一种餐厨冷热能源系统及基于系统的控制方法与流程

本发明涉及冷库系统，具体是一种餐厨冷热能源系统及基于系统的控制方法。

背景技术：

1、目前，餐厅中往往都需要中温冷库、低温冷库以及冰箱进行食材存储，同时需要大量的热水用于餐具清洗，厨房清洁等。目前餐厅冷库大多是通过风冷冷凝机组给冷库和冰箱提供冷量，而热水则需要通过独立热水器来获取，冷库冷凝机组和冰箱冷凝机组所产生的热量无法回收利用到热水制取上。

2、现有许多餐厅均位于商场内部，冷凝机组经常会安装在餐厅天花板上，冷凝机组产生的热量通常无法快速散出，在使用热水时采用独立热水器制取热水，没有将冷凝机组热量回收利用的措施，造成环境温度过高，同时消耗额外用电，或者通过很长的铜管将冷凝机组安装在商场外，这样又会因为内外机组的连接铜管过长，造成冷凝机组效率严重下降，并且目前对于冷库和冰箱的温度调节方法一般采用人工判断的方式，对于温度的调节效率不够快速准确，常常会出现压缩机长时间频率较高导致冷库内和冰箱内温度过低，不利于食品储存也不利于后续解冻，又或是压缩机长时间保持频率较低，同时增加电量消耗，导致冷库内和冰箱内温度达不到食品储存要求，进而时食品变质的情况。

3、因此，有必要提供一种可回收利用冰箱工作产生的热量，同时不影响冷凝机组工作效率，并且可针对冷库和冰箱的实时温度，快速准确对压缩机频率进行自动调节的的多联式餐厨冷热系统及基于系统的自动控制方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种餐厨冷热能源系统及基于系统的控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种餐厨冷热能源系统，包括变频压缩机，所述变频压缩机内设有制冷剂，所述变频压缩机的出口端设有冷凝器机构，所述冷凝器机构是一种风冷水冷串联的两用冷凝器换热结构，所述冷凝器机构分别连接有用于加热热水的加热机构和用于对冰箱冰库降温的降温机构，所述降温机构是一种用于对冰箱和冰库散热的并联式散热结构，所述降温机构还与变频压缩机的入口端连接，所述变频压缩机、冷凝器机构、加热机构、降温机构分别与一控制器电性连接，并且所述变频压缩机、冷凝器机构、加热机构、降温机构之间形成多联式的循环换热装置。

4、优选的，所述冷凝器机构包括水冷冷凝器和风冷冷凝器，所述水冷冷凝器的入口端与变频压缩机的出口端连接，所述加热机构包括水箱，所述水箱上设有循环水管，所述循环水管与水冷冷凝器连接，变频压缩机向水冷冷凝器输送高温高压的气态制冷剂，经由水冷冷凝器对气态制冷器与循环水管内的冷水进行换热，使冷水吸热温度升高回流至水箱内，高温高压的气态制冷剂放热形成高温高压的液态制冷剂。

5、优选的，水箱上设有水箱温度传感器，所述水箱还与外部水管连接，所述外部水管上设有电磁阀一，所述循环水管上设有循环水泵，所述水箱温度传感器、电磁阀一和循环水泵分别与控制器电性连接。水箱温度传感器检测到水箱内的水温高于预定温度时，电磁阀一开启将水箱内的热水排除，同时额外向水箱内补充冷水。水箱温度传感器用于检测水箱内热水的温度，在水箱内热水温度高于预定温度时，电磁阀一开启将水箱内的热水排出水箱，并通过另一输水管向水箱内补充冷水，用于与水冷冷凝器配合换热。

6、优选的，所述风冷冷凝器的入口端与水冷冷凝器的出口端连接，所述降温机构包括冷库蒸发器和两个冰箱蒸发器，所述冷库蒸发器的入口端和两个所述冰箱蒸发器的入口端均与风冷冷凝器的出口端并联连接，所述冷库蒸发器与风冷冷凝器之间设有电磁阀二和截流装置一，两个所述冰箱蒸发器与风冷冷凝器之间各设有电磁阀三和截流装置二，所述冷库蒸发器和两个冰箱蒸发器分别与变频压缩机的入口端连接，所述电磁阀二、电磁阀三、截流装置一和截流装置二分别与控制器电性连接。

7、优选的，风冷冷凝器用于对高温高压的液态制冷剂进行降温，使得进入截流装置一和截流装置二的温度低于冷凝压力下对应的饱和温度，节流后制冷剂的干度减少，节流损失减少。通过电磁阀二和截流装置一将高温高压的液态制冷剂变为低温低压的气液两相混合物，低温低压的气液两相混合物流经冷库蒸发器吸收冷库制冷散发的热量，使低温低压的气液两相混合物吸热后蒸发汽化，同理由于风冷冷凝器与两个冰箱蒸发器并联，高温高压的液态制冷剂通过截流装置二和电磁阀三变为低温低压的气液两相混合物，流经两个冰箱蒸发器吸收冰箱制冷散发的热量，低温低压的气液两相混合物吸热后蒸发汽化，从冷库蒸发器和两个冰箱蒸发器换热汽化后的制冷剂流入变频压缩机内再次提升为高温高压的气态制冷剂进行循环。

8、优选的，所述风冷冷凝器上设有环境温度传感器和冷凝器风机，所述冷库蒸发器上设有冷库温度传感器和冷库风机，两个所述冰箱蒸发器上各设有冰箱温度传感器和冰箱风机，所述环境温度传感器、冷凝器风机、冷库温度传感器、冷库风机、冰箱温度传感器和冰箱风机分别与控制器电性连接。冷库风机置于冷库蒸发器外侧，用于主导空气流动，增强换热，实现制冷剂的蒸发汽化，冰箱风机置于相对应冰箱蒸发器的外侧，用于主导空气流动，增强换热，实现制冷剂的蒸发汽化。

9、优选的，所述变频压缩机、冷凝器机构、加热机构、降温机构之间均通过铜管进行连接。铜管为现有制冷机构制冷剂流通的常用载体，也可为其它换热效果好的材料制成的管道，在此不做唯一限定。

10、优选的，所述冰箱蒸发器、冰箱温度传感器、冰箱风机组成冰箱冷冻机构并且冰箱冷冻机构与冰库连接，所述冷库蒸发器、冷库风机、冷库温度传感器组成冷库冷冻机构并且冷库冷冻机构与冷库连接。

11、优选的，一种如上述的基于餐厨冷热能源系统的控制方法，包括步骤如下：

12、s1、水箱温度传感器检测水箱实时水温，水温小于等于45℃时启动循环水泵，通过变频压缩机输出高压高温的气态制冷剂到水冷冷凝器内，对循环水泵输送到循环水管内的冷水进行换热，高温高压的气态制冷剂放出热量后成为高温高压的液体制冷剂，同时循环水管内的冷水温度升高成为热水，循环水泵工作将热水输送到水箱内进行存储，并和外部的自来水管路和用户用水管路连接，水箱水温传感器检测水箱内水的温度，当水箱内水温达到设定阈值，且环境温度超过设定阈值时，控制器控制电磁阀一打开，排出高温热水，补充低温自来水，确保水箱内水在水冷冷凝器内的换热效果；

13、s2、水温大于等于48℃时关闭水泵，水箱水温小于等于45℃且水流开关闭合时辅助电加热上电，对水箱中水进行加热，否侧电加热断电从外部；

14、s3、高温高压的液态制冷剂从水冷冷凝器流经风冷冷凝器内，由风冷冷凝器工作将高温高压的液态制冷剂的温度降低，通过截流装置一将高温高压的液态制冷剂变为低温低压的气液两相混合物，低温低压气液两相混合制冷剂在冷库蒸发器内吸收热量，转变为低温低压气态制冷剂回到变频压缩机，冷库温度传感器实时检测冷库内的温度且电磁阀二保持开启，以保证对冷库的持续降温和水箱热水的持续供应；

15、s4、两个冰箱温度传感器中任意一个检测温度大于预定温度时，则开启相对应冰箱传感器的电磁阀三，使风冷冷凝器通过通过截流装置二将低温低压的气液两相混合物在冰箱蒸发器内吸收热量，转变为低温低压气态制冷剂回到变频压缩机，实现对冰箱的降温；

16、s5、两个冰箱温度传感器检测温度均大于预定温度时，则两个电磁阀三一同开启，同时对两个冰箱蒸发器进行换热降温。

17、优选的，在所述的步骤s1-s5中，冰库温度传感器监测温度不达标且两个冰箱温度传感器任意一个检测温度大于预定温度时，变频压缩机的频率为80hz，冰库温度传感器监测温度达标且两个冰箱温度传感器任意一个检测温度大于预定温度时，变频压缩机的频率为60hz，冰库温度传感器监测温度和两个冰箱温度传感器检测温度均大于预定温度时，变频压缩机的频率为30hz。通过冰库温度传感器监测温度和两个冰箱温度传感器对冰库及冰箱的温度实时检测，同时根据检测得到的温度数据实时调整变频压缩机的频率，从而达到节能的效果，并且可防止变频压缩机长时间保持高频导致冷库和冰箱内温度高于需要的温度，又或是变频压缩机长时间保持低频导致冷库和冰箱内温度低于需要的温度，也可延长变频压缩机的使用寿命。

18、与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

19、本发明通过变频压缩机、加热机构与冷凝器机构串联，通过冷凝器机构、变频压缩机和降温机构中的冷库蒸发器、冰箱蒸发器串联，形成一种串联与并联结合连接的多联式循环换热装置，通过制冷剂吸收冷库蒸发器与冰箱蒸发器的热量在水冷冷凝器内对循环水管内的水进行换热，进而达到加热热水和对制冷剂降温的效果，同时风冷冷凝器再次对制冷剂降温后，制冷剂再流经冷库蒸发器和冰箱蒸发器，对冷库蒸发器和冰箱蒸发器的热量进行吸收，实现对冷库蒸发器和冰箱蒸发器的降温，以此实现循环换热的效果，有效减少了独立热水器的使用，减少电能消耗，实现对冷库蒸发器的热量和冰箱蒸发器的热量回收利用的效果；

20、设有水箱温度传感器、冷库温度传感器、环境温度传感器、冰箱温度传感器，配合控制器实现对相对连接的水箱、冷库蒸发器、风冷冷凝器和冰箱蒸发器的温度检测，进而配合控制器的预定温度对变频压缩机的功率进行调节，以及对电磁阀一、电磁阀二和电磁阀三开关的调节；

21、本发明的系统的控制方法通过水箱温度传感器和冷库温度传感器实时检测冰箱内部和冷库内部的温度，并通过检测得到的温度自动对变频压缩机的输出频率进行调整，有效提高了对于冰库温度和冰箱温度的控制准确率和控制速度，同时变频压缩机频率的自动调整起到了节能环保的作用。