CN110113950A - 冷冻干燥系统内的能量回收 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于冷冻干燥系统的能量回收系统的实施例。在一些实施例中，冷冻干燥系统包括：冷冻干燥室，该冷冻干燥室中设置有一个或多个搁架；制冷系统，其包括制冷剂冷凝器；换热器；第一流体管线，其将制冷剂冷凝器热耦合到换热器；和第二流体管线，其将一个或多个搁架热耦合到换热器。

Description

冷冻干燥系统内的能量回收
技术领域
本公开涉及冷冻干燥系统领域，更具体地，本公开涉及冷冻干燥系统中的能量回收。
背景技术
冷冻干燥(例如，冻干，冷冻干燥)是从产品中除去水和/或其他溶剂的过程。冷冻干燥具有许多应用，例如保存易腐烂物质，使物质更便于运输、制造陶瓷、以可接受效力水平生产具有短重构时间的产品，等等。冷冻干燥可用于许多不同物质，包括但不限于食品、制药和生物样本等。
在典型的冷冻干燥过程中，将样品或容纳样品的小瓶或容器装载在室内的温控搁架上并冷却至低温直至完全固化。然后降低冷冻干燥室压力并调节搁架温度以便能够在称为“一次干燥”的步骤中通过升华除去冷冻溶剂(即干燥)。当升华完成时，在“二次干燥”步骤期间升高搁架温度以除去通过例如吸附与固体产物结合的其它未冷冻溶剂。当除去足够的溶剂时，干燥过程结束。如果样品容纳在小瓶或容器中，就密封小瓶或容器，通常在低于环境压力的惰性气体下密封小瓶或容器。
附图说明
在附图中，通过示例而非限制的方式示出了本公开。
图1是根据本公开的实施例的冷冻干燥系统的描绘；
图2A是用于冷冻干燥系统的能量回收系统的第一实施例的示意图；
图2B是用于冷冻干燥系统的能量回收系统的第一实施例的示意图，其描绘了第一流体流动路径；
图2C是用于冷冻干燥系统的能量回收系统的第一实施例的示意图，其描绘了第二流体流动路径；
图2D是用于冷冻干燥系统的能量回收系统的第一实施例的示意图，其描绘了第三流体流动路径；
图2E是用于冷冻干燥系统的能量回收系统的第二实施例的示意图；
图3A是用于冷冻干燥系统的能量回收系统的第三实施例的示意图，其描绘了第一流体流动路径；
图3B是用于冷冻干燥系统的能量回收系统的第三实施例的示意图，其描绘了第二流体流动路径；
图4是示出根据本公开的实施例的用于冷冻干燥系统中的能量回收的方法的流程图。
具体实施方式
冷冻干燥过程至少包括冷冻阶段、一次干燥(例如升华)阶段和二次干燥(例如解吸)阶段。在冷冻阶段期间，冷冻产品并在产品中形成冰晶。在一次干燥阶段期间，通过升高温度升华游离冰晶来从产品中除去水。在二次干燥阶段期间，将温度升至更高以从产品中除去结合的水分子。
冷冻干燥可能是昂贵且耗时耗能的过程。例如一次干燥阶段可能很慢(在某些情况下需要多天才能完成)并且可能需要比任何其他阶段更长的时间来完成。
具有一个或多个机械压缩机的制冷单元可用于冷却冷冻干燥室。在该过程的后期阶段，压缩机可用于冷却冷冻干燥机冰冷凝器，并且压缩机的废热被排出系统，同时通过诸如电加热器的其它装置将热量置入室的搁架中。
本公开的实施例涉及用于冷冻干燥系统内的能量回收的系统和方法。具体地，这些实施例允许回收机械制冷压缩机产生的废热并使其用于加热冷冻干燥系统的室内的产品搁架。与仅使用电加热装置加热搁架的传统冷冻干燥系统不同，本实施例将冷凝器热耦合到搁架，这降低了系统的能量需求。
在某些实施例中，当冷凝器或离开冷凝器的流体的温度处于特定范围内时，可以将来自冷凝器的废热供应到搁架。例如，可编程逻辑控制器或流量控制器的处理装置可以执行配方，当搁架温度在一范围内(例如，在﹣25°至35℃内)时，该配方使得热量从冷冻干燥器冷凝器传递到搁架，然后在温度不在此范围内或搁架达到目标温度时停止传热。
图1是根据本公开的实施例的冷冻干燥系统100的描绘。冷冻干燥系统100可以执行产品的冷冻干燥。冷冻干燥过程可包括多个阶段(例如，冷冻阶段，一次干燥阶段，二次阶段等)。冷冻干燥系统100可包括壳体102，该壳体102包封冷冻干燥系统100的各种部件，例如用于装载样品的室104、制冷单元、流体管线、气体管线等。室104可以经由门106进入，门106可以密封室104并维持室104内的真空状态。室104可以包括设置在其上的一个或多个搁架108，搁架108可以用于固定样品。一个或多个入口112可以有利于气体流动和/或真空附件，以分别控制进入室104中的气体流量和室104内的真空状态。排出口114可以用于从室中去除多余的水，例如，由成冰导致的多余的水。
在某些实施例中，冷冻干燥系统100可以适于进行蒸汽灭菌循环。在每次使用冷冻干燥系统100之后，冷冻干燥系统100可以执行现场清洁(CIP)和/或蒸汽灭菌循环，以确保产品不被先前在冷冻中冻干的物质污染。例如，在某些实施例中，冷冻干燥系统100可包括一个或多个入口，用于将清洁介质和/或蒸汽引入系统的室中。在某些实施例中，室104和搁架108可以用附接有烧瓶的歧管代替。
在某些实施例中，室102可包括一个或多个孔口，用于连接各种阀和测量仪。例如，诸如皮拉尼测量仪的测量仪可以耦合到室以测量室102内的压力。
在一些实施例中，搁架108可以热耦合到加热元件以进行温度控制。在一些实施例中，加热元件可以是电加热装置。在一些实施例中，加热元件可以是一个或多个流体管线，其与搁架108热耦合，并且可以通过流过一个或多个流体管线的流体调节传递到搁架的热量。
在某些实施例中，冷冻干燥系统100可包括可容纳在壳体102内的内部冷凝器。在其他实施例中，冷冻干燥系统100可包括外部冷凝器。在这样的实施例中，减压孔可以设置在室104、单独的冷凝室或将室104连接到冷凝室的导管附近。如果减压孔位于冷凝室上或隔离阀和冷凝室之间的导管中，则分开室104和冷凝室的隔离阀将打开，以在两者之间实现相同的压力。在一些实施例中，多于一个的室104可以连接到单个冷凝室，反之亦然。
在一些实施例中，冷冻干燥系统100包括控制界面110，其可以允许用户对配方进行编程并执行配方。冷冻干燥系统100包括各种控制硬件(例如，一个或多个处理装置)和适于命令和协调冷冻干燥系统100的各种元件的软件系统，并且实施预编程的冷冻干燥循环。各种控制硬件和软件系统也可以提供文档、数据记录、警报和系统安全功能。此外，冷冻干燥器系统的辅助系统可包括泄漏检查系统、性能检查系统和用于清洁和消毒产品室和/或在产品室中自动装载/卸载产品的各种子系统以及相关联的机械或低温制冷系统附件，如制冷橇、压缩机、冷凝器、换热器、传热流体系统、泵、加热器、膨胀罐、低温罐、管道、阀、传感器等。
在样品冷冻完成后，开始干燥步骤，其包括一次干燥步骤和二次干燥步骤。一次干燥包括启动真空泵和冷凝器制冷系统以在室104中建立所需的升华和冷凝状态。在一些实施例中，贯穿干燥过程的少量气体(例如惰性气体)流入室内以辅助控制真空度。在达到真空压力状态之后，搁架108被加热(例如，使用来自冷凝器的废热，如下面将更详细地讨论的那样)到所需的一次干燥温度，所述一次干燥温度由承受冷冻干燥的物质的热和机械性质确定。当通过升华去除所有未结合的水时一次干燥完成，这通过产品温度测量、湿度测量、电容压力计和皮拉尼测量仪测量值的比较、取样器获得的样品分析或其他技术中的一个或多个所确定。一旦一次干燥完成，冷冻干燥器搁架温度以所需的加热速率进一步加热直到产品或物质达到可以充分地实现结合水的解吸时的温度。该最终产品温度取决于产品组成并且可以为约20℃或更高。在完成干燥之后，将产品或物质从室104中移除。在该过程期间的任何时间，冷冻干燥系统100均能够紧急停止或关闭，这将在室保持处于真空条件下的同时关闭加压和减压控制阀。
图2A﹣2D是用于冷冻干燥系统(例如，冷冻干燥系统100)的能量回收系统200的第一实施例的示意图。能量回收系统200包括压缩机201、制冷剂冷凝器202、流体管线204和沿流体管线204设置的换热器206。制冷剂冷凝器202可以是冷冻干燥系统的制冷单元的一部分。压缩机201经由入口203a从过程冷凝器(其可以在冷冻干燥系统的室内部，或者在冷冻干燥系统的室外部并且经由端口连接到室)或其它换热器接收制冷剂气体，并通过热气管线205a将制冷剂作为热气体排放到制冷剂冷凝器202中。制冷剂冷凝器202将热气体制冷剂冷凝成温液体，该液体通过温液体管线205b排出并经由出口203b返回到过程冷凝器。
流体管线204可以经由入口204a将水(或另一种类型的冷却介质)供应到制冷剂冷凝器202，以从制冷剂冷凝器202移除热量。然后水被引导通过换热器206，并且可以经由出口204b返回到冷冻干燥系统的分离塔或其他冷却系统。在这样的实施例中，水可以通过流体管线204连续地循环。在其他实施例中，淡水可以循环通过流体管线204，并且可以处理返回的水。在一些实施例中，冷却系统可以使用水﹣乙二醇流体。在一些实施例中，一个或多个温度元件，例如温度元件208和210(例如，热电偶)，可以沿着流体管线204分布。图2B示出了由流体管线204限定的流动路径230。水从供水装置通过制冷剂冷凝器202，通过换热器206并通过回水装置。
在某些实施例中，冷冻干燥系统可以是可蒸汽灭菌的冷冻干燥系统，并且换热器206可以是用于在蒸汽灭菌后冷却传热流体的换热器。在这样的实施例中，换热器206可以适于能量回收系统200，以传递从制冷剂冷凝器202排出的热量。
能量回收系统200还包括流体管线220，所述流体管线220包括阀222和224以及一个或多个温度元件，例如温度元件226。在一些实施例中，流体管线220可包括另外的阀。在一些实施例中，阀222和224可沿流体管线220位于不同位置。
流体管线220可以穿过一个或多个搁架(例如，搁架108)并将传热流体输送到搁架。在一些实施例中，传热流体通过出口220b流出并通过入口220a返回而连续地循环通过搁架。在一些实施例中，传热流体是水基或油基的。例如，传热流体可以是矿物油。
阀222和224的位置(打开、关闭、部分打开或部分关闭)可以限定传热流体通过流体管线220的流动路径，如图2C﹣2D所示。图2C示出了流动路径240，其中传热流体循环通过搁架。流动路径240由打开阀222并且关闭阀224而产生。在这种情况下，在流体管线220和流体管线204中的任何流体之间不会发生热传递。
图2D示出了流动路径250，在所述流动路径250中传热流体循环通过搁架和换热器206。流动路径250由关闭阀222且打开阀224产生。在这种情况下，在换热器206处的流体管线220中的流体和流体管线204的流体之间将存在热传递，从而导致搁架热耦合到冷凝器202。
图2E示出了能量回收系统200的第二实施例，其包括阀252，当打开阀252时，阀252可允许流体流从制冷剂冷凝器202转移(例如，用于后现场蒸汽灭菌过程)。
图3A﹣3B是用于冷冻干燥系统的能量回收系统300的第三实施例的示意图。能量回收系统300包括许多与能量回收系统200相同或相似的部件，其包括制冷剂冷凝器302、压缩机301、入口303a、出口303b、热气体管线305a、温液体管线305b、换热器306、温度元件308、310和316、入口320a和320b以及出口304a和304b。在能量回收系统300中，流体管线304和320的布置方案分别与能量回收系统200的流体管线204和220的布置方案不同。具体地，阀312和314包括在流体管线304中以控制水通过换热器306的流动。如图3A所示，当打开阀312并且关闭阀314时，产生流动路径330。在这种情况下，在流体管线320和流体管线330中的任何流体之间不发生热传递的情况下绕过换热器306。如图3所示，当阀312关闭并且打开阀314时产生流动路径340。在这种情况下，水通过冷凝器302和换热器，并且在流体管线320和340中的流体之间交换热量，从而导致搁架与冷凝器302的热耦合。
预期流体管线的其他布置，因此本文描述的实施例不限于所公开的那些，如本领域普通技术人员将理解的那样。
在某些实施例中，流量控制器可以可操作地耦合到能量回收系统的一个或多个部件(例如，能量回收系统100和200中的任何一个)，以调节流体通过流体管线中的任何一个(例如，流体管线204、220、304或320中的任何一个)的流速和流动方向，控制阀中的一个或多个(例如，阀222、224、312和314中的任何一个)的位置并测量温度元件的温度。在某些实施例中，流量控制器可以控制更大控制系统或可以是更大控制系统的一部分，该更大控制系统控制冷冻干燥系统的其他方面，所述其他方面包括但不限于室中的气流或真空状态和温度循环。在一些实施例中，流量控制器可以是可编程流量控制器，并且可以被编程为执行冷冻干燥配方。
在一些实施例中，流量控制器可以控制各种阀的位置以调节通过流体管线的流体的流动路径，从而促进搁架和冷凝器之间的热耦合。在某些实施例中，流量控制器可确定何时将搁架热耦合到冷凝器，例如，响应于确定离开冷凝器的水的温度已达到特定温度范围。下文参考图4更详细地描述用于该功能的示例性方法。
图4是示出根据本公开的实施例的用于冷冻干燥系统中的能量回收的方法400的流程图。方法400可以由本文所述的任何能量回收系统(例如能量回收系统200和300)执行。然而，应该理解的是方法400也可以由其他系统使用并且通常不限于冷冻干燥系统也不限于能量回收系统。方法400可以由实现处理逻辑的处理装置(例如，流量控制器或其他控制系统/装置)执行。处理逻辑可以包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如，在处理装置上运行以执行硬件模拟的指令)或其组合。
在方框410处，处理装置使第一流体流过流体管线(例如，流体管线204)的第一流动路径(例如，流动路径230)，所述第一流体管线热耦合到冷冻干燥系统(例如，能量回收系统200，其可以是冷冻干燥系统100的一部分)的冷凝器(例如，制冷剂冷凝器202)和换热器(例如，206)。在一些实施例中，制冷剂冷凝器202流体耦合到压缩机(例如，压缩机201)，所述压缩机从过程冷凝器或其他换热器接收制冷剂。处理装置可以调节第一流体的流速和方向。例如，处理装置可以可操作地联接到泵系统，该泵系统流体联接到第一流体管线。在一些实施例中，第一流体可以是水、乙二醇溶液、非水冷却剂或传热流体。在一些实施例中，第一流体可具有﹣80℃至130℃的温度。
在方框420处，处理装置使第二流体流过第二流体管线(例如，流体管线220)的第二流动路径(例如，流动路径240)，该第二流体管线热耦合到冷冻干燥系统的室内的一个或更多搁架(例如108)。处理装置可以通过切换第二流体管线内的阀的位置使第二流体流过第二流动路径。例如，处理装置可以使第一阀关闭或保持关闭，并且第二阀打开或保持打开。在一些实施例中，第二流体是水、非水冷却剂或传热流体。
在方框430处，处理装置确定是否满足冷冻干燥过程条件。在一些实施例中，该条件是温度条件。例如，在这样的实施例中，处理装置可以在特定点测量第一或第二流体的一个或多个温度(例如，使用温度元件210、208和/或226中的任何一个)。在一些实施例中，温度条件是测量温度在预定范围内或者温度大于或等于阈值温度的条件。在一些实施例中，阈值温度选自﹣25℃至35℃的温度(例如，30℃的阈值温度)。在一些实施例中，如果测量的温度介于﹣20℃至40℃的范围内或介于﹣25℃至35℃的范围内，则可满足该条件。在一些实施例中，当第二流体(例如，通过流体管线220的流体)的温度小于第一流体(例如，通过流体管线204的流体)的温度时，满足温度条件。在一些实施例中，如果离开冷凝器的第一流体的温度(例如，由温度元件208测量的温度)满足温度条件，则可以确定已满足条件。例如，如果离开制冷剂冷凝器的水的温度大于30℃，则处理装置可以确定已经满足条件。
在一些实施例中，冷冻干燥过程条件是过程配方(例如预定义的过程配方)中的步骤的发生或执行。例如，条件可以是执行冷冻干燥过程的二次干燥状态。在一些实施例中，所述条件可以由用户诱导。例如，冷冻干燥系统的用户可以直接推翻配方并输入命令或切换指示处理设备已满足条件的开关。
如果处理装置确定不满足冷冻干燥过程条件，则方法400返回到方框420。在这种情况下，第二流体绕过换热器，所述换热器热隔离第一和第二流体，因此将搁架和冷凝器彼此热隔离开。方法400可以连续地循环通过方框420和430，直到确定满足条件为止或者直到另一个事件终止方法400为止。
在一些实施例中(例如，基于能量回收系统200的那些，其中存在从制冷剂冷凝器202到换热器206的全部水流)，系统可以调制阀，使得没有传热流体流过换热器，该系统可以调制阀以允许全传热流体流过换热器，或者系统可以允许部分传热流体流过换热器。在这样的实施例中，系统可以根据所需的温度条件和工艺步骤来调制阀。在一些实施例中(例如，基于能量回收系统300的那些，其中在换热器306和搁架之间存在全传热流体流动)，系统可以与刚刚描述的实施例相反地调制阀。
如果处理装置确定满足冷冻干燥过程条件，则方法400进行到方框440。在方框440，处理装置使第二流体流过第二流体管线的第三流动路径(例如，流动路径250)，以将一个或多个搁架热耦合到换热器。例如，处理装置可以通过使第一阀打开(第一阀可能先前已经关闭)并关闭第二阀(第二阀可能先前已经打开)而使第二流体流过第三流动路径。当第一流体流过第一流动路径时，第二流体流过第三流动路径导致热量从冷凝器传递到第一流体，从第一流体传递到换热器，从换热器传递到第二流体以及从第二流体传递到搁架，从而将冷凝器热耦合到搁架。
在一些实施例中，例如，如果处理装置确定不再满足冷冻干燥过程条件，则方法400返回到方框420。在一些实施例中，如果处理装置确定第二流体的温度满足温度条件(例如，由温度元件226测量的第二流体的温度大于20℃)，则方法400可以返回到方框420。这可以对应于搁板温度已达到目标温度的指示。
应该注意的是，上述操作是用于操作冷冻干燥系统100的示例性方法，并且在替代实施例中图4中的某些操作可以是可选的或采用更简单的形式。此外，如本领域普通技术人员将理解的是，可以同时以与所示出的顺序不同的顺序执行方法400的一个或多个方框。
从前述内容中显而易见的是，本公开的各方面可以至少部分地以软件实现。也就是说，可以响应于处理装置在计算机系统或其他数据处理系统中执行这些技术，例如，执行包含在存储器中的指令序列。在各种实施例中，硬件电路可以与软件指令结合使用以实现本公开。因此，这些技术不限于硬件电路和软件的任何特定组合，也不限于由数据处理系统执行的指令的任何特定源。另外，在整个说明书中，各种功能和操作可以被描述为由软件代码执行或由软件代码引起以简化描述。然而，本领域技术人员将认识到这些表述的含义是由处理装置执行代码产生的功能结果。
机器可读介质可用于存储软件和数据，当由通用或专用数据处理系统执行所述软件和数据时，该软件和数据使系统执行本公开的各种方法。该可执行软件和数据可以存储在各种地方，所述各种地方包括例如系统存储器和存储器或能够存储软件程序和/或数据的任何其他设备。因此，机器可读介质包括以机器(例如，计算机、网络设备、个人数字助理、制造工具、具有一个或多个处理器构成的组的装置等)可访问的形式提供(即，存储)信息的任何机制。例如，机器可读介质包括可记录/不可记录介质，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质，闪存设备等。
除非从前面的讨论中显而易见，否则将理解的是，诸如“维持”，“提供”，“确定”，“启动”等术语可以指代计算机系统或类似电子计算装置的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(例如，电子)量的数据操作和转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储或显示装置内的其它数据。可以使用计算机软件来实现这里描述的方法的实施例。如果用符合公认标准的编程语言编写，则可以编译用于实现这些方法的指令序列，以便在各种硬件平台上执行并且用于与各种操作系统的接口。另外，不参考任何特定编程语言描述本公开的实施例。应当理解，可以使用各种编程语言来实现本公开的实施例。
在前文的描述中，阐述了许多具体细节，例如具体材料、尺寸、工艺参数等，以提供对本公开的实施例的透彻理解。可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合特定特征、结构、材料或特性。本文使用词语“示例”或“示例性”来表示用作示例、实例或说明。本文中描述为“示例”或“示例性”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更优选或更具优势。相反，使用词语“示例”或“示例性”旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中所使用的那样，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文中清楚可见，否则“X包括A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包括A；X包括B；或者X包括A和B，然后在任何前述情况下满足“X包括A或B”。另外，本申请和所附权利要求中使用的冠词“a”和“an”通常应理解为表示“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。
本说明书中对“实施例”，“某些实施例”或“一个实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“实施例”，“某些实施例”或“一个实施例”不一定都指代相同的实施例，并且这样的参考意味着“至少一个”。
应理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。在阅读和理解以上描述后，许多其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本公开的范围应该参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等效物的全部范围来确定。

Claims (20)

1.一种冷冻干燥系统，其包括：
冷冻干燥室，其中设置有一个或多个搁架；
制冷系统，其包括制冷剂冷凝器；
换热器；
第一流体管线，其将制冷剂冷凝器热耦合到换热器；和
第二流体管线，其将所述一个或多个搁架热耦合到所述换热器。
2.根据权利要求1所述的冷冻干燥系统，其中，所述第一流体管线限定所述制冷剂冷凝器和所述换热器之间的第一流体流动路径。
3.根据权利要求2所述的冷冻干燥系统，其中，所述第二流体管线包括第一阀和第二阀。
4.根据权利要求3所述的冷冻干燥系统，其中，当所述第一阀打开而所述第二阀关闭时，所述第二流体管线限定从所述一个或多个搁架到所述换热器的第二流体流动路径。
5.根据权利要求4所述的冷冻干燥系统，其中，当流体流过所述第一流体流动路径并且流过所述第二流体流动路径时，所述第一流体管线和所述第二流体管线促进所述制冷剂冷凝器的换热器与所述一个或多个搁架之间的热传递。
6.根据权利要求4所述的冷冻干燥系统，其中，在所述第一阀关闭而所述第二阀打开时，所述第一流体管线限定绕过所述换热器的第二流体流动路径。
7.根据权利要求4所述的冷冻干燥系统，还包括：
流量控制器，其中，所述流量控制器用于调节通过所述第一流体管线和所述第二流体管线的流体流量。
8.根据权利要求7所述的冷冻干燥系统，还包括：
多个温度感测元件，其分布在整个所述第一流体管线和所述第二流体管线中。
9.根据权利要求7所述的冷冻干燥系统，其中，所述流量控制器操作地联接到所述多个温度传感器，并且其中，所述流量控制器基于从所述多个温度传感器接收的温度测量值来控制所述第一阀和所述第二阀。
10.根据权利要求8所述的冷冻干燥系统，其中，响应于确定温度测量值满足温度阈值条件，流量控制器调制所述第一阀打开而所述第二阀关闭，或者调制所述第一阀关闭而所述第二阀打开。
11.一种用于冷冻干燥系统中的能量回收的方法，所述方法包括：
使第一流体流过流体管线的第一流动路径，所述第一流体管线热耦合到冷冻干燥系统的制冷剂冷凝器和换热器；
使第二流体流过第二流体管线的第二流动路径，所述第二流体管线热耦合到设置在所述冷冻干燥系统的室内的一个或多个搁架；
响应于确定满足冷冻干燥过程条件，使所述第二流体流过所述第二流体管线的第三流动路径，其中使所述第二流体流过所述第三流动路径将所述一个或多个搁架热耦合到所述换热器。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
响应于确定不再满足所述冷冻干燥过程条件，使所述第二流体流过所述第二流体管线的所述第二流动路径，以便使得所述多个搁架与所述换热器流体解耦。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
响应于确定所述一个或多个搁架已达到目标温度，使所述第二流体流过所述第二流体管线的所述第二流动路径，以便使所述多个搁架与所述换热器流体解耦。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述一个或多个搁架热耦合到所述换热器时，来自所述制冷剂冷凝器的热量被传递到所述一个或多个搁架。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括：
测量所述第一流体的温度，其中，所述冷冻干燥过程条件包括确定所述第一流体的温度满足温度阈值条件。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，当所述第二流体的温度低于所述第一流体的温度时，满足所述阈值温度条件。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述冷冻干燥过程条件是发生预定义的过程配方中的步骤。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述第二流体流过所述第三流动路径包括：打开第一阀门并关闭第二阀门以使所述第二流体转向通过所述第三流动路径。
19.一种用于冷冻干燥系统中的能量回收的方法，所述方法包括：
使第一流体流过流体管线的第一流动路径，所述第一流体管线热耦合到设置在所述冷冻干燥系统的室内的一个或多个搁架和所述冷冻干燥系统的换热器；
使第二流体流过第二流体管线的第二流动路径，所述第二流体管线热耦合到所述冷冻干燥系统的制冷剂冷凝器；
响应于确定满足冷冻干燥过程条件，使所述第二流体流过所述第二流体管线的第三流动路径，其中使所述第二流体流过所述第三流动路径将所述制冷剂冷凝器热耦合到所述换热器。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
响应于确定不再满足所述冷冻干燥过程条件，使所述第二流体流过所述第二流体管线的第二流动路径，以使所述制冷剂冷凝器与所述换热器流体解耦。
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