本發(fā)明涉及空調技術領域，具體涉及一種能夠最大化利用冬季失誤溫度降低成本輸送冷源的能源回收系統(tǒng)及其制冷方法。
背景技術：
工業(yè)生產日益壯大，發(fā)展的迅速政府對于節(jié)能減排大力推動，提倡各個工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排，對于原制冷系統(tǒng)對于電能是一個不小的能耗，若利用節(jié)能設備可大大減少能耗，將減少運行成本和能耗。
利用室外低溫空氣為室內側提供冷量已得到業(yè)內學者和工程技術人員的關注，并以不同的形式展開工程技術研究。目前的制冷系統(tǒng)主要依靠冷水機組對用戶所需的介質進行冷卻降溫，但是冷水機組的壓縮機電功率較大，占整個制冷系統(tǒng)的70％左右，并且在東北地區(qū)外界環(huán)境溫度較低的情況下需全年運行冷水機組，因此耗電量大，工作壽命有限，增加易損件的更換頻率，無形中增加了維護保養(yǎng)費用。
技術實現要素：
本發(fā)明目的是提供一種能夠利用冬季室外溫度輸送冷源的能源回收系統(tǒng)及其制冷方法，以克服上述缺陷。
本發(fā)明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種冬季能源回收制冷系統(tǒng)，包括制冷循環(huán)系統(tǒng)以及與其連接的防凍循環(huán)系統(tǒng)。
所述制冷循環(huán)系統(tǒng)包括冷風機、室內溫度控制器和膨脹水箱；冷風機出口與冷水機組的供出口通過管路連接；該管路上設有第二溫度控制器和膨脹水箱，還設有第三室內溫度控制器位于冷水機組供出口外；冷風機的入口與冷水機組入口連接，在連接的管路上接入設置于蓄水池或用戶末端回水口的冷凍泵；冷風機的入口與冷凍泵之間的管路上設有第一室內溫度傳感器、水壓表、渦輪蝶閥和第一電動渦輪蝶閥，冷水機組入口與冷凍泵之間的管路設有第二電動渦輪 蝶閥。
所述防凍循環(huán)系統(tǒng)包括板式換熱器和電磁閥；板式換熱器的一次入、出口分別接入渦輪蝶閥的兩端；二次入、出口分別經閘閥與蒸汽入、出口連接；二次入口外的閘閥與蒸汽入口之間的管路上設有電磁閥。
一種冬季能源回收制冷方法，包括以下步驟：
當室外溫度控制器檢測室外溫度≤-10℃時，啟動冷風機和冷凍泵，開啟第一電動渦輪蝶閥、關閉第二電動渦輪蝶閥，使介質在制冷循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)；
當第二室內溫度控制器檢測的介質溫度≤用戶設定的目標值時，冷風機內的風機停止運行；否則冷風機變頻啟動；第二室內溫度控制器時刻檢測管路內介質溫度；介質溫度達到目標值的±1℃時，冷風機保持現行變頻頻率運行；
第三室內溫度控制器實時監(jiān)測介質溫度是否達到設定溫度；如果檢測溫度>設定溫度，則開啟第二電動渦輪蝶閥并啟動冷水機組以1/2的額定功率運行；否則，停止冷水機組并關閉電動渦輪蝶閥。
室外溫度控制器檢測室外溫度≤0℃時、每間隔設定時段啟動電磁閥并保持設定時間，外部蒸汽經板式換熱器的二次入口，與制冷循環(huán)系統(tǒng)中冷凍泵出口經管路進入板式換熱器一次入口內的介質進行熱量交換。
本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點：
1.本發(fā)明能夠在外界環(huán)境溫度較低的情況下，不通過原來的冷水機組，而通過室外放熱循環(huán)系統(tǒng)冷卻介質、并與室內吸熱循環(huán)系統(tǒng)內的介質進行熱量交換，替代原有的冷水機組工作，與原有的冷水機組工作時耗電量比較，每天能夠省電50％～75％。
2.本發(fā)明的防凍循環(huán)系統(tǒng)采用蒸汽換熱，防止室外冷風機內部及室外管路凍裂，保證冬季使用本系統(tǒng)的安全運行。
3.本發(fā)明采用溫度控制器檢測溫度，并通過PLC控制水泵、冷水機組、電 動閥門，實現了風冷能源回收的全自動化系統(tǒng)。
4.本發(fā)明在冬季使用期間，冷水機組不用參與系統(tǒng)運行3～4個月，大大延緩了冷水機組易損件的消耗，延長了整個冷水機組的壽命。
附圖說明
圖1本發(fā)明的結構原理圖；
其中，1冷風機，2閘閥，3室外溫度控制器，4第一室內溫度控制器，5水壓表，6渦輪蝶閥，7板式換熱器，8冷凍泵，9Y型過濾器，10第二室內溫度控制器，11膨脹水箱，12第三室內溫度控制器，13電磁閥，14第二電動渦輪蝶閥，15第一電動渦輪蝶閥，16冷水機組。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明公開了一種適用于北方地區(qū)冬季室外冷源回收的系統(tǒng)裝置，冷風機吸收冷源通過原有冷凍泵輸送原有介質(水、鹽水、氯化鈣、酒精、乙二醇等載冷劑)，替代冷水機組完成一個制冷循環(huán)；蒸汽管道通過一個板式換熱器與原有冷凍泵出口通往室外冷風機入口的管路上完成一個防凍循環(huán)。整個系統(tǒng)分為兩個區(qū)域分別為制冷循環(huán)系統(tǒng)和防凍循環(huán)系統(tǒng)。
制冷循環(huán)系統(tǒng)包括冷風機、原有的冷凍水泵、電動渦輪蝶閥、溫度控制器和膨脹水箱。冷風機和室外溫度控制器置于室外，其他位于室內。冷風機為干式冷風機，采用穿管翅片冷風機。水壓表為遠程水壓表。
冷風機可以采用一個，也可采用多個；如果采用多個，則將多個冷風機的入口并聯后作為一個總的冷風機的入口，多個冷風機的出口并聯后作為一個總的冷風機的出口，可以根據用戶要求的制冷功率選擇采用冷風機的數量。
冷風機的出口與原冷水機組的供出口通過管路連接；該管路上設有溫度控制器Tn2和膨脹水箱11、Y型過濾器9，還設有溫度控制器Tn接近原冷水機組 供出口處；冷風機的入口與原有的冷凍泵出口、原冷水機組入口連接，并在該段的連接管路上設有室內溫度傳感器4、水壓表5、渦輪蝶閥和電動渦輪蝶閥15，原冷水機組入口處設有另一個電動渦輪蝶閥14。
蓄水池或用戶末端回水口通過管路連接冷凍泵8的吸水口，冷凍泵8的出水口通過管路與冷風機1的入口、冷水機組16入口連接。冷凍泵8的出水口與冷風機1的入口管路上設有電動渦輪蝶閥15、與冷水機組16入口的管路上設有電動渦輪蝶閥14。
制冷循環(huán)系統(tǒng)工作原理：
當檢測室外溫度Tw≤-10℃時，啟動冷風機，啟動冷凍泵8，開啟電動渦輪蝶閥15、關閉電動渦輪蝶閥14，原系統(tǒng)介質在制冷循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)；當Tn2檢測的溫度≤用戶設定的目標值(如2℃)時，冷風機內的風機停止運行，當Tn2檢測的溫度>用戶設定的目標值(如2℃)時，冷風機變頻啟動，Tn2時刻檢測管路內原系統(tǒng)介質溫度，當原系統(tǒng)介質溫度接近目標值1℃時，冷風機保持現行變頻頻率運行，保證原系統(tǒng)介質的恒溫循環(huán)。水壓表5用于顯示介質的壓力。膨脹水箱11用于介質管路內介質不足時補充介質，平衡管路內介質的正常運行，保證管路內時刻充滿介質。
Tn實時監(jiān)測介質溫度是否達到設定溫度(本實施例為2℃)；如果Tn>設定溫度，則開啟電動渦輪蝶閥14并啟動冷水機組16以50％的功率運行；Tn≤設定溫度，停止冷水機組16并關閉電動渦輪蝶閥14。因此在東北地區(qū)，室外環(huán)境較低的情況下，本系統(tǒng)可以替代原有的冷水機組16完成制冷的能力，從而達到節(jié)能、降低運行成本的目的。
防凍循環(huán)系統(tǒng)包括板式換熱器7和電磁閥13；板式換熱器7的一次入、出口分別經渦輪蝶閥接入制冷循環(huán)供水管路上的渦輪蝶閥的兩端；二次入、出口分別經閘閥與蒸汽入、出口連接；二次入口外的閘閥與蒸汽入口之間的管路上設有電磁閥13。
防凍循環(huán)系統(tǒng)工作原理：
檢測室外溫度Tw≤0℃時、每間隔1-2個小時啟動電磁閥13并保持20-30分鐘，外部高溫蒸汽(130℃)經板式換熱器7的二次入口，與制冷循環(huán)系統(tǒng)中原冷凍泵8出口經制冷循環(huán)供水管路進入板式換熱器7一次入口內的介質進行熱量交換，保證介質溫度無法達到結晶溫度，使介質不結冰、能夠正常循環(huán)。
風冷能源回收機組，首先項目地點確定在冬季平均氣溫能達到-10℃以下(北方地區(qū))。通過室外機與自然冷空氣強制換熱使得室外機換熱水管內的水得到降溫，通過閥門切換把換熱后的水輸送到用戶端中待用。
控制內容：投入使用條件室外溫度-10℃。運行前將系統(tǒng)手動閥門全部開啟。
制冷循環(huán)系統(tǒng)：原系統(tǒng)中的介質根據使用工況而確定(≥2℃其為水；＜2℃其為防凍介質，但介質必須滿足冰點溫度低于室外最低氣溫)。循環(huán)流向：原冷凍泵-電動渦輪蝶閥15-遠傳壓力表-溫度控制器Tn1-室外冷風機入口-冷風機-室外冷風機出口-膨脹水箱11-溫度控制器Tn2-Y型過濾器-冷凍泵吸口。由冷凍泵泵驅動介質與室外冷風機換熱，當室外溫度Tw≤-10度時，開啟電動碟閥M1，關閉電動蝶閥M2。當溫度控制器Tn2顯示的溫度是目標值時，室外冷風機不啟動運行風機。反之則啟動風機，風機啟動數量25％、50％、75％、100％逐漸變頻啟動，啟動過程中溫度控制器Tn2接近目標值+1℃時，保持此時風機啟動量，以保證實現最節(jié)能方式。Tn1目的是檢測供液溫度。膨脹水箱為系統(tǒng)補液的裝置，用于系統(tǒng)丟失或蒸發(fā)低溫溶液。
防凍循環(huán)系統(tǒng)：板式換熱器二側循環(huán)為蒸汽進出口，板式換熱器一側進出口共同連接到冷凍泵出口的管路沿線上，其板式換熱器一側進出口中間設置渦輪蝶閥，該閥設置于制冷循環(huán)供水管路沿線上，該渦輪蝶閥作用是調節(jié)分流 防凍循環(huán)系統(tǒng)的介質流量。當系統(tǒng)Tn2溫度檢測低于0℃時，蒸汽管道上電磁閥開啟20～30分鐘后自動關閉。