本实用新型涉及水蓄冷空调调控领域，尤其涉及一种用于防止蓄冷水罐结冻的系统。
背景技术：
水蓄冷技术能够有效缓解电力供应高峰不足而低谷过剩的矛盾，节约能源，同时也可与消防水池合用，投资回收期多在5年以内，有很大的经济效益，因此水蓄冷技术应用越来越多。虽然水蓄冷罐已有保温措施，但在寒冷和严寒地区，放置在室外的蓄冷水罐仍有冻结的风险，会造成蓄冷水罐的破坏。而且，冬季是火灾高发期，水罐结冰，严重影响消防水源的使用，容易造成财产损失，威胁生命安全。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种用于防止蓄冷水罐结冻的系统，该系统能有效避免蓄冷水罐在冬季发生冻结的风险，确保了蓄冷水罐全年正常运行。
本实用新型所述的一种用于防止蓄冷水罐结冻的系统包括蓄冷水罐、换热板换装置、防冻循环水管、市政供热水管、集中控制装置、变速搅拌器、变频循环水泵；
所述换热板换装置两端分别连接防冻循环水管和市政供热水管；所述防冻循环水管包括防冻循环供水管和防冻循环回水管；所述市政供热管包括市政热水供水管和市政热水回水管；
所述防冻循环供水管和防冻循环回水管上设置有分水管，所述分水管连接至蓄冷放冷系统，所述分水管上设置有阀门和电动调节阀；
所述防冻循环供水管接入至蓄冷水罐的下层水内；所述防冻循环回水管接入至蓄冷水罐的上层水内；
所述防冻循环供水管、防冻循环回水管、市政热水供水管、市政热水回水管上均设置有电动调节阀；
所述防冻循环供水管上设置有变频循环水泵；
所述蓄冷水罐内壁上竖向等间距设置水罐温度传感器；
所述蓄冷水罐上部及下部均设置有变速搅拌装置；
所述变速搅拌装置、变频循环水泵、水罐温度传感器及电动调节阀通过信号传输线接入集中控制装置。
进一步的，所述蓄冷水罐上端设置有溢流管，所述蓄冷水罐下端设置有排污管，所述排污管上设置有阀门。
进一步的，所述蓄冷水罐顶端上设置有自动补水装置。
进一步的，接入蓄冷水罐内的冻循环供水管和防冻循环回水管上设置有布水器。
进一步的，所述防冻循环回水管上设置有水处理器。
进一步的，所述防冻循环回水管上设置有加药装置。
进一步的，所述市政热水供水管和市政热水回水管上设置有压力表、温度计、温度传感器，所述压力表、温度计及温度传感器通过信号传输线与集中控制装置连接。
进一步的，所述防冻循环供水管和防冻循环回水管上设置有压力表、温度计、温度传感器，所述压力表、温度计及温度传感器通过信号线与集中控制装置连接。
进一步的，所述防冻循环供水管、防冻循环回水管、市政热水供水管和市政热水回水管上均设置有阀门。
本实用新型所述技术方案的有益效果在于：
（1）本装置解决了有冻结危险的自然分层水蓄冷罐结冻的问题，保证了水蓄冷罐作为消防设施的可靠性。
（2）本装置采用温度时时反馈系统和变频节电措施，最大限度的减少能源的消耗。
（3）本系统利用平、谷时电价运行，节约经济。
（4）本系统利用搅拌器以及高温水从底部流入，破坏斜温层的形成，使罐体内水温趋于一致，便于系统的运行控制。
（5）本系统采用自动控制技术，可以降低人工成本，同时，提高了系统运行的准确性，稳定性。
附图说明
图1本实用新型所述一种防止蓄冷水罐防冻的系统整体结构示意图；
图中： 1 蓄冷水罐、2换热板装置、3市政热水回水管、4市政热水供水管、5防冻循环供水管、6防冻循环回水管、7集中控制装置、8信号传输线、9加药装置、10电动调节阀、11蓄冷放冷系统、12自动补水装置、13溢流管、14排污管、15水处理器、16变频循环水泵、17变速搅拌器。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
由于寒冷和严寒地区有供暖要求，市政热源较充足。本发明的技术思路是通过在现有自然分层水蓄冷罐上增加一套利用市政热源的换热板换和搅拌器，从罐体高位抽水，低位回高温水，并利用峰谷电价，同时结合相关的集中控制装置，保证罐体内水温不低于5℃，实现经济节约。具体如下：
如图1所示，本实用新型所述的一种用于防止蓄冷水罐结冻的系统包括蓄冷水罐1、换热板换装置2、防冻循环水管、市政供热水管、集中控制装置7、变速搅拌器17、变频循环水泵16；
所述换热板换装置两端分别连接防冻循环水管和市政供热水管；所述防冻循环水管包括防冻循环供水管5和防冻循环回水管6；所述市政供热管包括市政热水供水管4和市政热水回水管3；
所述防冻循环供水管5和防冻循环回水管6上设置有分水管，所述分水管连接至蓄冷放冷系统11，所述分水管上设置有阀门和电动调节阀；
所述防冻循环供水管5接入至蓄冷水罐1的下层水内；所述防冻循环回水管6接入至蓄冷水罐1的上层水内；
所述防冻循环供水管5、防冻循环回水管6、市政热水供水管4、市政热水回水管3上均设置有电动调节阀10；
所述防冻循环供水管5上设置有变频循环水泵16；
所述蓄冷水罐1内壁上竖向等间距设置水罐温度传感器；
所述蓄冷水罐1上部及下部均设置有变速搅拌装置17；
所述变速搅拌装置17、变频循环水泵16、水罐温度传感器及电动调节阀10通过信号传输线接入集中控制装置7。
所述蓄冷水罐1上端设置有溢流管13，所述蓄冷水罐1下端设置有排污管14，所述排污管14上设置有阀门。
所述蓄冷水罐1顶端上设置有自动补水装置12。
接入蓄冷水罐1内的冻循环供水管5和防冻循环回水管6上设置有布水器。
所述防冻循环回水管6上设置有水处理器15。
所述防冻循环回水管6上设置有加药装置9。
所述市政热水供水管4和市政热水回水管3上设置有压力表、温度计、温度传感器，所述压力表、温度计及温度传感器通过信号传输线8与集中控制装置7连接。
所述防冻循环供水管5和防冻循环回水管6上设置有压力表、温度计、温度传感器，所述压力表、温度计及温度传感器通过信号线8与集中控制装置7连接。
本实用新型所述一种用于防止蓄冷水罐防冻的系统的工作方式为：
（1）在未供暖之前，由蓄冷水罐内的水罐温度传感器时刻监测罐内温度，当监测水温持续下降，且局部温度低于4℃时，启动相应位置的变速搅拌器，使蓄冷水罐中不同温度的水进行混合，保证局部水温不低于4℃。若蓄冷水罐内水的温度超过一半低于4℃时，变速搅拌器全开启运行，保证罐体内水处于流动状态，防止结冻的可能。
（2）当进入冬季供暖期，此时变速搅拌器停止运行。开启防冻循环水管和市政供热水管上的阀门、电动调节阀、水处理器、变频循环水泵、换热板装置。防冻循环水管和市政供热水管上的各压力表，温度传感器均在集中控制装置上时刻显示。根据市政供热水管与防冻循环供水管中水的温度，调整防冻循环水管和市政供热水管上的电动调节阀，调整变频循环水泵，使罐体内水温上升。由于本系统采用的是高温回水从罐体底部进入，利用高温水的浮力与低温水直接混合，破坏斜温层的形成，维持较均一的温度。当防冻循环回水管内水温达到10℃时，系统停止运行，即默认蓄冷水罐的温度均达到10℃，此时关闭变频循环水泵，关闭市政供热水管上的电动调节阀。
（3）蓄冷水罐中水进入静置状态，并由水罐温度传感器将蓄冷水罐中的温度展现在集中控制装置上，并计算蓄冷水罐中能量损失速率，并依此数值计算蓄冷水罐中水温由10℃变化到5℃所需要的时间t1。在t1时间段里，晚上谷时电价时，开启变速搅拌器，运行1至2个小时，然后关闭。白天，当监测蓄冷水罐中部分水温温差大于2℃时，开启变速搅拌器半个小时后关闭。然后继续进入静置监测状态，并重复上述过程。在t1到来前一天的晚上，在谷时电价时，最大速度运行变速搅拌器半个小时后，在静置半个小时，然后开启防冻循环水管上的阀门、电动调节阀、水处理器和变频循环水泵、换热板换等，使蓄冷水罐中水温均升高至10℃，系统停止运行，此时关闭变频循环水泵，关闭市政供热水管上的电动调节阀。然后重复过程（3）；变速搅拌器的速度根据蓄冷水罐中低温水体的容量调整运转速率，容量越大，速度越快。
（4）供暖季结束前一天，计算蓄冷水罐中水温均在10℃时，系统需要运行的时间t2。并在供暖季结束时，提前t2小时，运行系统，保证蓄冷水罐中水温在10℃，关闭市政供热水管上的电动调节阀。系统再次进入监测阶段，由蓄冷水罐内的水罐温度传感器时刻监测罐内温度，当监测蓄冷水罐中部分水温温差大于2℃时，开启变速搅拌器半个小时后关闭。然后继续进入静置监测状态，并重复上述过程。当监测水温持续下降，一半水温度低于5℃时，运行变速搅拌器，保持额定速率的50%运行，使蓄冷水罐内水进入低速流动状态，保证蓄冷水罐内水不结冻。
（5）当蓄冷水罐内的水罐温度传感器时刻监测罐内温度不再降低，关闭变速搅拌器。
（6）加药装置根据水质情况，进行加药，抑制蓄冷水罐内藻类细菌滋生。水处理器处理蓄冷水罐中的杂质、污染物等。
以上对本实用新型所提供的一种用于防止蓄冷水罐防冻的系统进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。