一种用于流动工质的控温系统以及控温方法

1.本发明涉及控温设备技术领域，尤其涉及一种用于流动工质的控温系统以及控温方法。


背景技术：

2.目前，在航天航天、兵器、热工等技术领域，有很多复杂的电子设备、部组件、发热表面等需要使用水冷散热。在地面测试中，一般使用工业级的水冷机模拟冷源散热；实际产品上，则使用和上一级热沉通过制冷循环或者换热器直接热交换的方式，为产品提供入口的冷源。目前工业级的水冷机，温度控制精度一般在
±
2℃，实际使用过程中由于水冷机内部有蓄水槽的存在，温度无法及时响应，导致实际的控温精度一般能达到
±
3～4℃。而在以上领域的水冷产品上，由于流动工质在使用过程中，受到上一级热沉的温度变化影响和制冷循环中压缩机、泵等部件的运行工况的影响，以及流动工质本身流量、回水温度变化的影响，导致实际使用过程中给产品的供水温度变化较大，大部分情况下也在
±
2～4℃内，在特殊的场合，例如航天器上，甚至能达到
±
5℃。这种变化范围较大的供水温度，对于一般的设备是足够的，但是对于部分对温度敏感，需要精准控温的产品来说，无疑是无法接受的。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于流动工质的控温系统以及控温方法。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于流动工质的控温系统，其包括：第一流量调节支路、第一控温支路和第二控温支路，所述第一控温支路和第二控温支路的上游管路分别通过第二分水三通与第一流量调节支路连通，所述第一控温支路和第二控温支路的下游管路分别接入四通切换阀，并通过四通切换阀与待控温产品的供液口连通；所述第一控温支路上设有热侧冷板，所述第二控温支路上设有冷侧冷板，所述热侧冷板与冷侧冷板之间设有半导体制冷组件。
5.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
6.进一步地，所述四通切换阀通过第二流量调节支路与所述待控温产品的供液口连通，所述四通切换阀通过第三流量调节支路分别与制冷机构的回液口以及待控温产品的回液口连通。
7.采用上述进一步技术方案的有益效果是：在经过四通切换阀后，用于调温的热/冷工质分为两路，再次通过调节第三流量调节支路和第二流量调节支路上的三级流量调节阀来控制最终和第四流量调节支路液体工质混合的流量，确保最终的混合后的液温精准。结
构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
8.进一步地，还包括：第四流量调节支路，所述第四流量调节支路的上游管路和所述第一流量调节支路的上游管路分别通过第一分水三通与制冷机构的出液口连通，所述第四流量调节支路的下游管路与所述第二流量调节支路的下游管路分别通过混水三通与待控温产品的供液口连通。
9.采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过四通切换阀进行冷/热的模式切换。若第四流量调节支路的液体温度低于所需的供水温度，那么使用第一控温支路加热后的液体和第四流量调节支路混合；若第四流量调节支路的液体温度高于所需的供水温度，那么使用第二控温支路冷却后的液体和第四流量调节支路混合。结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
10.进一步地，所述第一分水三通和制冷机构的出液口之间的管路上设有进液开关总阀，所述第四流量调节支路上设有第二流量计、第二调节阀以及第一温度计，所述混水三通与所述待控温产品的供液口之间的管路上设有第七流量计以及第五温度计。
11.采用上述进一步技术方案的有益效果是：在液体流动第一流量调节支路上以及第四流量调节支路上均布置流量调节阀(一级调节阀)和流量计，用来进行流量的粗调整，为进入半导体冷热侧的流体进行一定量的分配。流量计的设置，便于对相应位置的流量进行采集，提高控制精准性。温度计的设置，便于对相应位置的温度进行采集，提高控制精准性，在混合后的供液口布置温度检测器，作为温度控制的最终目标。结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
12.进一步地，所述四通切换阀通过管路与所述制冷机构的回液口连通。
13.采用上述进一步技术方案的有益效果是：结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
14.进一步地，所述第二流量调节支路上设有第五流量计、第五调节阀以及第四温度计，所述第三流量调节支路上设有第六调节阀以及第六流量计，制冷机构的回液口位置处设有回液开关总阀，待控温产品的回液口位置处设有第六温度计。
15.采用上述进一步技术方案的有益效果是：流量计的设置，便于对相应位置的流量进行采集，提高控制精准性。温度计的设置，便于对相应位置的温度进行采集，提高控制精准性，在混合后的供液口布置温度检测器，作为温度控制的最终目标。结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
16.进一步地，所述第一流量调节支路上设有第一流量计以及第一调节阀，所述第一控温支路上设有第三调节阀、第三流量计以及第二温度计，所述第三调节阀、所述第三流量计以及第二温度计位于热侧冷板的输入端，所述第二控温支路上设有第四流量计、第四调节阀以及第三温度计，所述第四流量计、所述第四调节阀以及所述第三温度计位于冷侧冷板的输入端。
17.采用上述进一步技术方案的有益效果是：在液体流动第一流量调节支路上以及第四流量调节支路上均布置流量调节阀(一级调节阀)和流量计，用来进行流量的粗调整，为进入半导体冷热侧的流体进行一定量的分配。在第一控温支路(热侧)和第二控温支路(冷侧)各设置一个调节阀(二级调节阀)，用来精确分配两路的流量。流量计的设置，便于对相应位置的流量进行采集，提高控制精准性。温度计的设置，便于对相应位置的温度进行采集，提高控制精准性，在混合后的供液口布置温度检测器，作为温度控制的最终目标。通过三级阀门的逐级微调，可以精准控制系统的流量，使供水温度精准可控。三级控制阀门和半导体制冷组件共同工作的精准控温装置，半导体制冷组件、冷板、三级阀门、流量计、温度计等通过设计的管路集成在一起，通过四通切换阀的切换可以实现冷热模式的切换功能，通过三级流量调节阀的控制实现流量精准控制和温度粗调，通过半导体制冷组件的电压电流调节实现温度的连续调节，二者结合实现最终供液温度的精准流量和温度控制。该系统使用结构简单、体积小的半导体制冷组件作为补充制冷制热设备，使用四通切换阀实现结构的紧凑切换，三路流量调节阀为流量提供足够的冗余度，流量调节实现的温度粗调以及半导体电压电流的无极调节实现温度的进一步精准调节，最终使混合后的供水温度和流量足够稳定。
18.此外，本发明还提供了一种用于流动工质的控温方法，基于上述任意一项所述的一种用于流动工质的控温系统，用于流动工质的控温方法包括：
19.当供液温度低于所需供液温度时，四通切换阀控制第一控温支路流通；
20.当供液温度高于所需供液温度时，四通切换阀控制第二控温支路流通。
21.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
22.另外，本发明还提供了一种用于流动工质的控温方法，基于上述一种用于流动工质的控温系统，用于流动工质的控温方法包括：
23.当供液温度低于所需供液温度时，四通切换阀控制第一控温支路流通，
24.第一控温支路与第二流量调节支路流通，
25.第二流量调节支路与待控温产品的供液口流通，
26.第三流量调节支路流通；
27.当供液温度高于所需供液温度时，四通切换阀控制第二控温支路流通，
28.第二控温支路与第二流量调节支路流通，
29.第二流量调节支路与待控温产品的供液口流通，
30.第三流量调节支路流通。
31.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
32.本发明还提供了一种用于流动工质的控温方法，基于上述的一种用于流动工质的控温系统，用于流动工质的控温方法包括：当供液温度低于所需供液温度时，四通切换阀控制第一控温支路流通，
33.第一控温支路与第二流量调节支路流通，
34.第二流量调节支路与第四流量调节支路汇合后与待控温产品的供液口流通，
35.第三流量调节支路流通；
36.当供液温度高于所需供液温度时，四通切换阀控制第二控温支路流通，
37.第二控温支路与第二流量调节支路流通，
38.第二流量调节支路与第四流量调节支路汇合后与待控温产品的供液口流通，
39.第三流量调节支路流通。
40.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
41.本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
42.图1为本发明实施例提供的用于流动工质的控温系统的结构示意图之一。
43.图2为本发明实施例提供的用于流动工质的控温系统的结构示意图之二。
44.图3为本发明实施例提供的用于流动工质的控温系统的结构示意图之三。
45.图4为本发明实施例提供的用于流动工质的控温方法的示意性流程框图之一。
46.图5为本发明实施例提供的用于流动工质的控温方法的示意性流程框图之二。
47.图6为本发明实施例提供的用于流动工质的控温方法的示意性流程框图之三。
48.附图标号说明：1、进液开关总阀；2、第一分水三通；3、第一调节阀；4、第二调节阀；5、第二分水三通；6、第三调节阀；7、第四调节阀；8、半导体制冷组件；9、热侧冷板；10、冷侧冷板；11、四通切换阀；12、第三分水三通；13、第五调节阀；14、混水三通；15、第一流量计；16、第二流量计；17、第三流量计；18、第四流量计；19、第五流量计；20、第七流量计；21、第一温度计；22、第二温度计；23、第三温度计；24、第四温度计；25、第五温度计；26、第六调节阀；27、回水四通；28、回液开关总阀；29、第六流量计；30、第六温度计；31、制冷机构的出液口；32、制冷机构的回液口；33、待控温产品的供液口；34、待控温产品的回液口；35、第一流量调节支路；36、第一控温支路；37、第二控温支路；38、第二流量调节支路；39、第三流量调节支路；40、第四流量调节支路。
具体实施方式
49.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
50.如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种用于流动工质的控温系统，其包括：第
一流量调节支路35、第一控温支路36和第二控温支路37，所述第一控温支路36和第二控温支路37的上游管路分别通过第二分水三通5与第一流量调节支路35连通，所述第一控温支路36和第二控温支路37的下游管路分别接入四通切换阀11，并通过四通切换阀11与待控温产品的供液口33连通；所述第一控温支路36上设有热侧冷板9，所述第二控温支路37上设有冷侧冷板10，所述热侧冷板9与冷侧冷板10之间设有半导体制冷组件8。
51.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
52.如图1至图3所示，进一步地，所述四通切换阀11通过第二流量调节支路38与所述待控温产品的供液口33连通，所述四通切换阀11通过第三流量调节支路39分别与制冷机构的回液口32以及待控温产品的回液口34连通。
53.采用上述进一步技术方案的有益效果是：在经过四通切换阀后，用于调温的热/冷工质分为两路，再次通过调节第三流量调节支路和第二流量调节支路上的三级流量调节阀来控制最终和第四流量调节支路液体工质混合的流量，确保最终的混合后的液温精准。结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
54.如图1至图3所示，进一步地，还包括：第四流量调节支路40，所述第四流量调节支路40的上游管路和所述第一流量调节支路35的上游管路分别通过第一分水三通2与制冷机构的出液口31连通，所述第四流量调节支路40的下游管路与所述第二流量调节支路38的下游管路分别通过混水三通14与待控温产品的供液口33连通。
55.采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过四通切换阀进行冷/热的模式切换。若第四流量调节支路的液体温度低于所需的供水温度，那么使用第一控温支路加热后的液体和第四流量调节支路混合；若第四流量调节支路的液体温度高于所需的供水温度，那么使用第二控温支路冷却后的液体和第四流量调节支路混合。结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
56.如图1至图3所示，进一步地，所述第一分水三通2和制冷机构的出液口31之间的管路上设有进液开关总阀1，所述第四流量调节支路40上设有第二流量计16、第二调节阀4以及第一温度计21，所述混水三通14与所述待控温产品的供液口33之间的管路上设有第七流量计20以及第五温度计25。
57.采用上述进一步技术方案的有益效果是：在液体流动第一流量调节支路上以及第四流量调节支路上均布置流量调节阀(一级调节阀)和流量计，用来进行流量的粗调整，为进入半导体冷热侧的流体进行一定量的分配。流量计的设置，便于对相应位置的流量进行采集，提高控制精准性。温度计的设置，便于对相应位置的温度进行采集，提高控制精准性，在混合后的供液口布置温度检测器，作为温度控制的最终目标。结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
58.如图1至图3所示，进一步地，所述四通切换阀11通过管路与所述制冷机构的回液口32连通。
59.采用上述进一步技术方案的有益效果是：结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
60.如图1至图3所示，进一步地，所述第二流量调节支路38上设有第五流量计19、第五调节阀13以及第四温度计24，所述第三流量调节支路39上设有第六调节阀26以及第六流量计29，制冷机构的回液口32位置处设有回液开关总阀28，待控温产品的回液口34位置处设有第六温度计30。
61.采用上述进一步技术方案的有益效果是：流量计的设置，便于对相应位置的流量进行采集，提高控制精准性。温度计的设置，便于对相应位置的温度进行采集，提高控制精准性，在混合后的供液口布置温度检测器，作为温度控制的最终目标。结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
62.如图1至图3所示，进一步地，所述第一流量调节支路35上设有第一流量计15以及第一调节阀3，所述第一控温支路36上设有第三调节阀6、第三流量计17以及第二温度计22，所述第三调节阀6、所述第三流量计17以及第二温度计22位于热侧冷板9的输入端，所述第二控温支路37上设有第四流量计18、第四调节阀7以及第三温度计23，所述第四流量计18、所述第四调节阀7以及所述第三温度计23位于冷侧冷板10的输入端。
63.采用上述进一步技术方案的有益效果是：在液体流动第一流量调节支路上以及第四流量调节支路上均布置流量调节阀(一级调节阀)和流量计，用来进行流量的粗调整，为进入半导体冷热侧的流体进行一定量的分配。在第一控温支路(热侧)和第二控温支路(冷侧)各设置一个调节阀(二级调节阀)，用来精确分配两路的流量。流量计的设置，便于对相应位置的流量进行采集，提高控制精准性。温度计的设置，便于对相应位置的温度进行采集，提高控制精准性，在混合后的供液口布置温度检测器，作为温度控制的最终目标。通过三级阀门的逐级微调，可以精准控制系统的流量，使供水温度精准可控。三级控制阀门和半导体制冷组件共同工作的精准控温装置，半导体制冷组件、冷板、三级阀门、流量计、温度计等通过设计的管路集成在一起，通过四通切换阀的切换可以实现冷热模式的切换功能，通过三级流量调节阀的控制实现流量精准控制和温度粗调，通过半导体制冷组件的电压电流调节实现温度的连续调节，二者结合实现最终供液温度的精准流量和温度控制。该系统使用结构简单、体积小的半导体制冷组件作为补充制冷制热设备，使用四通切换阀实现结构的紧凑切换，三路流量调节阀为流量提供足够的冗余度，流量调节实现的温度粗调以及半导体电压电流的无极调节实现温度的进一步精准调节，最终使混合后的供水温度和流量足够稳定。
64.具体地，如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种用于流动工质的控温系统，其包括：进液开关总阀1、第一分水三通2、第一调节阀3、第二调节阀4、第二分水三通5、第三调节阀6、第四调节阀7、半导体制冷组件8、热侧冷板9、冷侧冷板10、四通切换阀11、第三分水三通12、第五调节阀13、混水三通14，所述冷侧冷板10以及所述热侧冷板9一一对应安装在所述半导体制冷组件8的两侧，所述进液开关总阀1、所述第一分水三通2、所述第一调节阀
3、所述第二分水三通5、所述第三调节阀6、所述热侧冷板9、所述四通切换阀11、所述第三分水三通12、所述第五调节阀13、所述混水三通14通过管路依次连接，所述第二分水三通5、所述第四调节阀7、所述冷侧冷板10、所述四通切换阀11通过管路依次连接，所述第一分水三通2、所述第二调节阀4、所述混水三通14通过管路依次连接。
65.其中，半导体制冷组件和冷板二者都是体积最优的方式。半导体制冷组件相比常用的蒸发制冷、空气循环制冷具有体积小的优势；冷板可以为板翅式冷板，板翅式冷板具有热流密度大、换热效率高的优点。二者结合能够更加紧凑化设计，并且更加有效的控制冷侧和热侧的水温。四通阀为通过旋转可以切换四个接口之间的流动关系。调节阀可以为电动调节阀，通过旋进等调节阀门开度。工质为水或者冷却液。
66.如图1至图3所示，进一步地，所述进液开关总阀1通过管路与所述第一分水三通2的第一端连接，所述第一分水三通2的第二端通过管路与所述第一调节阀3的一端连接，所述第一调节阀3的另一端通过管路与第二分水三通5的第一端连接，所述第二分水三通5的第二端通过管路与所述第三调节阀6的一端连接，所述第三调节阀6的另一端通过管路与所述热侧冷板9的一端连接，所述热侧冷板9的另一端通过管路与所述四通切换阀11的第一端连接，所述四通切换阀11的第二端通过管路与所述第三分水三通12的第一端连接，所述第三分水三通12的第二端通过管路与所述第五调节阀13的一端连接，所述第五调节阀13的另一端通过管路与所述混水三通14的第一端连接，所述第二分水三通5的第三端通过管路与所述第四调节阀7的一端连接，所述第四调节阀7的另一端通过管路与所述冷侧冷板10的一端连接，所述冷侧冷板10的另一端通过管路与所述四通切换阀11的第三端连接，所述第一分水三通2的第三端通过管路与所述第二调节阀4的一端连接，所述第二调节阀4的另一端通过管路与所述混水三通14的第二端连接。
67.如图1至图3所示，进一步地，所述第一分水三通2和所述第一调节阀3之间的管路上安装有第一流量计15，所述第一分水三通2和所述第二调节阀4之间的管路上安装有第二流量计16，所述第二分水三通5和所述第三调节阀6之间的管路上安装有第三流量计17，所述第二分水三通5和所述第四调节阀7之间的管路上安装有第四流量计18，所述第三分水三通12和所述第五调节阀13之间的管路上安装有第五流量计19，所述混水三通14的第三端连接有第七流量计20。
68.如图1至图3所示，进一步地，所述第二调节阀4和所述混水三通14之间的管路上安装有第一温度计21，所述第三调节阀6和所述热侧冷板9之间的管路上安装有第二温度计22，所述第四调节阀7和所述冷侧冷板10之间的管路上安装有第三温度计23，所述第五调节阀13和所述混水三通14之间的管路上安装有第四温度计24，所述混水三通14的第三端连接有第五温度计25。
69.如图1至图3所示，进一步地，所述第三分水三通12的第三端通过管路连接有第六调节阀26，所述第六调节阀26通过管路连接有回水四通27，所述回水四通27通过管路连接有回液开关总阀28。
70.如图1至图3所示，进一步地，所述第三分水三通12的第三端通过管路与所述第六调节阀26的一端连接，所述第六调节阀26的另一端通过管路与所述回水四通27的第一端连接，所述回水四通27的第二端通过管路与所述回液开关总阀28连接，所述回水四通27的第三端通过管路与所述四通切换阀11的第四端连接。
71.如图1至图3所示，进一步地，所述第六调节阀26和所述回水四通27之间的管路上安装有第六流量计29，所述回水四通27的第四端连接有第六温度计30。
72.如图1至图3所示，进一步地，所述进液开关总阀1的一端连接制冷机构的出液口31，所述进液开关总阀1的另一端通过管路与所述第一分水三通2连接，所述回液开关总阀28的一端连接制冷机构的回液口32，所述回液开关总阀28的另一端通过管路与所述回水四通27连接，所述混水三通14的第三端连接待控温产品的供液口33，所述回水四通14的第四端连接待控温产品的回液口34。
73.其中，待控温产品可以为精密生物培养设备、高精度原子钟等。图中的载荷即为待控温的产品。
74.图中的第一流量调节支路为第一分水三通2的第二端至第二分水三通5的第一端之间的管路；第四流量调节支路为第一分水三通2的第三端至混水三通14的第二端之间的管路；第一控温支路为所述第二分水三通5的第二端至四通切换阀11之间的管路；第二控温支路为所述第二分水三通5的第三端至四通切换阀11之间的管路；第二流量调节支路为所述第三分水三通12的第二端至所述混水三通14的第一端之间的管路；第三流量调节支路为所述第三分水三通12的第三端至回水四通27之间的管路。图中的t代表温度计。
75.本发明公开了一种用于流动工质的控温系统和控温方法，涉及热工设备、航空航天技术领域，从而解决现有技术中存在的前述问题。
76.使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却。
77.使用一个四通切换阀进行冷/热的模式切换。若第四流量调节支路的液体温度低于所需的供水温度，那么使用第一控温支路加热后的液体和第四流量调节支路混合；若第四流量调节支路的液体温度高于所需的供水温度，那么使用第二控温支路冷却后的液体和第四流量调节支路混合。
78.在液体流动第一流量调节支路上以及第四流量调节支路上均布置流量调节阀(一级调节阀)和流量计，用来进行流量的粗调整，为进入半导体冷热侧的流体进行一定量的分配。在第一控温支路(热侧)和第二控温支路(冷侧)各设置一个调节阀(二级调节阀)，用来精确分配两路的流量。一般情况下，考虑到热侧吸收的热量大于冷侧失去的热量，将热侧流量调节略大于冷侧流量。在经过四通切换阀后，用于调温的热/冷工质分为两路，再次通过调节第三流量调节支路和第二流量调节支路上的三级流量调节阀来控制最终和第四流量调节支路液体工质混合的流量，确保最终的混合后的液温精准。
79.在混合后的供液口布置温度检测器，作为温度控制的最终目标。整个系统是一个联动的复杂系统，通过三级阀门的逐级微调，可以精准控制系统的流量，使供水温度精准可控。此外，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。
80.本发明使用半导体制冷组件，具有体积小、重量轻、成本低、方便可调的特点，方便和冷板组件进行集成化。通过设计的四通切换阀结构，可以实现冷混合/热混合的切换，对应于原本进出口水温过高和过低的情况。
81.本发明所述的各类组件可以通过阀组结构进行集成，方便携带。三级流量调节阀
的控制和半导体制冷组件的控制器可以集成在一起，通过采集各支路的温度、流量等参数，使用预设的pid(比例-积分-导数控制器，proportion-integral-differential)控制策略或模糊控制策略控制。
82.本发明的有益效果是：设计了三级控制阀门和半导体制冷组件共同工作的精准控温装置，半导体制冷组件、冷板、三级阀门、流量计、温度计等通过设计的管路集成在一起，通过四通切换阀的切换可以实现冷热模式的切换功能，通过三级流量调节阀的控制实现流量精准控制和温度粗调，通过半导体制冷组件的电压电流调节实现温度的连续调节，二者结合实现最终供液温度的精准流量和温度控制。该系统使用结构简单、体积小的半导体制冷组件作为补充制冷制热设备，使用四通切换阀实现结构的紧凑切换，三路流量调节阀为流量提供足够的冗余度，流量调节实现的温度粗调以及半导体电压电流的无极调节实现温度的进一步精准调节，最终使混合后的供水温度和流量足够稳定。本文设计的装置结构合理、可方便集成，在地面上可以和冷水机连接，在产品上可以和上一级的制冷循环或换热器连接，实现温度的精准调节，保证对温度敏感产品的安全和性能。
83.当前级供液温度低于所需供液温度，需要提高供水温度时，四通阀切换到热侧，使用加热后的液体工质混合的方式，见图2所示。
84.当前级供液温度高于所需供液温度，需要降低供水温度时，四通阀切换到冷侧，使用制冷后的液体工质混合的方式，见图3所示。
85.如图4所示，此外，本发明还提供了一种用于流动工质的控温方法，基于上述任意一项所述的一种用于流动工质的控温系统，用于流动工质的控温方法包括：
86.s1、当供液温度低于所需供液温度时，四通切换阀控制第一控温支路流通；
87.s2、当供液温度高于所需供液温度时，四通切换阀控制第二控温支路流通。
88.如图5所示，另外，本发明还提供了一种用于流动工质的控温方法，基于上述一种用于流动工质的控温系统，用于流动工质的控温方法包括：
89.s11、当供液温度低于所需供液温度时，四通切换阀控制第一控温支路流通，
90.s12、第一控温支路与第二流量调节支路流通，
91.s13、第二流量调节支路与待控温产品的供液口流通，
92.s14、第三流量调节支路流通；
93.s15、当供液温度高于所需供液温度时，四通切换阀控制第二控温支路流通，
94.s16、第二控温支路与第二流量调节支路流通，
95.s17、第二流量调节支路与待控温产品的供液口流通，
96.s18、第三流量调节支路流通。
97.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
98.如图6所示，本发明还提供了一种用于流动工质的控温方法，基于上述的一种用于流动工质的控温系统，用于流动工质的控温方法包括：
99.s21、当供液温度低于所需供液温度时，四通切换阀控制第一控温支路流通，
100.s22、第一控温支路与第二流量调节支路流通，
101.s23、第二流量调节支路与第四流量调节支路汇合后与待控温产品的供液口流通，
102.s24、第三流量调节支路流通；
103.s25、当供液温度高于所需供液温度时，四通切换阀控制第二控温支路流通，
104.s26、第二控温支路与第二流量调节支路流通，
105.s27、第二流量调节支路与第四流量调节支路汇合后与待控温产品的供液口流通，
106.s28、第三流量调节支路流通。
107.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
108.具体为，开启进液开关总阀，调节四通切换阀，开启半导体制冷组件，调节第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀以及第五调节阀。
109.采用本发明技术方案的有益效果是：使用半导体制冷组件，安装在两块板翅式冷板之间，两路流体分别流经半导体制冷组件热侧和冷侧的冷板，使用的半导体制冷组件为连续可调，通过调节其供电电压电流，可以改变制冷制热温度，对出口的水温进行修正。利用半导体制冷组件在同等温度入口条件下的高效制冷效率，将两路流动工质分别加热和冷却，通过四通切换阀进行冷/热的模式切换，对流动工质进行精准的温度控制。
110.控制策略为三级调节阀依次进行pid或模糊控制调节来逐步校准流量；半导体制冷组件使用pid控制或模糊控制根据流量调节的情况进行温度的最后校准。
111.控温方法具体为，开启进液开关总阀和回液开关总阀；
112.查看供水温度和需求温度的关系，调节四通切换阀进入相应模式；
113.半导体制冷组件加电；
114.粗调节各级调节阀，继续查看混水后稳定的温度；
115.根据温度情况精调各级调节阀；
116.调节半导体制冷组件电压电流精调温度。
117.整体原理为：在目前第四流量调节支路的水温是低于所需水温，此时运行在热侧水温混合模式，如果混合后的水温依然偏低，那么调节阀门使第二流量调节支路流量增大，提高混合后的水温；反过来则减少第二流量调节支路流量，降低混合后的水温直到接近目前温度。最后用半导体制冷组件微调精准控温。
118.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。