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

背景技術(shù)：

空調(diào)系統(tǒng)是用電大戶，是造成峰谷負(fù)荷差的主要原因之一。由于生活水平的提高，以及氣候變暖，夏季高溫日增多，使得空調(diào)系統(tǒng)的容量和耗電量均有很大的提升。而且由于間斷使用的特點(diǎn)，加大了電網(wǎng)用電峰谷差，加重了電力供應(yīng)高峰不足而低谷過剩的矛盾。

蓄冷調(diào)峰是我國重點(diǎn)推廣的10項(xiàng)節(jié)電技措之一，它既可節(jié)省用電，又能削峰填谷使現(xiàn)有發(fā)供電設(shè)施在夜間低谷期的潛力得以充分發(fā)揮，緩解用電高峰期電力供應(yīng)不足。

國家標(biāo)準(zhǔn)《集中式空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》也提出：為轉(zhuǎn)移電網(wǎng)高峰用電負(fù)荷、提高效率、合理利用電網(wǎng)峰谷電的差價和電網(wǎng)移峰的優(yōu)惠政策，當(dāng)條件許可時，應(yīng)采用蓄冷空調(diào)技術(shù)；蓄冷空調(diào)應(yīng)優(yōu)先考慮采用水蓄冷，并充分利用建筑物的消防水池等設(shè)施。

基于以上背景，水蓄冷技術(shù)在全國均有所應(yīng)用，特別是寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，水蓄冷空調(diào)應(yīng)用也越來越多。蓄冷水罐由于體積大，多放置在室外，且多兼消防水池使用。盡管蓄冷水罐體已做了保溫措施，但是在冬季氣溫很低的時候，無能源補(bǔ)充的情況下，有凍結(jié)的危險，會造成蓄冷水罐的破壞。另外，冬季也是火災(zāi)高發(fā)期，水罐結(jié)冰，將嚴(yán)重影響消防水源的使用，造成財產(chǎn)損失，危害生命安全。

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，提出了一種用于蓄冷水罐防凍的系統(tǒng)，該裝置能有效避免蓄冷水罐在冬季發(fā)生凍結(jié)的風(fēng)險，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；

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；所述市政供熱水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)置有閥門和電動調(diào)節(jié)閥；

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

所述變頻循環(huán)水泵、水罐溫度傳感器及電動調(diào)節(jié)閥通過信號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)供水管或防凍循環(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)供水管或防凍循環(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均設(shè)置有壓力表、溫度計、溫度傳感器，所述壓力表、溫度計及溫度傳感器通過信號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)回水管上均設(shè)置有壓力表、溫度計、溫度傳感器，所述壓力表、溫度計及溫度傳感器通過信號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）本裝置采用溫度時時反饋系統(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、谷時電價運(yùn)行，節(jié)約經(jīng)濟(jì)。

（4）本系統(tǒng)利用蓄冷罐自然分層的原理，不改變蓄冷罐結(jié)構(gòu)，易形成穩(wěn)定的斜溫層，減少熱水和冷水的混合。

（5）本系統(tǒng)采用自動控制技術(shù)，可以降低人工成本，同時，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)用新型所述一種用于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換熱板換裝置、3市政熱水供水管、4市政熱水回水管、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信號傳輸線、9加藥裝置、10電動調(diào)節(jié)閥、11蓄冷放冷系統(tǒng)、12自動補(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。

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，并利用峰谷電價，同時結(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蓄冷水罐防凍的系統(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；

所述換熱板換裝置2兩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3和市政熱水回水管4；

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的上層水內(nèi)；所述防凍循環(huán)回水管6接入至蓄冷水罐1的下層水內(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3、市政熱水回水管4上均設(shè)置有電動調(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；

所述變頻循環(huán)水泵16、水罐溫度傳感器及電動調(diào)節(jié)閥10通過信號傳輸線8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)供水管5或防凍循環(huán)回水管6上設(shè)置有水處理器15。

所述防凍循環(huán)供水管5或防凍循環(huán)回水管6上設(shè)置有加藥裝置9。

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

本實(shí)用新型所述一種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，蓄冷放冷系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，由蓄冷水罐內(nèi)的水罐溫度傳感器時刻監(jiān)測蓄冷水罐內(nèi)的溫度，當(dāng)監(jiān)測水溫持續(xù)下降，且局部溫度低于4℃時，運(yùn)行變頻循環(huán)水泵，打開防凍循環(huán)供水管和防凍循環(huán)回水管上的電動調(diào)節(jié)閥，使蓄冷水罐內(nèi)水進(jìn)入低速流動狀態(tài)，保證蓄冷水罐內(nèi)水不結(jié)凍。

（2）當(dāng)進(jìn)入冬季供暖期，開啟防凍循環(huán)供水管和防凍循環(huán)回水管上的電動調(diào)節(jié)閥、水處理器、變頻循環(huán)水泵和換熱板換。各管路上的各壓力表，溫度傳感器均在集中控制裝置上實(shí)時顯示。調(diào)節(jié)防凍循環(huán)水管、市政供熱水管上的電動調(diào)節(jié)閥，使防凍循環(huán)供水管和防凍循環(huán)回水管的溫度差維持5℃，使市政熱水供水管和市政熱水回水管的溫度差維持10℃。

（3）當(dāng)防凍循環(huán)回水管回水溫度達(dá)到10℃時，系統(tǒng)停止運(yùn)行，即默認(rèn)蓄冷水罐內(nèi)的溫度均達(dá)到10℃，此時關(guān)閉變頻循環(huán)水泵，關(guān)閉換熱板換裝置。本發(fā)明所述系統(tǒng)進(jìn)入時時監(jiān)測階段，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，并繪制蓄冷水罐溫度分布曲線圖，監(jiān)測蓄冷水罐中斜溫層厚度，計算蓄冷水罐中溫度降與時間的比率，作為系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)。

（4）本發(fā)明所述系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行和監(jiān)測調(diào)整階段：根據(jù)蓄冷水罐中溫度降與時間的比率，確定在平、谷電價時，運(yùn)行系統(tǒng)，保證系統(tǒng)運(yùn)行耗電的經(jīng)濟(jì)性，即盡可能多的利用晚上谷時電價，運(yùn)行系統(tǒng)，保證水溫在5-10℃內(nèi)。另外集中控制裝置中有自動計算系統(tǒng)，可根據(jù)室外溫度，修正蓄冷水罐中溫度降與時間的比率，及時調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行時間，保證系統(tǒng)運(yùn)行避開峰值電價。

（5）供暖季結(jié)束前一天，計算蓄冷水罐中水溫均在10℃時，系統(tǒng)需要運(yùn)行的時間t。并在供暖季結(jié)束時，提前t小時，運(yùn)行系統(tǒng)，保證蓄冷水罐1中水溫在10℃，關(guān)閉市政供熱水管上的電動調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明所述系統(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刻監(jiān)測罐內(nèi)溫度，當(dāng)監(jiān)測水溫持續(xù)下降，且溫度低于4℃時，運(yùn)行變頻循環(huán)水泵，使蓄冷水罐內(nèi)水進(jìn)入低速流動狀態(tài)，保證蓄冷水罐內(nèi)水不結(jié)凍。

（6）當(dāng)蓄冷水罐內(nèi)的水罐溫度傳感器時刻監(jiān)測罐內(nèi)溫度不再降低，關(guān)閉變頻循環(huán)水泵，關(guān)閉防凍循環(huán)水管上的電動調(diào)節(jié)閥及水處理器。

（7）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。在蓄冷水罐進(jìn)行檢修時，可進(jìn)行排污操作。蓄冷水罐內(nèi)的水位較低時，自動補(bǔ)水裝置自動對蓄冷水罐進(jìn)行補(bǔ)水。當(dāng)水位較高時，水通過溢流管排至集水坑。

以上對本實(shí)用新型所提供的一種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，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。