本實(shí)用新型涉及水蓄冷空調(diào)調(diào)控領(lǐng)域，尤其涉及一種用于防止蓄冷水罐結(jié)凍的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水蓄冷技術(shù)能夠有效緩解電力供應(yīng)高峰不足而低谷過剩的矛盾，節(jié)約能源，同時(shí)也可與消防水池合用，投資回收期多在5年以內(nèi)，有很大的經(jīng)濟(jì)效益，因此水蓄冷技術(shù)應(yīng)用越來越多。雖然水蓄冷罐已有保溫措施，但在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，放置在室外的蓄冷水罐仍有凍結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)造成蓄冷水罐的破壞。而且，冬季是火災(zāi)高發(fā)期，水罐結(jié)冰，嚴(yán)重影響消防水源的使用，容易造成財(cái)產(chǎn)損失，威脅生命安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種用于防止蓄冷水罐結(jié)凍的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效避免蓄冷水罐在冬季發(fā)生凍結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)，確保了蓄冷水罐全年正常運(yùn)行。

本實(shí)用新型所述的一種用于防止蓄冷水罐結(jié)凍的系統(tǒng)包括蓄冷水罐、換熱板換裝置、防凍循環(huán)水管、市政供熱水管、集中控制裝置、變速攪拌器、變頻循環(huán)水泵；

所述換熱板換裝置兩端分別連接防凍循環(huán)水管和市政供熱水管；所述防凍循環(huán)水管包括防凍循環(huán)供水管和防凍循環(huán)回水管；所述市政供熱管包括市政熱水供水管和市政熱水回水管；

所述防凍循環(huán)供水管和防凍循環(huán)回水管上設(shè)置有分水管，所述分水管連接至蓄冷放冷系統(tǒng)，所述分水管上設(shè)置有閥門和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；

所述防凍循環(huán)供水管接入至蓄冷水罐的下層水內(nèi)；所述防凍循環(huán)回水管接入至蓄冷水罐的上層水內(nèi)；

所述防凍循環(huán)供水管、防凍循環(huán)回水管、市政熱水供水管、市政熱水回水管上均設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；

所述防凍循環(huán)供水管上設(shè)置有變頻循環(huán)水泵；

所述蓄冷水罐內(nèi)壁上豎向等間距設(shè)置水罐溫度傳感器；

所述蓄冷水罐上部及下部均設(shè)置有變速攪拌裝置；

所述變速攪拌裝置、變頻循環(huán)水泵、水罐溫度傳感器及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥通過信號(hào)傳輸線接入集中控制裝置。

進(jìn)一步的，所述蓄冷水罐上端設(shè)置有溢流管，所述蓄冷水罐下端設(shè)置有排污管，所述排污管上設(shè)置有閥門。

進(jìn)一步的，所述蓄冷水罐頂端上設(shè)置有自動(dòng)補(bǔ)水裝置。

進(jìn)一步的，接入蓄冷水罐內(nèi)的凍循環(huán)供水管和防凍循環(huán)回水管上設(shè)置有布水器。

進(jìn)一步的，所述防凍循環(huán)回水管上設(shè)置有水處理器。

進(jìn)一步的，所述防凍循環(huán)回水管上設(shè)置有加藥裝置。

進(jìn)一步的，所述市政熱水供水管和市政熱水回水管上設(shè)置有壓力表、溫度計(jì)、溫度傳感器，所述壓力表、溫度計(jì)及溫度傳感器通過信號(hào)傳輸線與集中控制裝置連接。

進(jìn)一步的，所述防凍循環(huán)供水管和防凍循環(huán)回水管上設(shè)置有壓力表、溫度計(jì)、溫度傳感器，所述壓力表、溫度計(jì)及溫度傳感器通過信號(hào)線與集中控制裝置連接。

進(jìn)一步的，所述防凍循環(huán)供水管、防凍循環(huán)回水管、市政熱水供水管和市政熱水回水管上均設(shè)置有閥門。

本實(shí)用新型所述技術(shù)方案的有益效果在于：

（1）本裝置解決了有凍結(jié)危險(xiǎn)的自然分層水蓄冷罐結(jié)凍的問題，保證了水蓄冷罐作為消防設(shè)施的可靠性。

（2）本裝置采用溫度時(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)和變頻節(jié)電措施，最大限度的減少能源的消耗。

（3）本系統(tǒng)利用平、谷時(shí)電價(jià)運(yùn)行，節(jié)約經(jīng)濟(jì)。

（4）本系統(tǒng)利用攪拌器以及高溫水從底部流入，破壞斜溫層的形成，使罐體內(nèi)水溫趨于一致，便于系統(tǒng)的運(yùn)行控制。

（5）本系統(tǒng)采用自動(dòng)控制技術(shù)，可以降低人工成本，同時(shí)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性，穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型所述一種防止蓄冷水罐防凍的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中： 1 蓄冷水罐、2換熱板裝置、3市政熱水回水管、4市政熱水供水管、5防凍循環(huán)供水管、6防凍循環(huán)回水管、7集中控制裝置、8信號(hào)傳輸線、9加藥裝置、10電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、11蓄冷放冷系統(tǒng)、12自動(dòng)補(bǔ)水裝置、13溢流管、14排污管、15水處理器、16變頻循環(huán)水泵、17變速攪拌器。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

由于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)有供暖要求，市政熱源較充足。本發(fā)明的技術(shù)思路是通過在現(xiàn)有自然分層水蓄冷罐上增加一套利用市政熱源的換熱板換和攪拌器，從罐體高位抽水，低位回高溫水，并利用峰谷電價(jià)，同時(shí)結(jié)合相關(guān)的集中控制裝置，保證罐體內(nèi)水溫不低于5℃，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)約。具體如下：

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種用于防止蓄冷水罐結(jié)凍的系統(tǒng)包括蓄冷水罐1、換熱板換裝置2、防凍循環(huán)水管、市政供熱水管、集中控制裝置7、變速攪拌器17、變頻循環(huán)水泵16；

所述換熱板換裝置兩端分別連接防凍循環(huán)水管和市政供熱水管；所述防凍循環(huán)水管包括防凍循環(huán)供水管5和防凍循環(huán)回水管6；所述市政供熱管包括市政熱水供水管4和市政熱水回水管3；

所述防凍循環(huán)供水管5和防凍循環(huán)回水管6上設(shè)置有分水管，所述分水管連接至蓄冷放冷系統(tǒng)11，所述分水管上設(shè)置有閥門和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；

所述防凍循環(huán)供水管5接入至蓄冷水罐1的下層水內(nèi)；所述防凍循環(huán)回水管6接入至蓄冷水罐1的上層水內(nèi)；

所述防凍循環(huán)供水管5、防凍循環(huán)回水管6、市政熱水供水管4、市政熱水回水管3上均設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10；

所述防凍循環(huán)供水管5上設(shè)置有變頻循環(huán)水泵16；

所述蓄冷水罐1內(nèi)壁上豎向等間距設(shè)置水罐溫度傳感器；

所述蓄冷水罐1上部及下部均設(shè)置有變速攪拌裝置17；

所述變速攪拌裝置17、變頻循環(huán)水泵16、水罐溫度傳感器及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10通過信號(hào)傳輸線接入集中控制裝置7。

所述蓄冷水罐1上端設(shè)置有溢流管13，所述蓄冷水罐1下端設(shè)置有排污管14，所述排污管14上設(shè)置有閥門。

所述蓄冷水罐1頂端上設(shè)置有自動(dòng)補(bǔ)水裝置12。

接入蓄冷水罐1內(nèi)的凍循環(huán)供水管5和防凍循環(huán)回水管6上設(shè)置有布水器。

所述防凍循環(huán)回水管6上設(shè)置有水處理器15。

所述防凍循環(huán)回水管6上設(shè)置有加藥裝置9。

所述市政熱水供水管4和市政熱水回水管3上設(shè)置有壓力表、溫度計(jì)、溫度傳感器，所述壓力表、溫度計(jì)及溫度傳感器通過信號(hào)傳輸線8與集中控制裝置7連接。

所述防凍循環(huán)供水管5和防凍循環(huán)回水管6上設(shè)置有壓力表、溫度計(jì)、溫度傳感器，所述壓力表、溫度計(jì)及溫度傳感器通過信號(hào)線8與集中控制裝置7連接。

本實(shí)用新型所述一種用于防止蓄冷水罐防凍的系統(tǒng)的工作方式為：

（1）在未供暖之前，由蓄冷水罐內(nèi)的水罐溫度傳感器時(shí)刻監(jiān)測罐內(nèi)溫度，當(dāng)監(jiān)測水溫持續(xù)下降，且局部溫度低于4℃時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)位置的變速攪拌器，使蓄冷水罐中不同溫度的水進(jìn)行混合，保證局部水溫不低于4℃。若蓄冷水罐內(nèi)水的溫度超過一半低于4℃時(shí)，變速攪拌器全開啟運(yùn)行，保證罐體內(nèi)水處于流動(dòng)狀態(tài)，防止結(jié)凍的可能。

（2）當(dāng)進(jìn)入冬季供暖期，此時(shí)變速攪拌器停止運(yùn)行。開啟防凍循環(huán)水管和市政供熱水管上的閥門、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、水處理器、變頻循環(huán)水泵、換熱板裝置。防凍循環(huán)水管和市政供熱水管上的各壓力表，溫度傳感器均在集中控制裝置上時(shí)刻顯示。根據(jù)市政供熱水管與防凍循環(huán)供水管中水的溫度，調(diào)整防凍循環(huán)水管和市政供熱水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)整變頻循環(huán)水泵，使罐體內(nèi)水溫上升。由于本系統(tǒng)采用的是高溫回水從罐體底部進(jìn)入，利用高溫水的浮力與低溫水直接混合，破壞斜溫層的形成，維持較均一的溫度。當(dāng)防凍循環(huán)回水管內(nèi)水溫達(dá)到10℃時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)行，即默認(rèn)蓄冷水罐的溫度均達(dá)到10℃，此時(shí)關(guān)閉變頻循環(huán)水泵，關(guān)閉市政供熱水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

（3）蓄冷水罐中水進(jìn)入靜置狀態(tài)，并由水罐溫度傳感器將蓄冷水罐中的溫度展現(xiàn)在集中控制裝置上，并計(jì)算蓄冷水罐中能量損失速率，并依此數(shù)值計(jì)算蓄冷水罐中水溫由10℃變化到5℃所需要的時(shí)間t1。在t1時(shí)間段里，晚上谷時(shí)電價(jià)時(shí)，開啟變速攪拌器，運(yùn)行1至2個(gè)小時(shí)，然后關(guān)閉。白天，當(dāng)監(jiān)測蓄冷水罐中部分水溫溫差大于2℃時(shí)，開啟變速攪拌器半個(gè)小時(shí)后關(guān)閉。然后繼續(xù)進(jìn)入靜置監(jiān)測狀態(tài)，并重復(fù)上述過程。在t1到來前一天的晚上，在谷時(shí)電價(jià)時(shí)，最大速度運(yùn)行變速攪拌器半個(gè)小時(shí)后，在靜置半個(gè)小時(shí)，然后開啟防凍循環(huán)水管上的閥門、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、水處理器和變頻循環(huán)水泵、換熱板換等，使蓄冷水罐中水溫均升高至10℃，系統(tǒng)停止運(yùn)行，此時(shí)關(guān)閉變頻循環(huán)水泵，關(guān)閉市政供熱水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。然后重復(fù)過程（3）；變速攪拌器的速度根據(jù)蓄冷水罐中低溫水體的容量調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)速率，容量越大，速度越快。

（4）供暖季結(jié)束前一天，計(jì)算蓄冷水罐中水溫均在10℃時(shí)，系統(tǒng)需要運(yùn)行的時(shí)間t2。并在供暖季結(jié)束時(shí)，提前t2小時(shí)，運(yùn)行系統(tǒng)，保證蓄冷水罐中水溫在10℃，關(guān)閉市政供熱水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。系統(tǒng)再次進(jìn)入監(jiān)測階段，由蓄冷水罐內(nèi)的水罐溫度傳感器時(shí)刻監(jiān)測罐內(nèi)溫度，當(dāng)監(jiān)測蓄冷水罐中部分水溫溫差大于2℃時(shí)，開啟變速攪拌器半個(gè)小時(shí)后關(guān)閉。然后繼續(xù)進(jìn)入靜置監(jiān)測狀態(tài)，并重復(fù)上述過程。當(dāng)監(jiān)測水溫持續(xù)下降，一半水溫度低于5℃時(shí)，運(yùn)行變速攪拌器，保持額定速率的50%運(yùn)行，使蓄冷水罐內(nèi)水進(jìn)入低速流動(dòng)狀態(tài)，保證蓄冷水罐內(nèi)水不結(jié)凍。

（5）當(dāng)蓄冷水罐內(nèi)的水罐溫度傳感器時(shí)刻監(jiān)測罐內(nèi)溫度不再降低，關(guān)閉變速攪拌器。

（6）加藥裝置根據(jù)水質(zhì)情況，進(jìn)行加藥，抑制蓄冷水罐內(nèi)藻類細(xì)菌滋生。水處理器處理蓄冷水罐中的雜質(zhì)、污染物等。

以上對本實(shí)用新型所提供的一種用于防止蓄冷水罐防凍的系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了實(shí)施例對本申請的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。