可以营造高温的环境，通过在换热室31上设有分别与外界环境连通的进风口32和出风口33，可以通过调节进风口32和出风口33的开闭将外界环境空气引入换热室31内，与换热室31内的高温空气进行混合，以使得换热室31内的温度可以调节至高于外界环境温度的任意温度，提高风力发电机组热测试的高温温度范围，进而能够对风力发电机组处于更多的高温环境温度下的性能进行测试。作为可变换的实施方式，也可以是，进风口和出风口均为一个，或者是进风口和出风口的具体数量可以根据实际需要设置。

如图5所示，本实施例中的第二换热器14包括换热器本体35和设于换热器本体35上的风扇36，风扇36用于加强第二换热介质与外界环境中的空气的换热，且本实施例中的风扇36可变功率运行。作为可变换的实施方式，也可以是，第二换热器14上不设置风扇，或者是，风扇36为定功率运行。

如图3所示，本实施例中的第一换热系统ⅰ还包括第一换热器20和第二换热管路38，第二换热管路的入口端44与第一换热器20的出口端连接，第二换热管路的出口端45与第一换热器20的入口端连接，第二换热管路38中的第三换热介质在第二换热管路38内流动时与冷凝器中的冷媒换热，并在流经第一换热器20时与外界环境中的空气换热。通过在第一换热系统ⅰ上设置第一换热器20和第二换热管路38，使得外界环境空气能够先与第一换热器20换热后再与制冷机组22内的冷媒进行换热，提高了换热效率。作为可变换的实施方式，也可以是，不设置第一换热器20和第二换热管路38，直接让外界环境中的空气与制冷机组22进行换热。

本实施例中的第一换热管路37上设有第一流量调节部件23，第二换热管路38上设有第二流量调节部件26。通过在第一换热管路37和第二换热管路38上设置流量调节部件，能够对两个换热管路上的换热介质的流量进行调节，以使其更好的实现换热，实现风力发电机组所处的不同的环境温度。具体地，第一流量调节部件23和第二流量调节部件26为变频泵，通过改变变频泵的输出量，来调节换热介质的流速，进而调节换热介质的流量。作为可变换的实施方式，也可以是，仅在第一换热管路37上设有第一流量调节部件23；或者是仅在第二换热管路38上设置第二流量调节部件26。作为可变换的实施方式，也可以是，第一流量调节部件23和第二流量调节部件26为流量调节阀；或者是，第一流量调节部件23和第二流量调节部件26为变频泵和流量调节阀的任意组合。

本实施例中的第一换热系统ⅰ还包括辅助换热器30，与制冷机组22并联设置，辅助换热器30的一侧设有第一辅助换热管路40,第一辅助换热管路的入口端46与第一换热管路的入口端42连接,第一辅助换热管路的出口端47与第一换热管路的出口端43连接；辅助换热器30的另一侧设有第二辅助换热管路41,第二辅助换热管路的入口端48与第二换热管路的出口端45连接,第二辅助换热管路的出口端49与第二换热管路的入口端44连接。通过在第一换热系统ⅰ上设置与制冷机组22并联设置的辅助换热器30，并将辅助换热器30通过第一辅助换热管路40和第二辅助换热管路41分别与第一换热管路37和第二换热管路38进行换热，使得在第一换热器20与外界环境空气换热后的温度若能够满足风力发电机组所处的环境温度的需求时，可使得第一换热介质和第三换热介质直接通过辅助换热器30进行换热，而无需开启制冷机组22，使得热模拟系统的运行更加节能。作为可变换的实施方式，也可以是，不设置辅助换热器30和第一辅助换热管路40和第二辅助换热管路41。

本实施例中的热模拟系统还包括第三换热管路39，第三换热管路39中的第二换热介质通过第二换热器14与外界环境空气进行换热，第三换热管路39的出口端15与风力发电机组所处的环境入口连接，第三换热管路39的入口端16与风力发电机组所处的环境出口连接；且第一换热管路的出口端43与第三换热管路39处于第二换热器14与风力发电机组所处的环境入口之间的管路连接，第一换热管路的入口端42与第三换热管路39处于第二换热器14与风力发电机组所处的环境出口之间的管路连接。通过设置第三换热管路39与风力发电机组所处的环境入口和环境出口进行连接，且第一换热管路37通过第三换热管路39与风力发电机组所处的环境进行连接，使得热模拟系统的整体结构更加简单，体积更小。作为可变换的实施方式，也可以是，第二换热系统ⅱ通过第三换热管路39与风力发电机组所处的环境连接，第一换热系统ⅰ通过第一换热管路37直接与风力发电机组所处的环境连接。

本实施例中的第三换热管路39、第一换热管路37和第二换热管路38上分别设有第三开闭阀27、第一开闭阀25和第二开闭阀21，第三开闭阀27为三通阀，可以用于在第一换热系统ⅰ运行时关闭第二换热系统ⅱ，或者是在第二换热系统ⅱ运行时关闭第一换热系统ⅰ，第二开闭阀21为三通阀，可以用于控制第二换热管路或者第二辅助换热管路的开闭，第一开闭阀25为三通阀，可以用于控制第一辅助换热管路的开闭。具体地，本实施例中的开闭阀为球阀。作为可变换的实施方式，也可以是，仅在第一换热管路37上设置开闭阀。作为可变换的实施方式，也可以是，开闭阀为蝶阀。作为可变换的实施方式，也可以是，第三开闭阀27、第二开闭阀21和第一开闭阀25为二通阀，并配合三通管接头实现各换热系统或各换热管路的开闭。

本实施例中的热模拟系统还包括：第一温度检测装置28，设于风力发电机组所处的环境入口处。通过在风力发电机组所处的环境入口处设置第一温度检测装置28，可以实时检测风力发电机组所处的环境温度值，便于对风力发电机组进行热测试。

本实施例中的热模拟系统还包括：控制器，与第一温度检测装置28连接，用于根据第一温度检测装置28的检测值控制第一换热系统ⅰ或第二换热系统ⅱ调节风力发电机组所处的环境温度。通过设置与第一温度检测装置28连接的控制器，使得控制器可以根据第一温度检测装置28的检测值自动控制第一换热系统ⅰ或第二换热系统ⅱ进行调节风力发电机组所处的环境温度，实现了热模拟系统的自动化控制。作为可变换的实施方式，也可以是，不设置控制器，人员根据第一温度检测装置28的检测温度值手动控制第一换热系统ⅰ或第二换热系统ⅱ的运行。

其中，当第一温度检测装置28的检测值大于等于外界环境温度时，控制器控制第二换热系统ⅱ调节风力发电机组所处的环境温度；当第一温度检测装置28的检测值小于外界环境温度时，控制器控制第一换热系统ⅰ调节风力发电机组所处的环境温度。通过将第一温度检测装置28的检测值与外界环境温度进行比较，并在第一温度检测装置28的检测值大于或者等于外界环境温度时，控制器控制第二换热系统ⅱ调节风力发电机组所处的环境温度，在第一温度检测装置28的检测值小于外界环境温度时，控制器控制第一换热系统ⅰ调节风力发电机组所处的环境温度，使得第一换热和第二换热系统ⅱ能够在不同工况下分别进行运作，使得热模拟系统的运行更加节能。作为可变换的实施方式，也可以是，依据第一温度检测装置28的检测值，控制器控制第一换热系统ⅰ和第二换热系统ⅱ间歇运行，如第一换热系统ⅰ运行一定时间后，再运行第二换热系统ⅱ一定时间，然后再运行第一换热系统ⅰ，实现温度的交变控制。

为了更好的调整第一换热系统ⅰ和第二换热系统ⅱ的运行，本实施例中的热模拟系统还包括与控制器连接的第二温度检测装置13,第二温度检测装置13设于第三换热管路39处于第二换热器14与风力发电机组所处的环境出口端之间的管路上，即可以根据风力发电机组所处的环境出口端的温度去控制第一换热系统ⅰ和第二换热系统ⅱ内换热介质的流量等参数来调节风力发电机组的的环境温度。作为可变换的实施方式，也可以是，不设置第二温度检测装置13。

为了便于监控换热室31的温度，换热室31内还设置了与控制器连接的第三温度检测装置34，可以实时监测换热室31的温度，且控制室的进风口32和出风口33也与控制器连接，控制器可根据第三温度检测装置34的检测值、外界环境温度以及第一温度检测装置28的检测值，控制进风口32和出风口33的开闭，以及时调整换热室31内的温度。具体地，本实施例中的第一温度检测装置28、第二温度检测装置13和第三温度检测装置34均为温度传感器。作为可变换的实施方式，也可以是，第一温度检测装置28、第二温度检测装置13和第三温度检测装置34为热电偶，或者是热电偶与温度传感器的任意组合，或者是其他能够检测温度的装置。

第一换热介质、第二换热介质和第三换热介质可以为液态冷却介质也可以为气态冷却介质，在本实施例中，以液态冷却介质，例如水作为冷却介质为例进行说明，其他形式的冷却介质同样适用。第一换热器20可以为冷却塔、空-水换热器等空-液换热器、可以为单台或多台并联组成；第二换热器14为空-水换热器。

为了便于调控热模拟系统,本实施例中的第一换热管路37上还设有压力传感器24,第三换热管路39上还设有流量计29。作为可变换的实施方式，也可以是，在第二换热管路38上也设置压力传感器和流量计；或者是，第三换热管路39上设置压力传感器，第一换热管路37上设置流量计；或者是，也可以是，不设置压力传感器和流量计。

本实施例中的热模拟系统不受限于一年四季、一天当中不同时段外界环境温度变化的影响和限制，而是依靠外界环境中的空气温度、制冷机组22的换热以及外界环境中的空气温度、风力发电机组的回温的混合实现不同测试温度，提高了风力发电机组的测试温度范围。具体地，对于水冷、空-水-空冷发电机而言，发电机内部冷却液体或冷却空气温度受制于外部冷却水温的影响，且两者之间存在一定的换算关系，因此可以利用此外部换热介质温度即第一温度检测装置28的温度检测值控制来实现风力发电机组所处的不同的环境温度。

为了使得热模拟系统更节能，根据风力发电机组所处的不同测试温度的需求，如图6所示，本实施例中热模拟系统的运行工况如下：

在第一温度检测装置28的检测温度值t大于或者等于外界环境温度t0时，控制器控制第一换热管路37上的第一开闭阀25关闭，第二换热系统ⅱ运行，具体地，依据换热室31的第三温度检测装置34的检测温度值t0与第一温度检测装置28的检测温度值t的关系进行控制：

当t0-t<5℃时为第一运行状态，控制器控制换热室31的进风口32和出风口33全部开启，第二换热器14的风扇36以额定功率即全功率运行；

当t0-t≥15℃时为第二运行状态，控制器控制换热室31的进风口32和出风口33部分开启，第二换热器14的风扇36处于部分功率运行；

当5℃≤t0-t<15℃时为第三运行状态，控制器控制换热室31的进风口32和出风口33部分开启，第二换热器14的风扇36处于全功率运行状态。

在第一温度检测装置28的检测温度值t小于外界环境中的空气温度t0时，控制器控制控制第一换热管路37上的开闭阀开启，第一换热系统ⅰ运行，具体地，依据外界环境中的空气温度t0与第一温度检测装置28的检测温度值t的关系进行控制：

当t0-t>10℃时为第四运行状态，控制器控制制冷机组22启动、两个变频泵以额定功率即全功率运行、第一换热器20以额定功率即全功率运行；

当5℃≤t0-t≤10℃时为第五运行状态，控制器控制制冷机组22关闭，辅助换热器30开启，两个变频泵部分功率运行、第一换热器20部分功率运行；

当t0-t＜5℃时为第六运行状态，控制器控制制冷机组22关闭，辅助换热器30开启，两个变频泵全功率运行、第一换热器20全功率运行；

在制冷机组22关闭时，第一换热器20可为冷却塔，能够将温度由外界环境中空气的干球温度降低至湿球温度，不用开启制冷机组22，以使得热模拟系统更加节能。

本实施例所提供的热模拟系统可以应用于实际的发电机发电场所，例如，在风电场内进行风力发电机组测试，还可以用于实验时的测试，可以提供多种测试的解决方案。

本实施例中还提供了一种具有热模拟系统的设备，包括上述的风力发电机组和热模拟系统。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。