單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法
2023-07-06 23:25:26
專利名稱：單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法
技術領域：
本發明屬於建築供熱計量領域，涉及一種單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法。
背景技術：
對於單管串聯管路結構的住宅和公共建築，現行的分戶供熱計量方法是採用熱分配表的計量方法，即在用戶室內的每個供暖散熱器上都要設置一個熱分配表，然後以區域的供熱總熱量表的數據為基準，以用戶熱分配表的數據為權重來進行每個用戶的供熱量分攤。熱分配表是根據供暖散熱器的表面平均溫度、室內環境平均溫度、供暖散熱器的表面積、供暖散熱器種類與型號以及供暖散熱器的換熱係數來確定它向所在房間的供熱量。由於供暖散熱器種類與型號繁多，供暖散熱器的換熱係數受多種因素影響，所以熱分配表的安裝方式及人為因素對供熱計量的影響極大，與熱量表的計量相比其測量誤差高達20-40％。
西北工業大學提出了一種集中供暖分戶計費集成方法及計量系統的發明專利申請(申請號200410026273.X)，這種有效熱的計量方法有兩種適應場合，一種為採用純粹性熱量表計量的分戶閉環供熱管路結構，另一種為採用熱分配表計量的分戶開環供熱管路結構。雖然單管串聯管路屬於分戶開環供熱管路結構，但是由於熱分配表計量存在著固有的技術缺陷，即計量誤差很大，通常計量用戶供熱量的誤差在20-40％之間，而供熱量的計量是有效熱計量的基礎，供熱量的計量誤差大必然導致有效熱計量的誤差也大，這就難於體現供熱計量的準確性，也無法準確地反映對用戶的供熱數量與供熱品質，這對推行供熱計量這一節能環保措施是很不利的。
發明內容為克服現有熱分配表計量有效熱誤差大的固有技術缺陷，本發明提出了一種單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法。
本發明以能夠綜合反映供熱數量與供熱品質的參數--有效熱作為供熱計量的標準，利用單管串聯式供熱樓宇的串聯特徵，即單管的流量是該單管所串聯的各用戶散熱器的流量，在N層單管串聯式的供熱樓宇中，對每個立管測定2N個溫度和一個流量，以所採集的單管流量、該單管所連接的用戶散熱器的進、出口水流溫度，以及室外環境溫度為基礎，由
Ei=kEi,k=k0t[1-T0ln(Ti,k,1/Ti,k,2)Ti,k,1-Ti,k,2]CP(Ti,k,1-Ti,k,2)dmi,k]]>計算出該單管所串聯的各用戶散熱器向用戶所提供的有效熱，其中，i為用戶編號，Ei為向i用戶所供的有效熱，k為貫穿i用戶的供熱立管編號，Ei，k為k立管向i用戶所供的有效熱，t為對i用戶的供熱時間，T0為室外環境溫度，Ti，k，1為k立管進入i用戶的水流溫度，Ti，k，2為k立管離開i用戶的水流溫度，Cp為熱水比熱，mi，k為k立管的熱水流量。
本發明提出了單管串聯式供熱樓宇有效熱的測算方法，通過所測得的單管水流流量、進入與離開每個用戶散熱器的水流溫度和室外環境溫度，來確定用戶的有效熱。這一測算方法，克服了現有熱分配表計量有效熱誤差大的固有技術缺陷，實現了既能準確計量，還能反映供熱數量與供熱品質，從而對單管串聯式供熱樓宇實施分戶熱計量的節能環保措施，有著積極的促進作用，並對新建住宅採用分戶供熱計量的管路結構形式，提供了提高經濟性的途徑和依據。
附圖1是實施例一的結構示意圖。
附圖2是實施例二的結構示意圖。
附圖3是實施例三的結構示意圖。其中1.溫度測點2.流量測點3.供水立管4.集中器5.散熱器6.回水管 7.供水管 8.用戶具體實施例方式實施例一本實施例是在一個五層單管串聯式供熱樓宇(附圖1)中，應用單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法。
本實施例中各用戶散熱器均採取單管順流式連接方式，採用了上供下回式供暖方式，每個用戶有兩個房間，每個房間貫穿了兩根供水立管3，並有兩個供暖散熱器5，組成了供暖計量區域。在每根供水立管3上以及與之相連接的散熱器5橫接管上布置了一個流量測點2和十個溫度測點1流量測點2布置在離開第一層用戶8的供水立管上、溫度測點1分別布置在每個用戶8的散熱器5的進水橫接管和出水橫接管上。通過這些測點，分別測定該供水立管的流量以及進出各散熱器的熱水溫度，並將所測得的流量與溫度，通過RS485總線通訊方式，傳到集中器4中進行處理，由
Ei,k=0t[1-T0ln(Ti,k,1/Ti,k,2)Ti,k,1-Ti,k,2]CP(Ti,k,1-Ti,k,2)dmi,k]]>確定向每個用戶所供的有效熱。其中，i為用戶編號，本例中i＝5，Ei為向i用戶所供的有效熱，k為貫穿i用戶的供熱立管編號，本例中k＝2，Ei，k為k立管向i用戶所供的有效熱，t為對i用戶的供熱時間，T0為室外環境溫度，Ti，k，1為k立管進入i用戶的水流溫度，Ti，k，2為k立管離開i用戶的水流溫度，Cp為熱水比熱，mi，k為k立管的熱水流量。
實施例二本實施例是在一個五層單管串聯式供熱樓宇中，應用單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法。
本實施例是一單管串聯式供熱樓宇的五層樓(附圖2)，其特徵為第五層用戶散熱器採取了單管順流跨越式的連接，其餘樓層的用戶散熱器均採取了單管順流式連接方式，採用了上供下回式供暖方式。本實施例由分別居住在一層至五層的五個用戶8、每個用戶有兩個房間，每個房間貫穿了兩根供水立管3，並有兩個供暖散熱器5，組成了供暖計量區域。在每根供水立管3上以及與之相連接的散熱器5橫接管上布置了1個流量測點和10個溫度測點流量測點2布置在第一層用戶散熱器的出水橫接管上；對於第五層用戶，由於供水立管3對第五層用戶採用了直三通的分流供熱，溫度測點分別布置在散熱器的進水橫接管上和離開散熱器的供水立管上；對於第一至第四層用戶，溫度測點都布置在每個用戶散熱器的進水橫接管上和出水橫接管上。這些測量點分別測定該供水立管的流量以及進出各散熱器的熱水溫度，並通過無線通訊方式，傳到集中器4中進行處理，由Ei,k=0t[1-T0ln(Ti,k,1/Ti,k,2)Ti,k,1-Ti,k,2]CP(Ti,k,1-Ti,k,2)dmi,k]]>確定向每個用戶所供的有效熱。其中，i為用戶編號，本例中i＝5，Ei為向i用戶所供的有效熱，k為貫穿i用戶的供熱立管編號，本例中k＝2，Ei，k為k立管向i用戶所供的有效熱，t為對i用戶的供熱時間，T0為室外環境溫度，Ti，k，1為k立管進入i用戶的水流溫度，Ti,k,2為k立管離開i用戶的水流溫度，Cp為熱水比熱，mi，k為k立管的熱水流量。
實施例三本實施例是在一五層單管串聯式供熱樓宇中，應用單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法。
本實施例是一單管串聯式供熱樓宇的五層樓(附圖3)，其特徵為在用戶散熱器前均布置了直三通流量調節閥，採取了單管順流跨越式的連接方式，採用了上供下回式供暖方式。本實施例由分別居住在一層至五層的五個用戶8、每個用戶有兩個房間，每個房間貫穿了兩根供水立管3，並有兩個供暖散熱器5，組成了供暖計量區域。在每根供水立管3上以及相連接的散熱器5橫接管上布置了1個流量測點和10個溫度測點流量測點2布置在離開第一層用戶的供水立管上，溫度測點分別布置在用戶散熱器的進水橫接管以及用戶散熱器三通閥後的出水橫接管上。這些測量點分別測定該供水立管的流量以及進出各散熱器的熱水溫度，並通過MBU總線通訊方式，傳到樓下的集中器4中進行處理，由Ei,k=0t[1-T0ln(Ti,k,1/Ti,k,2)Ti,k,1-Ti,k,2]CP(Ti,k,1-Ti,k,2)dmi,k]]>確定向每個用戶所供的有效熱。其中，i為用戶編號，本例中i＝5，Ei為向i用戶所供的有效熱，k為貫穿i用戶的供熱立管編號，本例中k＝2，Ei，k為k立管向i用戶所供的有效熱，t為對i用戶的供熱時間，T0為室外環境溫度，Ti，k，1為k立管進入i用戶的水流溫度，Ti，k，2為k立管離開i用戶的水流溫度，Cp為熱水比熱，mi，k為k立管的熱水流量。
權利要求
1.一種單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法，其特徵在於通過單管的流量、以及該單管所連接的用戶散熱器的進、出口水流溫度和室外環境溫度，由Ei=kEi,k=k0t[1-T0ln(Ti,k,1/Ti,k,2)Ti,k,1-Ti,k,2]Cp(Ti,k,-Ti,k,2)dmi,k]]>計算出該單管所串聯的各用戶散熱器向用戶所提供的有效熱，其中，i為用戶編號，Ei為向i用戶所供的有效熱，k為貫穿i用戶的供熱立管編號，Ei，k為k立管向i用戶所供的有效熱，t為對i用戶的供熱時間，T0為室外環境溫度，Ti，k，1為k立管進入i用戶的水流溫度，Ti，k，2為k立管離開i用戶的水流溫度，Cp為熱水比熱，mi，k為k立管的熱水流量。
2.如權利要求1所述的單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法，其特徵在於溫度測點布置在各用戶的進入端和出口端，流量測點布置在該供水立管上或者能代表該供水立管流量的其它相連的管件處。
全文摘要
本發明是一種單管串聯式供熱樓宇的有效熱計量方法。為克服現有技術計量有效熱誤差大的缺陷，本發明通過引入有效熱參數來綜合度量用戶供熱的數量與品質，利用單管串聯式供熱樓宇的串聯特徵，通過測定單管串聯式供熱立管的流量、進入與離開每個用戶的水流溫度，以及室外環境溫度，計算出該單管所串聯的各用戶散熱器向用戶所提供的有效熱。本方法能克服現有熱分配表計量有效熱誤差大的固有技術缺陷，達到不僅能計量準確，還能反映供熱量的能量品質和供熱效果品質，從而對既有住宅、公共建築的單管串聯式供熱樓宇實施分戶熱計量的節能環保措施，有著積極的促進作用，並對提高新建住宅採用分戶供熱計量的管路結構形式，提供了提高經濟性的途徑和依據。
文檔編號G01K17/08GK1959358SQ200510096298
公開日2007年5月9日 申請日期2005年11月4日 優先權日2005年11月4日
發明者李世武 申請人:西北工業大學