饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法及其控制装置

摘要

饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法及其控制装置，涉及加热和制冷的联合系统的控制，尤其涉及一种适用于饭店后厨的热水供应、降温除湿和冷藏保鲜的热泵综合系统的控制方法及设备，控制装置通过检测和比较运行模式参数的实测值和设定值，控制多模式制冷剂循环回路切换机构改变制冷剂的循环路径，控制饭店后厨热泵系统按照预设的运行模式运行；实现制热水-制冷、单制热水、单制冷、单除油污、制热水-冷藏冷风、热风升温-冷藏冷风和热水保温-冷藏冷风7种运行模式的自动多模式运行，控制灵活方便，环保节能，运行效率高；控制装置采用嵌入式微控制器，通过软件功能模块实现多模式运行控制，结构紧凑，功能灵活可靠，制造成本低。

权利要求

1.一种饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法，用于饭店后厨热泵系统的多模式运行控制，所述的饭店后厨热泵系统是制热水子系统、厨房空气循环子系统和后厨冷藏冷风子系统组成的加热制冷联合系统，包括热泵主机，用于制热水子系统的储热水箱，用于厨房空气循环子系统的空气处理箱，用于后厨冷藏冷风子系统的可变冷藏冷风通道，以及用于多模式运行控制的控制装置；所述的热泵主机设有用于切换机组运行模式的多模式制冷剂循环回路切换机构；所述的多模式制冷剂循环回路切换机构包括第一四通阀，第二四通阀，第一电磁阀和第二电磁阀；自来水进水管路通过进水电磁阀连接到水盘管换热器的进水口，水盘管换热器的出水口通过恒温水阀连接到即热式换热器的进水口，即热式换热器的热水出口连接到储热水箱上部的热水入口，构成制热水子系统的即热式热水换热管路；所述的控制装置通过多模式制冷剂循环回路切换机构改变制冷剂的循环路径，控制饭店后厨热泵系统按照预设的运行模式运行；其特征在于所述的多模式运行控制方法包括以下步骤：S100：获取运行模式参数设定值，所述的参数设定值包括水箱水温上限值Txs、出水温度设定值Tss、水箱水位上限值Wsx、水箱水位下限值Wxx、降温温度设定值Tjs、升温温度设定值Tss和冷藏间温度设定值Tls；

S120：检测各种运行模式相关的参数实测值，所述的参数实测值包括水箱水温Tsx、即热式换热器出水温度Tcs、水箱水位Wsw、厨房温度Tcf和冷藏间温度Tlc；

S200：通过控制面板选择饭店后厨热泵系统的运行模式，若为自动模式，转步骤S220；

否则，所述的饭店后厨热泵系统切换到控制面板选择的运行模式；

S220：比较运行模式参数的实测值和设定值，根据比较结果切换饭店后厨热泵系统的运行模式；

S240：若冷藏间温度Tlc≤冷藏间温度设定值Tls，转步骤S300；否则，转步骤S360；

S300：若厨房温度Tcf≤厨房降温设定值Tjs，转步骤S320；否则，转步骤S340；

S320：若水箱水位Wsw＜水箱水位上限值Wsx，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式1；

否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式3；

S340：若水箱水位Wsw≤水箱水位下限值Wxx，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式2；

否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式4；

S360：若水箱水位Wsw≥水箱水位上限值Wsx，转步骤S380；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式5；

S380：若厨房温度Tcf＜厨房升温设定值Tss，或者水箱水温Tsx≥水箱水温上限值Txs，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式6；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式7；

所述的运行模式包括模式1至模式7，其中：

模式1为制热水-制冷模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭；进水电磁阀打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；送风机开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

模式2为单制热水模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启；第一翅片换热器风机启动；进水电磁阀打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

模式3为单制冷模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为通电状态，其D-E口连通，C-S口连通；第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭；第一翅片换热器风机启动；进水电磁阀关闭，所述的制热水子系统停止制取热水；送风机开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

模式4为单除油污模式，其控制状态为：热泵机组停止运行，开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

模式5为制热水-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀通电开启；内风阀开启，外风阀关闭，第一翅片换热器风机启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

模式6为热风升温-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀为通电状态，其D-E口连通，C-S口连通，第二四通阀为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启；内风阀开启，外风阀关闭，第一翅片换热器风机启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀关闭，所述的制热水子系统停止制取热水；送风机开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

模式7为热水保温-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀通电开启；内风阀开启，外风阀关闭，第一翅片换热器风机启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀关闭，循环泵打开，所述的制热水子系统执行热水保温循环流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程。

2.一种饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置，用于实现权利要求1所述的饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法，包括运行模式控制单元，运行模式设定单元，热泵主机控制模块，制取热水控制模块，空气处理箱控制模块和冷藏冷风控制模块，其特征在于：所述的运行模式控制单元通过有线或无线方式连接到运行模式设定单元，通过运行模式设定单元获取运行模式参数设定值，并接受用户的运行模式选择；

所述的制取热水控制模块连接到水箱水位传感器、即热式换热器出水温度传感器、水箱水温传感器和进水电磁阀；

所述的空气处理箱控制模块连接到厨房室温传感器和送风机；

所述的冷藏冷风控制模块连接到食材冷藏间温度传感器、内风阀、外风阀和第一翅片换热器风机；

运行模式控制单元通过热泵主机控制模块连接到多模式制冷剂循环回路切换机构，通过控制第一四通阀、第二四通阀、第一电磁阀和第二电磁阀，切换饭店后厨热泵系统的运行模式；

运行模式控制单元连接到制取热水控制模块、空气处理箱控制模块和冷藏冷风控制模块，按照当前运行模式控制进水电磁阀、循环泵、内风阀、外风阀、第一翅片换热器风机和送风机。

3.根据权利要求2所述的饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置，其特征在于所述的控制装置采用具有多路A/D转换接口的嵌入式微控制器，实现饭店后厨热泵系统的多模式运行控制，通过软件功能模块实现运行模式控制单元的控制功能；所述的水箱水位传感器、即热式换热器出水温度传感器、水箱水温传感器、厨房室温传感器和食材冷藏间温度传感器，通过微处理器的A/D转换接口连接到嵌入式微控制器；所述嵌入式微控制器的一组控制信号输出端，通过热泵主机控制模块的光耦隔离电子开关，连接到第一四通阀、第二四通阀、第一电磁阀和第二电磁阀，实现对多模式制冷剂循环回路切换机构的控制；嵌入式微控制器的另一组控制信号输出端，分别通过制取热水控制模块、空气处理箱控制模块和冷藏冷风控制模块的光耦隔离电子开关，连接到进水电磁阀、循环泵、送风机、内风阀、外风阀和第一翅片换热器风机。

说明书

饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法及其控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及加热和制冷的联合系统的控制，尤其涉及一种适用于饭店后厨的热水供应、降温除湿和冷藏保鲜的热泵综合系统的控制方法及设备。

背景技术

[0002] 厨房，是烹饪美食的地方，是优质生活享受的一个重要部分。饮食业在中国也以较快的速度在发展起来，饭店饭菜是否健康、可口是饭店生存的根本。气温渐渐升高，厨房里的各类细菌在高温、高湿的环境下更容易滋生，他们会隐藏在每一个我们不易察觉的细微处，危害我们的健康。厨师在这里起到至关重要的作用。然而，饭店厨房的环境是一直困扰着他们，厨房内油污重之外，还有恶劣的气温，酷似蒸笼，烹饪之人挥汗如雨，厨房油污大、温度高、湿度大、清洁难、含有多种有害物质成了厨房的杀手，厨房里的人的健康很难得到保证。由于厨房油污大，导致空调难以清理、使用寿命打折；此外，厨房空间小，安装空调会给原本空间增加压力，普通空调在厨房空间难以摆放。另一方面，厨房洗菜、洗碗筷都需要用大量的热水，但饭店往往不能大量提供。中国发明专利申请“一种厨房热泵装置”(发明专利申请号201110171145.4，公开号CN102287916A)公开了一种厨房热泵装置，其包括压缩机、室外换热器、节流部件、室内换热器及与室内换热器配套的风扇系统，压缩机分别与室内换热器和室外换热器相连接，室内换热器通过节流部件与室外换热器连接，形成制冷回路，该装置还包括循环水泵和保温水箱，所述循环水泵与室外换热器和保温水箱相连，形成制造热水回路；所述保温水箱设有进水管和出水管。该厨房热泵装置利用空调在制冷时室外换热器排出的热量来制热水。该现有技术方案采用壳管式换热器通过循环加热方式制取热水，当保温水箱水温已达到制取热水需要的温度后，壳管式换热器中产生的热量不能及时转移，机组就不能正常制冷运行；反之，如果水温过低，不能满足供应热水的要求，需要利用电加热提高水温，制冷和制热水成为不可调和的矛盾，这不但使投资成本提高，节能效果也随之降低。

[0003] 中国发明专利申请“厨房空调”(发明专利申请号201210274448.3，公开号CN102777978A)公开了一种厨房空调，包括室内机和室外机，所述的室内机包括送风口、风机和室内换热器，所述的室外机包括室外换热器、压缩机、膨胀阀、进风口和出风口，所述的室外换热器与室内换热器、压缩机、膨胀阀连通；所述的进风口经室外换热器与出风口连通；所述的厨房空调还包括一设在室内机上且与外部新鲜空气连通的新风口，所述的新风口依次与室内换热器的风流通孔、风机、送风口连通。

[0004] 但是，上述现有技术方案的制冷过程都是通过室内换热器对进入风道的室外新风进行降温，而没有处理厨房内回风。当夏季制冷时，室外温度最高可达到40度左右，室外热风经过室内换热器的蒸发器制冷时，送到室内风的温度依然很高，很难达到理想的制冷效果；此外，上述现有技术方案都不是对室内风循环制冷，室内温度较低的空气被新风不断替换，不但无法实现对厨房室内持续降温的目的，也造成了制冷负荷的增加和能源的浪费。

[0005] 另一方面，随着生活水平的提高，食品的新鲜与安全显得的越来越重要，尤其是饭店食材的冷藏保鲜，关系到每个客人的切身健康问题。保鲜储藏是抑制微生物和酶的活性，延长水果蔬菜储存周期的一种方式。保鲜存储可以降低病原菌的发生率和果实的腐烂率，还可以减缓水果、蔬菜、大米等的呼吸代谢过程，从而达到阻止食品的衰败，延长储藏时间。以传统主食大米为例，如常温存放较长时间，其营养损失就较为严重，特别是在南方的梅雨季节最容易造成大米的霉变，大大降低了大米的营养成分，同时造成了粮食的严重浪费。大袋装的谷物(米面)、食用油、茶叶，以及整箱整筐的毛菜和水果等，很难在层间容积较小的各种常规冰箱内冷藏保鲜，随着对各环节食物新鲜度要求的提高，饭店后厨对能容纳体积较大、整箱整筐的未加工食材的后厨冷藏间的需求，也变得越来越迫切。随着饭店后厨热泵综合系统的构建，如何有效实现饭店后厨热泵系统的多模式运行控制，以及用于实现多模式运行控制的控制装置，也称为亟待解决的技术问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种用于饭店后厨热泵系统的多模式运行控制方法，解决饭店后厨热泵系统多种工作模式智能切换的技术问题。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

[0007] 一种饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法，用于饭店后厨热泵系统的多模式运行控制，所述的饭店后厨热泵系统是制热水子系统、厨房空气循环子系统和后厨冷藏冷风子系统组成的加热制冷联合系统，包括热泵主机，用于制热水子系统的储热水箱，用于厨房空气循环子系统的空气处理箱，用于后厨冷藏冷风子系统的可变冷藏冷风通道，以及用于多模式运行控制的控制装置；所述的热泵主机设有用于切换机组运行模式的多模式制冷剂循环回路切换机构；所述的多模式制冷剂循环回路切换机构包括第一四通阀，第二四通阀，第一电磁阀和第二电磁阀；自来水进水管路通过进水电磁阀连接到水盘管换热器的进水口，水盘管换热器的出水口通过恒温水阀连接到即热式换热器的进水口，即热式换热器的热水出口连接到储热水箱上部的热水入口，构成制热水子系统的即热式热水换热管路；所述的控制装置通过多模式制冷剂循环回路切换机构改变制冷剂的循环路径，控制饭店后厨热泵系统按照预设的运行模式运行；其特征在于所述的多模式运行控制方法包括以下步骤：

[0008] S100：获取运行模式参数设定值，所述的参数设定值包括水箱水温上限值Txs、出水温度设定值Tss、水箱水位上限值Wsx、水箱水位下限值Wxx、降温温度设定值Tjs、升温温度设定值Tss和冷藏间温度设定值Tls；

[0009] S120：检测各种运行模式相关的参数实测值，所述的参数实测值包括水箱水温Tsx、即热式换热器出水温度Tcs、水箱水位Wsw、厨房温度Tcf和冷藏间温度Tlc；

[0010] S200：通过控制面板选择饭店后厨热泵系统的运行模式，若为自动模式，转步骤S220；否则，所述的饭店后厨热泵系统切换到控制面板选择的运行模式；

[0011] S220：比较运行模式参数的实测值和设定值，根据比较结果切换饭店后厨热泵系统的运行模式；

[0012] S240：若冷藏间温度Tlc≤冷藏间温度设定值Tls，转步骤S300；否则，转步骤S360；

[0013] S300：若厨房温度Tcf≤厨房降温设定值Tjs，转步骤S320；否则，转步骤S340；

[0014] S320：若水箱水位Wsw＜水箱水位上限值Wsx，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式1；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式3；

[0015] S340：若水箱水位Wsw≤水箱水位下限值Wxx，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式2；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式4；

[0016] S360：若水箱水位Wsw≥水箱水位上限值Wsx，转步骤S380；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式5；

[0017] S380：若厨房温度Tcf＜厨房升温设定值Tss，或者水箱水温Tsx≥水箱水温上限值Txs，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式6；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式7；

[0018] 所述的运行模式包括模式1至模式7，其中：

[0019] 模式1为制热水-制冷模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭；进水电磁阀打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；送风机开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0020] 模式2为单制热水模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启；第一翅片换热器风机启动；进水电磁阀打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0021] 模式3为单制冷模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为通电状态，其D-E口连通，C-S口连通；第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭；第一翅片换热器风机启动；进水电磁阀关闭，所述的制热水子系统停止制取热水；送风机开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0022] 模式4为单除油污模式，其控制状态为：热泵机组停止运行，开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0023] 模式5为制热水-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀通电开启；内风阀开启，外风阀关闭，第一翅片换热器风机启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0024] 模式6为热风升温-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀为通电状态，其D-E口连通，C-S口连通，第二四通阀为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启；内风阀开启，外风阀关闭，第一翅片换热器风机启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀关闭，所述的制热水子系统停止制取热水；送风机开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0025] 模式7为热水保温-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀和第二四通阀均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀关闭，第二电磁阀通电开启；内风阀开启，外风阀关闭，第一翅片换热器风机启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀关闭，循环泵打开，所述的制热水子系统执行热水保温循环流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机，所述的空气循环子系统执行空气循环流程。

[0026] 本发明的另一个目的是要提供一种用于实现上述饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法的控制装置，本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

[0027] 一种饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置，用于实现上述饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法，包括运行模式控制单元，运行模式设定单元，热泵主机控制模块，制取热水控制模块，空气处理箱控制模块和冷藏冷风控制模块，其特征在于：

[0028] 所述的运行模式控制单元通过有线或无线方式连接到运行模式设定单元，通过运行模式设定单元获取运行模式参数设定值，并接受用户的运行模式选择；

[0029] 所述的制取热水控制模块连接到水箱水位传感器、即热式换热器出水温度传感器、水箱水温传感器和进水电磁阀；

[0030] 所述的空气处理箱控制模块连接到厨房室温传感器和送风机；

[0031] 所述的冷藏冷风控制模块连接到食材冷藏间温度传感器、内风阀、外风阀和第一翅片换热器风机；

[0032] 运行模式控制单元通过热泵主机控制模块连接到多模式制冷剂循环回路切换机构，通过控制第一四通阀、第二四通阀、第一电磁阀和第二电磁阀，切换饭店后厨热泵系统的运行模式；

[0033] 运行模式控制单元连接到制取热水控制模块、空气处理箱控制模块和冷藏冷风控制模块，按照当前运行模式控制进水电磁阀、循环泵、内风阀、外风阀、第一翅片换热器风机和送风机。

[0034] 本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的控制装置采用具有多路A/D转换接口的嵌入式微控制器，实现饭店后厨热泵系统的多模式运行控制，通过软件功能模块实现运行模式控制单元的控制功能；所述的水箱水位传感器、即热式换热器出水温度传感器、水箱水温传感器、厨房室温传感器和食材冷藏间温度传感器，通过微处理器的A/D转换接口连接到嵌入式微控制器；所述嵌入式微控制器的一组控制信号输出端，通过热泵主机控制模块的光耦隔离电子开关，连接到第一四通阀、第二四通阀、第一电磁阀和第二电磁阀，实现对多模式制冷剂循环回路切换机构的控制；嵌入式微控制器的另一组控制信号输出端，分别通过制取热水控制模块、空气处理箱控制模块和冷藏冷风控制模块的光耦隔离电子开关，连接到进水电磁阀、循环泵、送风机、内风阀、外风阀和第一翅片换热器风机。

[0035] 本发明的有益效果是：

[0036] 1、本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法，通过程序控制灵活选择饭店后厨热泵系统的工作模式，实现饭店后厨热泵系统高效智能控制自动多模式运行，控制灵活方便，环保节能，运行效率高。

[0037] 2、本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法，采用即热式恒温制热和储热水箱保温储存方式制取热水，可以利用冷藏制冷和降温除湿过程随时制取积蓄热水，保证餐前切配和餐后清洗时段有足够的热水供应，有效解决热水需求和制冷降温需求不同步的问题。

[0038] 3、本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置，采用嵌入式微控制器，通过软件功能模块实现饭店后厨热泵系统的多模式运行控制，结构紧凑，功能灵活可靠，制造成本低。

附图说明

[0039] 图1是饭店后厨热泵系统的结构示意图；

[0040] 图2是本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置的原理框图；

[0041] 图3是本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法的控制流程图。

[0042] 以上图中的各部件的标号：100-热泵主机，110-压缩机，120-即热式换热器，130-第一翅片换热器，131-第一翅片换热器风机，141-第一四通阀，142-第二四通阀，151-第一电磁阀，152-第二电磁阀，153-第三电磁阀，161-第一膨胀阀，162-第二膨胀阀，171-贮液器，172-过滤器，181～186-第一至第六单向阀，200-储热水箱，210-进水电磁阀，220-恒温水阀，230-循环泵，300-空气处理箱，310-油污清洗过滤器，320-新风阀，330-水盘管换热器，340-第二翅片换热器，350-送风机，400-可变冷藏冷风通道，410-内风阀，420-外风阀，500-控制装置，510-运行模式控制单元，511-运行模式设定单元，520-热泵主机控制模块，
521-制取热水控制模块，522-水箱水位传感器，523-即热式换热器出水温度传感器，524-水箱水温传感器，530-空气处理箱控制模块，531-厨房室温传感器，540-冷藏冷风控制模块，
541-食材冷藏间温度传感器。

具体实施方式

[0043] 为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

[0044] 图1为本发明所涉及的饭店后厨热泵系统的一个实施例的结构示意图，所述的饭店后厨热泵系统是制热水子系统、厨房空气循环子系统和后厨冷藏冷风子系统组成的加热制冷联合系统，包括热泵主机100，用于制热水子系统的储热水箱200,以及用于多模式运行控制的控制装置500；

[0045] 如图1所示，所述的饭店后厨热泵系统还包括用于厨房空气循环子系统的空气处理箱300；所述空气处理箱300由依次连通的新风混合段、空气换热段和送风段组成；新风混合段的室内回风入口设有油污清洗过滤器310，新风混合段的室外新风入口设有新风阀320；空气换热段设有水盘管换热器330和第二翅片换热器340；送风段通过送风机350连通到厨房室内送风风道；

[0046] 所述的热泵主机100包括压缩机110，即热式换热器120，第一翅片换热器130，第一膨胀阀161，第二膨胀阀162，贮液器171和过滤器172,以及用于切换机组运行模式的多模式制冷剂循环回路切换机构；在图1所示的实施例中，即热式换热器120为套管式换热器。

[0047] 所述的多模式制冷剂循环回路切换机构包括第一四通阀141，第二四通阀142，第一电磁阀151和第二电磁阀152；第一四通阀141的D口连接到压缩机110的排气口，第一四通阀141的E口连接到第二四通阀142的D口；第一四通阀141的S口和第二四通阀142的S口并联连接到压缩机110的吸气口；第一四通阀141的C口连接到即热式换热器120的制冷剂通道A口，第二四通阀142的C口连接到第二翅片换热器340的制冷剂通道A口；第二四通阀142的E口连接到第一翅片换热器130的制冷剂通道A口，第一翅片换热器130、第二翅片换热器340和即热式换热器120的制冷剂通道B口，分别通过第一至第三单向阀181-183连接到储液器171，再通过过滤器172连接到第一电磁阀151和第二电磁阀152的入口；第一电磁阀151的出口依次通过第四单向阀184和第一膨胀阀161连接到第二翅片换热器340的制冷剂通道B口；
第二电磁阀152的出口依次通过第五单向阀185和第二膨胀阀162连接到第一翅片换热器
130的制冷剂通道B口；

[0048] 自来水进水管路通过进水电磁阀210连接到水盘管换热器330的进水口，水盘管换热器330的出水口通过恒温水阀220连接到即热式换热器120的进水口，即热式换热器120的热水出口连接到储热水箱200上部的热水入口，构成制热水子系统的即热式热水换热管路；

[0049] 所述的控制装置500通过多模式制冷剂循环回路切换机构，改变制冷剂的循环路径，控制饭店后厨热泵系统按照预设的运行模式运行。

[0050] 根据本发明的饭店后厨热泵系统的一个实施例，所述的运行模式至少包括模式1到模式4之一，其中：

[0051] 模式1为制热水-制冷模式，其控制状态为：第一四通阀141和第二四通阀142均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀151开启，第二电磁阀152关闭；进水电磁阀210打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；送风机350开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0052] 模式1的制冷剂循环流程：压缩机110的排气口->第一四通阀141的D-C口->即热式换热器120的制冷剂通道(A-B口)->第三单向阀183->贮液器171->过滤器172->第一电磁阀151->第四单向阀184->第一膨胀阀161->第二翅片换热器340->第二四通阀142的C-D口->第一四通阀141的E-S口->压缩机110的吸气口；

[0053] 在模式1状态，厨房室内回风经油污清洗过滤器310，去除从厨房出来空气中的油污和灰尘，如果厨房需要新风，新风阀320打开，新风阀的开度可以根据新风量的需求进行自行设置，经过油污清洗过滤后的风和新风混和后到达水盘管换热器330，热风和自来水进行在水盘管中进行热交换，从而达到热量转移，免费进行降温和升温。经过降温后的混合风再到第二翅片换热器340。本模式下第二翅片换热器340工作在蒸发器状态，空气中的水分被蒸发器中的低温制冷剂凝结为液态，从蒸发器中的托水盘中排出，从第二翅片换热器340出来的空气温湿度都大幅降低，变为出风干球温度为20度以下的冷风，通过送风机350将冷风送至厨房工作间室内，达到制冷除湿的目的。自来水通过进水电磁阀210到达水盘管换热器330，吸收室内回风温度后，到达恒温水阀220，恒温水阀220通过检测即热式换热器120的出水温度Tcs，与设置的出水温度设定值Tss对比，自动调节水流量，从而保证出水温度达到设置的出水温度。通过恒温水阀220调节流量的水进入即热式换热器120，在即热式换热器120中吸收压缩机110排出的高温高压的制冷剂中的热量，从即热式换热器120出口直接排放到储热水箱200中，以供热水需求使用。当储热水箱200中的热水量达到储热水箱需求的水量时，自动关闭进水电磁阀210，制热水过程结束。

[0054] 模式2为单制热水模式，其控制状态为：第一四通阀141和第二四通阀142均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀151关闭，第二电磁阀152开启；第一翅片换热器风机131启动；进水电磁阀210打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机350，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；在模式2状态，厨房不需要冷风，第一翅片换热器130工作在蒸发器状态，通过第一翅片换热器风机131建立室外空气循环，制冷剂通过第一翅片换热器130从室外空气中吸取制取热水的热能。

[0055] 模式2的制冷剂循环流程：压缩机110的排气口->第一四通阀141的D-C口->即热式换热器120的制冷剂通道->第三单向阀183->贮液器171->过滤器172->第二电磁阀152->第五单向阀185->第二膨胀阀162->第一翅片换热器130->第二四通阀142的E-S口->压缩机110吸气口；

[0056] 模式3为单制冷模式，其控制状态为：第一四通阀141和第二四通阀142均为通电状态，其D-E口连通，C-S口连通；第一电磁阀151开启，第二电磁阀152关闭；第一翅片换热器风机131启动；进水电磁阀210关闭，所述的制热水子系统停止制取热水；送风机350开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；在模式3状态，不需要制热水，第一翅片换热器130工作在冷凝器状态，通过第一翅片换热器风机131建立室外空气循环，制冷剂通过第一翅片换热器130将制冷产生的热量排放到空气中。

[0057] 模式3的制冷剂循环流程：压缩机110的排气口->第一四通阀141的D-E口->第二四通阀142的D-E口->第一翅片换热器130->第一单向阀181->贮液器171->过滤器172->第一电磁阀151->第四单向阀184->第一膨胀阀161->第二翅片换热器340->第二四通阀142的C-S口->压缩机110的吸气口；

[0058] 模式4为单除油污模式，其控制状态为：热泵机组停止运行，仅开启送风机350，所述的空气循环子系统执行空气循环流程，进行厨房空气循环除油污；

[0059] 所述的直热式制热水流程为：自来水进水->进水电磁阀210->水盘管换热器330->恒温水阀220->即热式换热器120的水流通道->储热水箱200；

[0060] 所述的空气循环流程为：厨房室内回风->油污清洗过滤器310->新风混合段->水盘管换热器330->第二翅片换热器340->送风机350->厨房送风管道；如果需要新风，则打开新风阀320，室外新风通过新风阀320进入新风混合段，与除油污后的厨房室内回风混合后，进入空气换热段和送风段，通过送风机350给厨房补充新风。

[0061] 在图1所示的本发明的饭店后厨热泵系统的实施例中，所述的饭店后厨热泵系统还包括用于后厨冷藏冷风子系统的可变冷藏冷风通道400，在可变冷藏冷风通道400的末端，设有内风阀410和外风阀420；所述的第一翅片换热器130置于内风阀410和外风阀420之间；当所述的饭店后厨热泵系统运行模式为模式1至模式4时，内风阀410关闭，外风阀420开启；当第一翅片换热器风机131启动时，第一翅片换热器130通过外风阀420建立室外空气循环；在制热水-冷藏冷风模式或热风升温-冷藏冷风模式，第一翅片换热器风机131将第一翅片换热器130产生的冷量，通过内风阀410传送到后厨食材冷藏间，建立食材低温保鲜储存环境；在单制冷模式，第一翅片换热器风机131将第一翅片换热器130产生的热量，通过外风阀420排放到空气中。

[0062] 根据该实施例，所述的运行模式还包括模式5和/或模式6，其中：

[0063] 模式5为制热水-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀141和第二四通阀142均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀151关闭，第二电磁阀152通电开启；内风阀410开启，外风阀420关闭，第一翅片换热器风机131启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀210打开，所述的制热水子系统执行直热式制热水流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机350，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0064] 模式5的制冷剂循环流程：压缩机110的排气口->第一四通阀141的D-C口->即热式换热器120的制冷剂通道->第三单向阀183->贮液器171->过滤器172->第二电磁阀152->第五单向阀185->第二膨胀阀162->第一翅片换热器130->第二四通阀142的E-S口->压缩机110吸气口；

[0065] 模式6为热风升温-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀141为通电状态，其D-E口连通，C-S口连通，第二四通阀142为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀151关闭，第二电磁阀152开启；内风阀410开启，外风阀420关闭，第一翅片换热器风机131启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀210关闭，所述的制热水子系统停止制取热水；送风机350开启，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0066] 模式6的制冷剂循环流程：压缩机110的排气口->第一四通阀141的D-E口->第二四通阀142的D-C口->第二翅片换热器340->第二单向阀182->贮液器171->过滤器172->第二电磁阀152->第五单向阀185->第二膨胀阀162->第一翅片换热器130->第二四通阀142的E-S口->压缩机110吸气口；

[0067] 所述的冷藏冷风循环流程为：第一翅片换热器风机131->第一翅片换热器130->内风阀410->可变冷藏冷风通道400的进风口->后厨食材冷藏间->可变冷藏冷风通道400的回风口->内风阀410->第一翅片换热器风机130。第一翅片换热器风机131将第一翅片换热器130产生的冷量，通过内风阀410和可变冷藏冷风通道400，传送到后厨食材冷藏间。

[0068] 在图1所示的实施例中，所述的制热水子系统还包括循环泵230，所述的储热水箱200底部的热水循环出口，通过循环泵230连接到即热式换热器120的进水口，构成制热水子系统的热水循环保温回路；

[0069] 在该实施例中，所述的运行模式还包括模式7，模式7为热水保温-冷藏冷风模式，其控制状态为：第一四通阀141和第二四通阀142均为失电状态，其D-C口连通，E-S口连通；第一电磁阀151关闭，第二电磁阀152通电开启；内风阀410开启，外风阀420关闭，第一翅片换热器风机131启动，所述的后厨冷藏冷风子系统执行冷藏冷风循环流程；进水电磁阀210关闭，循环泵230打开，所述的制热水子系统执行热水保温循环流程；若需要除油污或补充新风，则开启送风机350，所述的空气循环子系统执行空气循环流程；

[0070] 模式7的制冷剂循环流程：压缩机110的排气口->第一四通阀141的D-C口->即热式换热器120的制冷剂通道->第三单向阀183->贮液器171->过滤器172->第二电磁阀152->第五单向阀185->第二膨胀阀162->第一翅片换热器130->第二四通阀142的E-S口->压缩机110吸气口；

[0071] 所述的热水保温循环流程为：储热水箱200->循环泵230->即热式换热器120的水流通道->储热水箱200。

[0072] 在图1所示的实施例中，所述的多模式制冷剂循环回路切换机构还包括用于切换到除霜模式的第三电磁阀153和第六单向阀186；第三电磁阀153和第六单向阀186串联连接后，反向并联在第三单向阀183的两端，在第一翅片换热器130的制冷剂通道B口与即热式换热器120的制冷剂通道B口之间，建立除霜模式的制冷剂循环支路；当热泵主机100以第一翅片换热器130作为蒸发器工作时，若第一翅片换热器130出现结霜，所述的饭店后厨热泵系统短时切换到除霜模式进行除霜操作，除霜结束后自动返回原来的运行模式。

[0073] 除霜模式的控制状态为：第一四通阀141和第二四通阀142均为通电状态，其D-E口连通，C-S口连通；第一电磁阀151和第二电磁阀152关闭，第三电磁阀153开启；

[0074] 除霜模式的制冷剂循环流程：压缩机110的排气口->第一四通阀141的D-E口->第二四通阀142的D-E口->第一翅片换热器130->第一单向阀181->第三电磁阀153->第六单向阀186->即热式换热器120->第一四通阀141的C-S口->压缩机110吸气口。

[0075] 本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置500的一个实施例如图2所示，包括运行模式控制单元510，运行模式设定单元511，热泵主机控制模块520，制取热水控制模块521，空气处理箱控制模块530和冷藏冷风控制模块540；所述的运行模式控制单元510通过有线或无线方式连接到运行模式设定单元511，通过运行模式设定单元511获取运行模式参数设定值，并接受用户的运行模式选择；所述的制取热水控制模块521连接到水箱水位传感器522、即热式换热器出水温度传感器523、水箱水温传感器524和进水电磁阀210；所述的空气处理箱控制模块530连接到厨房室温传感器531和送风机350；所述的冷藏冷风控制模块540连接到食材冷藏间温度传感器541、内风阀410、外风阀420和第一翅片换热器风机131；运行模式控制单元510通过热泵主机控制模块520连接到多模式制冷剂循环回路切换机构，通过控制第一四通阀141、第二四通阀142、第一电磁阀151和第二电磁阀152，切换饭店后厨热泵系统的运行模式；运行模式控制单元510连接到制取热水控制模块521、空气处理箱控制模块530和冷藏冷风控制模块540，按照当前运行模式控制进水电磁阀210、循环泵
230、内风阀410、外风阀420、第一翅片换热器风机131和送风机350。

[0076] 根据本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制装置的一个实施例，所述的控制装置500采用具有多路A/D转换接口的嵌入式微控制器，实现饭店后厨热泵系统的多模式运行控制，通过软件功能模块实现运行模式控制单元510的控制功能；所述的水箱水位传感器522、即热式换热器出水温度传感器523、水箱水温传感器524、厨房室温传感器531和食材冷藏间温度传感器541，通过微处理器的A/D转换接口连接到嵌入式微控制器；嵌入式微控制器的一组控制信号输出端，通过热泵主机控制模块520的光耦隔离电子开关，连接到第一四通阀141、第二四通阀142、第一电磁阀151和第二电磁阀152，实现对多模式制冷剂循环回路切换机构的控制；嵌入式微控制器的另一组控制信号输出端，分别通过制取热水控制模块
521、空气处理箱控制模块530和冷藏冷风控制模块540的光耦隔离电子开关，连接到进水电磁阀210、循环泵230、送风机350、内风阀410、外风阀420和第一翅片换热器风机131。

[0077] 图3是本发明的饭店后厨热泵系统多模式运行控制方法的一个实施例的控制流程图，包括以下步骤：

[0078] S100：运行模式设定单元获取运行模式参数设定值，所述的参数设定值包括水箱水温上限值Txs、出水温度设定值Tss、水箱水位上限值Wsx、水箱水位下限值Wxx、降温温度设定值Tjs、升温温度设定值Tss和冷藏间温度设定值Tls；

[0079] S120：检测各种运行模式相关的参数实测值，所述的参数实测值包括水箱水温Tsx、即热式换热器出水温度Tcs、水箱水位Wsw、厨房温度Tcf和冷藏间温度Tlc；

[0080] S200：通过控制面板选择饭店后厨热泵系统的运行模式，若为自动模式，转步骤S220；否则，所述的饭店后厨热泵系统切换到控制面板选择的运行模式；

[0081] S220：运行模式控制单元比较运行模式参数的实测值和设定值，根据比较结果切换饭店后厨热泵系统的运行模式；

[0082] S240：若冷藏间温度Tlc≤冷藏间温度设定值Tls，转步骤S300；否则，转步骤S360；

[0083] S300：若厨房温度Tcf≤厨房降温设定值Tjs，转步骤S320；否则，转步骤S340；

[0084] S320：若水箱水位Wsw＜水箱水位上限值Wsx，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式1；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式3；

[0085] S340：若水箱水位Wsw≤水箱水位下限值Wxx，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式2；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式4；

[0086] S360：若水箱水位Wsw≥水箱水位上限值Wsx，转步骤S380；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式5；

[0087] S380：若厨房温度Tcf＜厨房升温设定值Tss，或者水箱水温Tsx≥水箱水温上限值Txs，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式6；否则，将饭店后厨热泵系统切换到运行模式7。

[0088] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。