【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热泵技术，特别涉及一种蒸汽与冷水两用热泵机组。
技术介绍
1、随着全球能源危机和环境问题的日益加剧，节能降碳已经成为各行各业发展的重要方向之一。传统厨房设备普遍采用煤气(如天然气、液化石油气)作为主要能源来源，不仅能源利用效率低下，同时对造成了环境污染和温室效应，难以满足当前对高效节能技术的需求。
2、近年来，随着可再生能源技术的快速发展和电力系统的清洁化转型，利用电能驱动设备代替传统厨房煤气，不仅符合国家节能减排的政策导向，也是推动绿色厨房改造、优化能源结构、提高能源利用效率的必然趋势。同时，随着社会的发展和人们生活水平的提高，餐饮行业对厨房环境和设备的要求也逐渐提升。传统厨房内蒸箱、消毒柜、空调和食品冷藏柜等往往独立设置，功能较为单一，且厨房内往往充满热气和油烟，难以满足现代厨房对于多功能集成性、高效节能性以及舒适性的迫切需求。
3、面对这一现状，热泵技术作为一种高效的能源转换技术，逐渐受到关注。在电能的驱动下，热泵热端能够提供热能，同时冷端能够实现制冷，具有良好的能源利用效率，但目前的热泵系统尚未能对冷端所产生的冷量进行合理的利用。因此，开发一种集成制冷、制热(蒸汽)和余热回收功能的高效热泵系统，不仅能够满足厨房设备的多功能需求，还能够大幅提升能源利用效率，降低厨房的碳排放，符合当前节能减排的政策导向，为餐饮行业的可持续发展提供有力支持。
技术实现思路
1、针对传统厨房设备依赖煤气作为主要能源来源，导致能源利用效率低下、并造成了环境污
2、本专利技术的技术方案为：一种蒸汽与冷水两用热泵机组，包括低温级循环单元、高温级循环单元、蒸汽发生单元；
3、低温级循环单元包括依次连接的蒸发器、低温压缩机、冷凝-蒸发器、预热器、储液器和低温膨胀阀，回到蒸发器构成闭环循环；
4、高温级循环单元包括依次连接的高温压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、高温膨胀阀和冷凝-蒸发器，回到高温压缩机构成闭环循环；
5、蒸汽发生单元包括补水泵和第一电动调节阀、闪蒸罐、第二电动调节阀、循环泵、第三电动调节阀、闪蒸罐上用于测试压力的压力表、预热器、第一冷凝器和第二冷凝器；
6、蒸发器内低温低压的液态制冷工质吸收厨房环境的热量，变为低温制冷剂蒸汽进入低温压缩机，在低温压缩机中变为高温高压的蒸汽依次进入冷凝-蒸发器和预热器，并将热量释放到高温级循环系统，然后相变冷却变为低温高压的液态制冷剂，流入储液器，储液器中的部分制冷剂流入低温膨胀阀，经节流降压后重新回到蒸发器中，完成低温级循环单元循环过程；
7、高温级循环工质通过冷凝-蒸发器吸收来自低温级的热量后变为制冷剂蒸汽，经高温压缩机压缩后变为高温高压的制冷剂蒸汽依次进入第一冷凝器和第二冷凝器，冷却降温后变为低温高压的液态制冷剂，经高温膨胀阀节流降压后回到冷凝-蒸发器，完成高温级循环单元循环过程；
8、自来水经过串联连接的电动调节阀和补水泵进入预热器，然后进入第二冷凝器和第一冷凝器中，吸收高温级的热量，吸热后水进入闪蒸罐，在闪蒸罐里，蒸气经过第二电动调节阀输送给用户端，未被利用的高温蒸汽或热水则通过串联连接的第三电动调节阀和循环泵重新泵送至第二冷凝器内，完成蒸汽发生单元循环。
9、优选的，所述冷凝-蒸发器采用三通道设计，第一通道与低温级循环单元相连；第二通道与高温循环单元相连；第三通道通过余热进口调节阀、余热出口调节阀与厨房油烟的进出口相连，回收厨房中的余热。
10、优选的，所述预热器为板式换热器，一侧流体为低温级循环工质，另一侧流体为补水泵输送的自来水，预热器利用低温级循环工质的余热对自来水进行预加热，使自来水经过预热器的加热，再经过第一、第二冷凝器后，20℃的自来水一次性加热至120℃。
11、优选的，所述蒸发器的管道系统循环至厨房各处，直接吸收厨房环境或冷藏柜内的低温热量，给厨房内用冷设备进行供冷。
12、优选的，所述蒸汽与冷水两用热泵机组，还包括室外蒸发器，与所述蒸发器并联连接，吸收室外空气的热量，作为补充热源使用。
13、优选的，所述蒸发器和室外蒸发器均采用翅片式蒸发器，风机变频调节。
14、优选的，所述冷凝-蒸发器、预热器、第一冷凝器和第二冷凝器，均为换热器。
15、优选的，所述高温级循环单元中工质为r245fa，低温级循环单元工质为r134a。
16、优选的，所述低温级压缩机和高温级压缩机，均采用变频涡旋压缩机，所产出的蒸汽温度可控可调。
17、本专利技术的有益效果在于：本专利技术蒸汽与冷水两用热泵机组，能够产生120℃以上的高温蒸汽，同时一并产生15℃以下的冷水满足厨房的用冷需求，实现了蒸箱、消毒柜、空调和冷藏柜的能源组合替代，满足了多种厨房功能需求，提升了厨房设备的集成度和使用效率，特别适用于现代中央厨房。同时，该两用热泵机组还可以对厨房的高温油烟进行余热回收，结合冷热联供，有效提高了热能的利用效率，减少了对传统煤气能源的依赖，实现热泵的冷热综合利用，是践行国家节能减排政策的有力途径。
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1.一种蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，包括低温级循环单元、高温级循环单元、蒸汽发生单元；
2.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述冷凝-蒸发器(4)采用三通道设计，第一通道与低温级循环单元相连；第二通道与高温循环单元相连；第三通道通过余热进口调节阀(4-1)、余热出口调节阀(4-2)与厨房油烟的进出口相连，回收厨房中的余热。
3.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述预热器(5)为板式换热器，一侧流体为低温级循环工质，另一侧流体为补水泵输送的自来水，预热器利用低温级循环工质的余热对自来水进行预加热，使自来水经过预热器(5)的加热，再经过第一冷凝器(9)、第二冷凝器(10)后，20℃的自来水一次性加热至120℃。
4.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述蒸发器的管道系统循环至厨房各处，直接吸收厨房环境或冷藏柜内的低温热量，给厨房内用冷设备进行供冷。
5.根据权利要求4所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，还包括室外蒸发器，与所述蒸发器并联连接，吸收室外空气的热量，
6.根据权利要求5所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述蒸发器和室外蒸发器均采用翅片式蒸发器，风机变频调节。
7.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述冷凝-蒸发器(4)、预热器(5)、第一冷凝器(9)和第二冷凝器(10)，均为换热器。
8.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述高温级循环单元中工质为R245fa，低温级循环单元工质为R134a。
9.根据权利要求8所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述低温级压缩机(3)和高温级压缩机(8)，均采用变频涡旋压缩机，所产出的蒸汽温度可控可调。
...【技术特征摘要】
1.一种蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，包括低温级循环单元、高温级循环单元、蒸汽发生单元；
2.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述冷凝-蒸发器(4)采用三通道设计，第一通道与低温级循环单元相连；第二通道与高温循环单元相连；第三通道通过余热进口调节阀(4-1)、余热出口调节阀(4-2)与厨房油烟的进出口相连，回收厨房中的余热。
3.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述预热器(5)为板式换热器，一侧流体为低温级循环工质，另一侧流体为补水泵输送的自来水，预热器利用低温级循环工质的余热对自来水进行预加热，使自来水经过预热器(5)的加热，再经过第一冷凝器(9)、第二冷凝器(10)后，20℃的自来水一次性加热至120℃。
4.根据权利要求1所述蒸汽与冷水两用热泵机组，其特征在于，所述蒸发器的管道系统循环至厨房各处，直接吸...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华，张天娇，赵兆瑞，欧阳新萍，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：
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