[发明专利]一种低温工质区域供冷系统和方法

说明书

本发明公开了一种低温工质区域供冷系统和方法，供冷系统，其特征在于，包括依次连接的制冷机、低温工质区域供冷管网和低温换热器；所述低温工质区域供冷管网包括送出管道和送回管道，低温工质区域供冷管网用于流通中工质工作温度范围‑200℃～20℃，采用一种低于零度的超低温工质作为区域供冷管网输送冷量的介质，大大降低低温工质循环的泵输送电耗。

技术领域

本发明属于区域供冷技术领域，具体涉及一种低温工质区域供冷系统和方法。

背景技术

区域供冷就是利用集中设置的大型冷冻站向一定范围内的需冷单位提供冷媒的供冷方式。冷量以冷冻水为载体由中心制冷工厂生产出来，并通过埋入地下的管道输往办公写字楼、工业建筑和住宅建筑中去带走室内空气的热量，实现空调的舒适要求或生产的工艺要求。区域供冷在节能、环保及运行管理等方面都具有优势，已经得到了广泛的应用。在传统的建筑物制冷方式中，独立的小型制冷机用于满足每个房间或建筑物的冷量需求，如家用空调。近年来，利用大型制冷站集中制冷并将冷量输送至周边用户的区域供冷技术得到了重视和发展。

目前的区域供冷普遍采用低温水从冷源吸收冷量，利用低温水作为输送介质将冷量输送至建筑物末端，由于低温水供回水温差一般低于10度，相对于北方供热管网的供回水温差达到40度左右，假如输送相同的热量或冷量，区域供冷水管网的流量为输送相同热量的供热管网的水流量的4倍以上，这就造成目前的基于低温水的区域供冷管网的循环泵电耗十分巨大。

发明内容

本发明提供了一种低温工质区域供冷系统和方法，采用一种低于零度的低温工质作为区域供冷管网输送冷量的介质，大大降低低温工质循环的泵输送电耗。

为达到上述目的，本发明所述一种低温工质区域供冷系统，包括依次连接的制冷机、低温工质区域供冷管网和低温换热器；所述低温工质区域供冷管网包括送出管道和送回管道，所述低温工质区域供冷管网用于流通中工质工作温度为-200℃～20℃。

进一步的，工质为液化空气、液化氢气、液化氨气、有机低温制冷剂、乙二醇溶液等低温制冷剂中的任意一种或组合。

进一步的，制冷机为吸收式制冷机或电压缩制冷机。

进一步的，吸收式制冷机的热源来自火电厂抽汽或火电厂余热或燃气燃烧产热中的任意一种或组合。

进一步的，电压缩制冷机为螺杆式压缩机、离心式压缩机、单级或多级压缩机中的任意一种或组合。

进一步的，送出管道和送回管道外包覆有保温层，所述保温层外包覆有外包覆保护层，所述保温层材料为泡沫塑料、聚氨酯、玻璃棉、复合硅酸盐或纳米孔SiO2质材料中的任意一种或组合。

进一步的，低温工质区域供冷管网安装有管道膨胀收缩伸缩装置，所述伸缩装置为波纹膨胀管、直管内外套管伸缩膨胀管、蛇形弯曲管、带滑动支撑结构的管道中的任意一种或组合。

进一步的，低温工质区域供冷管网上安装有管道泄漏监测传感器、温度传感器、压力传感器和振动监测传感器中的任意一种或组合。

进一步的，管道泄漏监测传感器为声波传感器、光纤传感器、示踪气体监测传感器、热成像监测器中的任意一种或组合。

一种供冷方法，包括以下步骤：

S1：在冷源处设置制冷机，利用制冷机将低温工质冷却到对外输送的温度，所述对外输送的温度为-200℃～20℃；

S2：利用在制冷机输出端和用户末端之间铺设区域供冷管网送出管道和送回管道，在送出管道上设置循环泵，利用循环泵和供冷管网送出管道将工质输送至用户末端；

S3：设置起始泵站，所述泵站内循环泵为耐低温泵；

S4：在冷用户末端设置换冷站，利用与低温工质换冷后的冷水或冷风，为末端冷用户供冷。