本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)余熱回收裝置，還涉及一種制冷系統(tǒng)余熱回收的控制方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，食品冷凍加工行業(yè)快速發(fā)展，制冷系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用研究取得顯著的進(jìn)步，其發(fā)展趨勢(shì)已從單一的制冷系統(tǒng)的運(yùn)行能效提升，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)冷熱集成系統(tǒng)綜合應(yīng)用能效的提升。

經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，食品加工行業(yè)存在制冷與制熱的雙重需求，尤其是需要低、中、高不同溫度的熱水進(jìn)行清洗、漂燙、蒸煮等工序，并且以上熱水為一次性消耗用水，無(wú)法回收，需要連續(xù)補(bǔ)水?，F(xiàn)有的解決方案為：制冷系統(tǒng)提供冷源，同時(shí)利用蒸汽加熱滿足不同溫區(qū)供水的需求，其缺陷在于：制冷系統(tǒng)與制熱系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，效率低下，能源未被充分地利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)供水的制冷系統(tǒng)余熱回收裝置及控制方法，其目的是：（1）提高能源利用率；（2）提升制冷和制熱的運(yùn)行效率。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)供水的制冷系統(tǒng)余熱回收裝置，包括并聯(lián)在制冷系統(tǒng)冷凝側(cè)的熱回收回路，還包括熱泵系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)、第一出水口和第二出水口；

所述補(bǔ)水系統(tǒng)與熱回收回路相連接以對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，同時(shí)熱回收回路利用制冷系統(tǒng)的熱量對(duì)水加熱并由第一出水口輸出；

所述熱回收回路還與熱泵系統(tǒng)相連接以實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)對(duì)熱回收回路輸出水的加熱，熱泵系統(tǒng)加熱后的水通過(guò)第二出水口輸出；并且，熱回收回路所加熱的水還為熱泵系統(tǒng)供熱和過(guò)冷，然后再次回到熱回收回路吸收制冷系統(tǒng)的排熱、重新被加熱。

進(jìn)一步地：還包括與熱泵系統(tǒng)相連接的蓄水裝置以及安裝在蓄水裝置上的加熱裝置；所述蓄水裝置連接有第三出水口。

本裝置具體結(jié)構(gòu)為：所述熱回收回路上設(shè)有第一熱回收器和第一過(guò)冷器，第一熱回收器和第一過(guò)冷器的制冷劑側(cè)相連接；

所述熱泵系統(tǒng)包括換熱器、壓縮機(jī)、第二熱回收器、第二過(guò)冷器和第三過(guò)冷器；所述換熱器的制冷劑側(cè)出口通過(guò)壓縮機(jī)與第二熱回收器制冷劑側(cè)入口相連接，所述第二熱回收器制冷劑側(cè)出口與第二過(guò)冷器制冷劑側(cè)入口相連接，所述第二過(guò)冷器制冷劑側(cè)出口與第三過(guò)冷器制冷劑側(cè)入口相連接，所述第三過(guò)冷器制冷劑側(cè)出口與換熱器制冷劑側(cè)入口相連接；

所述補(bǔ)水系統(tǒng)包括常溫補(bǔ)水口和第一膨脹水箱；

所述常溫補(bǔ)水口與第一過(guò)冷器水側(cè)入口相連接，第一過(guò)冷器水側(cè)出口與第三過(guò)冷器水側(cè)入口相連接，所述第三過(guò)冷器水側(cè)出口通過(guò)第一水泵與第一熱回收器的水側(cè)入口相連接，所述第三過(guò)冷器水側(cè)出口還與第一膨脹水箱相連接，所述第一熱回收器的水側(cè)出口與換熱器水側(cè)入口以及第一出水口分別相連接，還通過(guò)第三水泵與第二熱回收器水側(cè)入口相連接；所述換熱器水側(cè)出口與第二過(guò)冷器水側(cè)入口相連接，第二過(guò)冷器水側(cè)出口與第三過(guò)冷器水側(cè)出口相連通；

所述第二熱回收器的出口與第二出水口相連接。

作為上述結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第三過(guò)冷器制冷劑側(cè)出口通過(guò)節(jié)流閥與換熱器制冷劑側(cè)入口相連接。

作為上述結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括第三出水口以及作為蓄水裝置的蓄熱水箱；所述蓄熱水箱具有循環(huán)入口、循環(huán)出口以及與第三出水口相連接的供水出口，所述蓄熱水箱上安裝有加熱裝置；

所述第二熱回收器水側(cè)出口與蓄熱水箱的循環(huán)入口相連接，所述循環(huán)出口通過(guò)止回閥以及第三水泵與第二熱回收器的水側(cè)入口相連接。

優(yōu)選地：所述循環(huán)入口與循環(huán)出口之間還連接有旁通閥。

優(yōu)選地：所述加熱裝置為谷電加熱器。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種控制所述的實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)供水的制冷系統(tǒng)余熱回收裝置的方法：由補(bǔ)水系統(tǒng)引入常溫水進(jìn)入熱回收回路為制冷系統(tǒng)冷卻，同時(shí)熱回收回路利用制冷系統(tǒng)的熱量對(duì)水加熱并由第一出水口輸出；

熱回收回路所加熱的水一部分引入熱泵系統(tǒng)被加熱，再由第二出水口輸出，另一部分引入熱泵系統(tǒng)為熱泵系統(tǒng)供熱和過(guò)冷，而后再引回至熱回收回路吸收制冷系統(tǒng)的排熱、重新被加熱。

作為對(duì)本裝置具體結(jié)構(gòu)方案的控制方法：由常溫補(bǔ)水口引入常溫水進(jìn)入第一過(guò)冷器為制冷系統(tǒng)冷卻，然后引入至第三過(guò)冷器中為熱泵系統(tǒng)過(guò)冷；

利用第一水泵將第一膨脹水箱以及第三過(guò)冷器輸出的水引入第一熱回收器進(jìn)行加熱；

將第一熱回收器輸出的水一部分通過(guò)第一出水口輸出，一部分引入第二熱回收器中作為補(bǔ)水被加熱，再由第二出水口輸出，另一部分引入熱泵系統(tǒng)的換熱器中為制冷劑加熱，加熱后的制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)到達(dá)第二熱回收器中為水側(cè)的水加熱，經(jīng)過(guò)換熱器冷卻的水進(jìn)入第二過(guò)冷器中對(duì)第二熱回收器輸出的制冷劑冷卻，而后由第一水泵引回至第一熱回收器中重新被加熱；

第二過(guò)冷器中輸出的制冷劑進(jìn)入第三過(guò)冷器中，由第一過(guò)冷器輸出的水進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，然后進(jìn)入換熱器中。

作為對(duì)本裝置優(yōu)選方案的控制方法：利用循環(huán)入口和循環(huán)出口對(duì)蓄熱水箱中的水進(jìn)行循環(huán)，從而利用第二熱回收器提升蓄熱水箱的水溫，并利用加熱裝置對(duì)蓄熱水箱中的水加熱。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明利用了食品加工行業(yè)需要多溫區(qū)供水的特點(diǎn)，將制冷系統(tǒng)、補(bǔ)水供水系統(tǒng)以及加熱系統(tǒng)相結(jié)合，充分利用一次性補(bǔ)水，不僅實(shí)現(xiàn)了低、中、高溫供水，而且還提升了制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)的效率，具體的積極效果如下：（1）利用常溫水、第一熱回收器和第一過(guò)冷器實(shí)現(xiàn)了制冷系統(tǒng)的冷卻，提升了制冷系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高了能源利用率；（2）充分利用了制冷系統(tǒng)的熱量實(shí)現(xiàn)了低溫水的加熱，并為中、高溫水的加熱奠定了基礎(chǔ)；（3）對(duì)低溫水進(jìn)行了重復(fù)利用，先利用低溫水和換熱器提升了壓縮機(jī)前制冷劑的溫度，為第二熱回收器的加熱奠定了基礎(chǔ)，然后再利用換熱后的水和第二過(guò)冷器對(duì)熱泵系統(tǒng)中的制冷劑進(jìn)行冷卻，不僅提升了熱泵系統(tǒng)的加熱效果，而且提升了其運(yùn)行效率，同時(shí)上述經(jīng)過(guò)熱泵系統(tǒng)的水依然可通過(guò)第一熱回收器加熱重復(fù)利用或作為低溫水輸出；（4）利用第一過(guò)冷器所輸出的水對(duì)熱泵系統(tǒng)的第三過(guò)冷器進(jìn)行過(guò)冷，進(jìn)一步提升了熱泵系統(tǒng)的效率；（5）由一次性補(bǔ)水實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)供水，符合冷凍加工行業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需要。

另一方面，本發(fā)明還將熱泵系統(tǒng)與谷電加熱裝置相結(jié)合，使蓄熱效率大幅提高，實(shí)現(xiàn)了高溫水的穩(wěn)定輸出，并節(jié)約了能源的消耗，具有成本低廉、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。

再次，通過(guò)旁通閥還可對(duì)進(jìn)入蓄熱水箱的流量進(jìn)行控制。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案：

如圖1，一種實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)供水的制冷系統(tǒng)余熱回收裝置，包括并聯(lián)在制冷系統(tǒng)冷凝側(cè)的熱回收回路，還包括熱泵系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)、第一出水口100和第二出水口200；

所述補(bǔ)水系統(tǒng)與熱回收回路相連接以對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，同時(shí)熱回收回路利用制冷系統(tǒng)的熱量對(duì)水加熱并由第一出水口100輸出；

所述熱回收回路還與熱泵系統(tǒng)相連接以實(shí)現(xiàn)熱泵系統(tǒng)對(duì)熱回收回路輸出水的加熱，熱泵系統(tǒng)加熱后的水通過(guò)第二出水口200輸出；并且，熱回收回路所加熱的水還為熱泵系統(tǒng)供熱和過(guò)冷，然后再次回到熱回收回路吸收制冷系統(tǒng)的排熱、重新被加熱。

所述的實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)供水的制冷系統(tǒng)余熱回收裝置，還包括與熱泵系統(tǒng)相連接的蓄水裝置以及安裝在蓄水裝置上的加熱裝置；所述蓄水裝置連接有第三出水口300。

本裝置的具體結(jié)構(gòu)為：所述熱回收回路上設(shè)有第一熱回收器1和第一過(guò)冷器16，第一熱回收器1和第一過(guò)冷器16的制冷劑側(cè)相連接；

所述熱泵系統(tǒng)包括換熱器2、壓縮機(jī)3、第二熱回收器4、第二過(guò)冷器11和第三過(guò)冷器13；所述換熱器2的制冷劑側(cè)出口通過(guò)壓縮機(jī)3與第二熱回收器4制冷劑側(cè)入口相連接，所述第二熱回收器4制冷劑側(cè)出口與第二過(guò)冷器11制冷劑側(cè)入口相連接，所述第二過(guò)冷器11制冷劑側(cè)出口與第三過(guò)冷器13制冷劑側(cè)入口相連接，所述第三過(guò)冷器13制冷劑側(cè)出口通過(guò)節(jié)流閥12與換熱器2制冷劑側(cè)入口相連接；

所述補(bǔ)水系統(tǒng)包括常溫補(bǔ)水口400和第一膨脹水箱14；

所述常溫補(bǔ)水口400與第一過(guò)冷器16水側(cè)入口相連接，第一過(guò)冷器16水側(cè)出口與第三過(guò)冷器13水側(cè)入口相連接，所述第三過(guò)冷器13水側(cè)出口通過(guò)第一水泵15與第一熱回收器1的水側(cè)入口相連接，所述第三過(guò)冷器13水側(cè)出口還與第一膨脹水箱14相連接，所述第一熱回收器1的水側(cè)出口與換熱器2水側(cè)入口以及第一出水口100分別相連接，還通過(guò)第三水泵10與第二熱回收器4水側(cè)入口相連接；所述換熱器2水側(cè)出口與第二過(guò)冷器11水側(cè)入口相連接，第二過(guò)冷器11水側(cè)出口與第三過(guò)冷器13水側(cè)出口相連通；

所述第二熱回收器4的出口與第二出水口200相連接。

所述的實(shí)現(xiàn)多溫區(qū)供水的制冷系統(tǒng)余熱回收裝置，還包括第三出水口300以及作為蓄水裝置的蓄熱水箱6；所述蓄熱水箱6具有循環(huán)入口、循環(huán)出口、水入口以及與第三出水口300相連接的供水出口，所述蓄熱水箱6上安裝有谷電加熱器9；

所述第二熱回收器4水側(cè)出口與蓄熱水箱6的循環(huán)入口相連接，所述循環(huán)出口通過(guò)止回閥以及第三水泵10與第二熱回收器4的水側(cè)入口相連接；所述的補(bǔ)水系統(tǒng)還包括通過(guò)第二水泵8與蓄熱水箱6水入口相連接的第二膨脹水箱7，所述水入口還通過(guò)閥門(mén)與供水出口相連接，形成閉式循環(huán)。

所述循環(huán)入口與循環(huán)出口之間還連接有旁通閥5，用于調(diào)整第二熱回收器4與蓄熱水箱6之間的循環(huán)流量。

本裝置的控制方法為：

由常溫補(bǔ)水口400引入常溫水進(jìn)入第一過(guò)冷器16為制冷系統(tǒng)冷卻，然后引入至第三過(guò)冷器13中進(jìn)一步冷卻熱泵系統(tǒng)；

利用第一水泵15將第一膨脹水箱14以及第三過(guò)冷器13輸出的水引入第一熱回收器1進(jìn)行加熱得到30至40℃的低溫?zé)崴?/p>

將第一熱回收器1輸出的水一部分通過(guò)第一出水口100輸出，一部分引入第二熱回收器4中被加熱得到80至90℃的中溫?zé)崴儆傻诙鏊?00輸出，另一部分引入熱泵系統(tǒng)的換熱器2中為制冷劑加熱，加熱后的制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)3到達(dá)第二熱回收器4中為水側(cè)的水加熱，經(jīng)過(guò)換熱器2冷卻的水進(jìn)入第二過(guò)冷器11中對(duì)第二熱回收器4輸出的制冷劑過(guò)冷，而后由第一水泵15引回至第一熱回收器1中吸收制冷系統(tǒng)的排熱、重新被加熱成低溫?zé)崴?/p>

第二過(guò)冷器11中輸出的制冷劑進(jìn)入第三過(guò)冷器13中，由第一過(guò)冷器16輸出的水進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，然后進(jìn)入換熱器2中。

利用循環(huán)入口和循環(huán)出口對(duì)蓄熱水箱6中的水進(jìn)行循環(huán)，從而利用第二熱回收器4提升蓄熱水箱6的水溫，實(shí)現(xiàn)初級(jí)蓄熱，并利用加熱裝置對(duì)蓄熱水箱6中的水二次蓄熱，得到的高溫?zé)崴罱K由第三出水口（300）輸出。