基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法
2023-05-09 09:53:26 1
專利名稱：基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法
技術領域：
本發明涉及一種採暖用熱量的計量方法。
背景技術：
在我國的北方地區，冬季採暖問題一直都佔有重要的地位，往往成為人們關注的焦點。我國城市供熱計量收費基本情況是供熱企業與熱用戶根本沒有計量儀表，仍按傳統的落後的建築面積進行熱量結算收費，既不科學又不公平合理。
現在，隨著供熱市場化地推進，採暖供熱收費問題的矛盾日益突出，迫切地需要有一個適於安裝在城鎮居民家中的供熱計量計費裝置；因此，出現了熱表計量技術，但是，熱表計量技術在小溫差、小流量條件下應用時存在計量誤差過大的缺點，而且現有熱表計量基本都採用機械式流量計作為基表，在供暖系統中使用易損壞，導致熱表無法長期使用。
發明內容
為解決熱表計量技術在小溫差、小流量條件下應用時，所存在的計量誤差過大的缺點，本發明提供了一種基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，該方法按供熱量比例進行熱分配，提高了熱分配方式的合理性，減少了外界因素對分配結果的影響。
本發明所採用的技術方案如下所述 它按照下述步驟進行 a.確定用戶流量比例關係ki 測量各用戶流量，根據所測流量計算得出各用戶所佔總流量的比例； b.計量總用熱量Q總2； c.確定用戶用熱量所佔總熱能的比例係數pi c-1.定時採集用戶的入水溫度和出水溫度； c-2.通過標準焓值表和密度表查出對應溫度的水的焓值和密度； c-3.根據下式得出用戶用熱量所佔總熱能的比例係數 式中 ρ1i——用戶入水密度； ρ2i——用戶出水密度； h1i——用戶入水焓值； h2i——用戶出水焓值； ki——用戶流量比例係數； d.根據下式確定用戶用熱量 Qi＝piQ總2 式中 Qi——用戶用熱量； pi——用戶用熱量比例係數； Q總2——熱量總表熱量讀數。
作為本發明的改進所述步驟a中所述用戶流量比例關係ki為用戶流量與系統總流量的比值。
作為本發明的另一個改進，所述步驟b中，在供熱系統中安裝樓宇熱表，通過總表計量整個供熱區的用熱量。
作為本發明的進一步改進，所述步驟c-1中，在供熱系統中安裝溫度傳感器，定時採集各用戶的入、出水溫度。
作為本發明的更進一步改進，所述溫度傳感器的型號可採用18B20或Pt-1000。
本發明所述基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，結合現有熱表計量技術和熱分配計量技術的優點而產生的一種新的熱計量方法，它把熱表計量技術中的關鍵要素——溫度和流量引入到熱分配計量技術中，使熱分配技術的分配依據更為科學、合理，同時克服了目前熱表計量技術在小溫差、小流量條件下應用時計量誤差過大的缺點，還可解決熱表計量中使用的機械式流量計易損壞的問題。
本發明的有益效果如下 一、針對原熱表計量方式重點改善了易出故障器件的使用，可有效提高計量的可靠性，同時減少了供熱系統中熱表的數量，從而降低熱計量成本。
二、針對原熱分配計量法通用的按得熱量比例進行熱分配的方式，改進為按供熱量比例進行熱分配，提高了熱分配方式的合理性，減少了外界因素對分配結果的影響。
具體實施例方式 下面具體描述具體實施方式
。
本發明所述計量方法按照下述步驟進行 a.確定用戶流量比例關係ki 測量各用戶流量，根據所測流量計算得出各用戶所佔總流量的比例；即，在供熱系統中測量各立管(雙管系統為入戶管)流量，按所測流量計算出各立管(或入戶管)佔總流量的比例，單管而言即為一個暖氣包，雙管而言即為具體的一家採暖用戶；其中，所述用戶流量比例關係ki為用戶流量與系統總流量的比值。
b.計量總用熱量Q總2； c.確定用戶用熱量所佔總熱能的比例係數pi c-1.在供熱系統中安裝溫度傳感器，定時採集用戶散熱器的入、出水溫度，所述溫度傳感器的型號可採用18B20或Pt-1000； c-2.通過標準焓值表和密度表(CJ-2000)查出對應溫度的水的焓值和密度； c-3.根據下式得出用戶用熱量所佔總熱能的比例係數 式中 ρ1i——用戶入水密度； ρ2i——用戶出水密度； h1i——用戶入水焓值； h2i——用戶出水焓值； ki——用戶流量比例係數； d.根據下式確定用戶用熱量 Qi＝piQ總2 式中 Qi——用戶用熱量； pi——用戶用熱量比例係數； Q總2——熱量總表熱量讀數。
本實施方式中步驟c-3.所述用戶用熱量所佔總熱能的比例係數pi的理論推導，根據下述熱計量原理 式中 Q——釋放或吸收的熱量(J或wh)； qm——流經熱量表的水的質量流量(kg/h)； qv——流經熱量表的水的體積流量(m3/h)； ρ——流經熱量表的水的密度(kg/m3)； Δh——在熱交換系統的入口和出口溫度下，水的焓值差(J/kg)； τ——時間(h)。
假設每個節點瞬時熱量消耗為qi，瞬時密度為ρi，瞬時熱焓值為hi，瞬時體積流量為vi，i代表具體的節點那麼某個瞬時段的節點熱耗是 qi＝Δ(ρihi)vi 總熱能可以表示為
式中 ρ1i——表示節點入水密度； h1i——表示節點出水密度； ρ2i——表示節點入水焓值； h2i——表示節點出水焓值； 表示立管流量比例係數，該係數可以通過測量得到(具體測量方法可以參考DRN流量溫度係數測量規範)。
Q總2＝F總Δ(ρ總h總)————————(1) 式中 Q總2——表示樓宇總表計量熱能，可以從樓宇總表中讀出； F總——表示樓宇瞬時總流量，可以從樓宇總表中讀出。
(2) 式中 ΔQ——表示管耗和系統計量誤差 根據式(1)與式(2)得出下式
式中 Δ(ρ總h總)——總表入水密度乘以入水溫度對應的焓值減去總表回水密度乘以出水溫度對應的焓值的差； (ρ1ih1i-ρ2ih2i)kiF總——是某一節點的瞬時熱耗；
——是樓宇總表管轄的所有節點的計量熱耗； 這樣，在系統管耗和計量誤差也應該分攤到用戶的前提下，我們可以認為 Q總1≈Q總2 因此
約掉流量後得
最終得到每個節點的流量溫度比例係數為 式中 ρ1i——用戶入水密度； ρ2i——用戶出水密度； h1i——用戶入水焓值； h2i——用戶出水焓值； ki——用戶流量比例係數； 也就是說某個節點熱耗多，那麼熱損分配也多，這樣某個節點比例係數就是pi，每個節點的熱耗可以直接由熱量總表熱量讀數和pi的乘積。
本實施例中所述節點，對於單管而言，即為暖氣包。對於雙管而言，即為一個採暖用戶。
由上述示例性實施方式可知，本發明所述技術方案並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員來說，在不脫離本發明的實質內容的情況下，只要滿足計量需要，都在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，其特徵在於它按照下述步驟進行
a.確定用戶流量比例關係ki
測量各用戶流量，根據所測流量計算得出各用戶所佔總流量的比例；
b.計量總用熱量Q總2；
c.確定用戶用熱量所佔總熱能的比例係數pi
c-1.定時採集用戶的入水溫度和出水溫度；
c-2.通過標準焓值表和密度表查出對應溫度的水的焓值和密度；
c-3.根據下式得出用戶用熱量所佔總熱能的比例係數
式中
ρ1i——用戶入水密度；
ρ2i——用戶出水密度；
h1i——用戶入水焓值；
h2i——用戶出水焓值；
ki——用戶流量比例係數；
d.根據下式確定用戶用熱量
Qi＝piQ總2
式中
Qi——用戶用熱量；
pi——用戶用熱量比例係數；
Q總2——熱量總表熱量讀數。
2.根據權利要求1所述的基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，其特徵在於所述步驟a中所述用戶流量比例關係ki為用戶流量與系統總流量的比值。
3.根據權利要求1所述的基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，其特徵在於所述步驟b中，在供熱系統中安裝樓宇熱表，通過總表計量整個供熱區的用熱量。
4.根據權利要求1所述的基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，其特徵在於所述步驟c-1中，在供熱系統中安裝溫度傳感器，定時採集各用戶的入、出水溫度。
5.根據權利要求5所述的基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，其特徵在於所述溫度傳感器的型號可採用18B20或Pt-1000。
全文摘要
基於流量溫度係數計量用戶採暖用熱量的方法，它涉及一種採暖用熱量的計量方法。它按照下述步驟進行a.確定用戶流量比例關係ki；b.計量總用熱量Q總2；c.確定用戶用熱量所佔總熱能的比例係數pi；c-1.定時採集用戶的入水溫度和出水溫度；c-2.通過標準焓值表和密度表查出對應溫度的水的焓值和密度；c-3.根據上式得出用戶用熱量所佔總熱能的比例係數，pi為(Ⅰ)式，d.根據上式確定用戶用熱量，Qi為(Ⅱ)式。本發明按供熱量比例進行熱分配，提高了熱分配方式的合理性，減少了外界因素對分配結果的影響。
文檔編號G01K17/10GK101368853SQ200710120329
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月15日 優先權日2007年8月15日
發明者田亞菲, 廖志強, 李春樹, 王志健, 王衛國, 翔 赫 申請人:北京眾力德邦智能機電科技有限公司