串聯式熱量表的製作方法
2023-06-18 13:18:26
專利名稱：串聯式熱量表的製作方法
技術領域：
本發明涉及集中供暖系統計量設備的改進，具體講是一種串聯式熱量表。其屬於熱力輸送技術領域。
背景技術：
現有技術的住宅樓宇一般都要實現集中供暖、分戶計量計費是節能與環保的重要舉措。現有住宅的供暖管路結構有兩種，一種是用戶的供暖供、回水管路構成一個單獨的閉環迴路；另一種是非閉環迴路。這種非閉環迴路的供暖管路結構特點是一棟多層住宅樓由上而下或者由下而上設置了多條並排的供暖供水立管，每條立管要通過各層樓的用戶，並與用戶室內的供暖散熱器串聯，每個用戶室內有多條供水立管通過。目前現行的測定向用戶供熱量的儀表有兩種，一種是熱量表，它僅適用於閉環迴路的供暖管路結構；另一種是熱分配表，它適用於任何供暖管路結構。前者，熱量表是由一個流量表和兩個溫度傳感器組成為一體。其中流量表是用來測定供暖水管內的熱水流量；兩個溫度傳感器分別用來測定供暖熱水的供水溫度和回水溫度。然後由供熱量計算公式計算出用戶供熱量。
熱分配表是由兩個溫度傳感器集成為一體。其中兩個溫度傳感器分別用來測定用戶散熱器的表面平均溫度和室內空氣溫度，然後由如下供熱量計算公式計算出用戶散熱器的供熱量，並將用戶各散熱器的供熱量加合起來Qi=ki,kFi,k(Ti,kw-Ti,kn)tk]]>式中，Qi為i用戶所有散熱器的供熱量，αi，k和Fi，k分別為i用戶k散熱器的表面換熱係數和表面積，Ti，kw和Ti，kn分別為i用戶k散熱器表面平均溫度和室內空氣溫度，tk為i用戶k散熱器的供暖時間。
採用熱量表測定用戶供熱量，其優點在於它的計量原理和供熱量計算公式簡捷、直觀、準確性高，但它有著明顯的缺陷要求用戶供暖管路結構必須是閉環迴路(即只有一個供暖熱水管的進口和一個供暖熱水管的出口)，而現有的供暖住宅建築中有大部分是不滿足這一條件的。
採用熱分配表測定用戶供熱量，其優點在於它適用於任何供暖管路結構，但其缺陷在於計量原理和供熱量計算公式複雜，其中供熱量計算公式中的散熱器表面換熱係數是不容易準確和穩定確定，受許多因素影響並且影響很大，所以很難穩定與準確地得出用戶的供熱量。
綜上所述，衡權利弊，熱量表測定用戶供熱量其準確性高，但其僅僅適用於閉環迴路的供暖管路結構；而熱分配表測定用戶供熱量，不受供暖管路結構的限制，可適用於非閉環迴路的供暖管路結構，但測定用戶供熱量的準確性較差。因此，克服熱量表和熱分配表各自所存在的缺陷，是有效實現供暖分戶計量計費的關鍵。
發明內容
為克服現有技術的熱量表和熱分配表所存在的缺陷，本實用新型提供一種適用於非閉環供暖管路結構的一種串聯式熱量表。該表要按熱量表計量原理和供熱量計算公式來確定用戶的用熱量，克服熱量表不能用於非閉環供暖管路結構的缺陷，使集中供暖分戶計量計費的舉措更順利進行。
本實用新型的任務是由以下技術方案實現的，研製了一種串聯式熱量表，其包括由溫度傳感器和流量計組成的一體式熱量表和設置有無線或有線數據通信設施的計量顯示器。在非閉環n個採暖用戶的上供下回式或下供上回式供暖管路的立水管上，依次設置n+1個溫度傳感器，即在n個該用戶的立水管進入處各設置一個溫度傳感器，在最後一個該用戶的立水管離開處設置一個溫度傳感器；所述的流量計，其只設一個，或設置在最後一個該用戶的立水管離開處，或設置在最先的供暖用戶的立水管進入處。
所述的一體式熱量表，其為每相鄰的兩個溫度傳感器與一個流量計形成一體的單元熱量表，其以該兩個溫度傳感器之間的溫差數據和流量數據，按如下熱量計算公式計算出立水管向該兩個溫度傳感器之間的用戶提供的供熱量Qi=Gi(t)C(Til-TiE)dt,]]>式中，i為該兩個溫度傳感器之間的用戶，Qi為該立水管向i用戶提供的供熱量，Gi為該立水管的熱水流量，t為i用戶的用熱時間，C為熱水比熱，TiI和TiE分別為該兩個溫度傳感器所測量的溫度，也就是該立水管進入處和離開處i用戶的立水管熱水水溫；該立水管上相鄰的該單元熱量表依次連接，即組成了串聯式熱量表。
所述的溫度傳感器，其內置有將測溫的模擬量轉換為數字量的AD轉換，數據處理的單片機，並設置有無線或有線數據通信模塊、功能模塊與接口設備，並與設置有相應設施的計量顯示器通訊連接，該溫度傳感器向該計量顯示器實時傳送所測溫度參數。
所述的溫度傳感器，其測量範圍為4——150℃。
所述的溫度傳感器，其測溫形式或選擇熱敏電阻式，或選擇壓敏電阻式，或選擇熱電偶式，或選擇雙金屬式，或選擇紅外式，或選擇輻射式，或選擇光學式的溫度傳感器。
所述的流量計，其內置有將測流量的模擬量轉換為數字量的AD轉換，數據處理的單片機，並設置有無線或有線數據通信模塊與接口設備，並與設置有相應設施的計量顯示器通訊連接，該流量計向該計量顯示器實時傳送所測流量參數，該計量顯示器即按供熱量計算公式計算出諸用戶用熱量，完成諸用戶用熱量的計算、記錄和顯示。
所述的流量計，其測量範圍為0.3——6m3/h。
所述的流量計，其計量熱水流量的形式或選擇機械式、或選擇旋翼式，或選擇螺翼式，或選擇葉輪式，或選擇渦輪式，或選擇差壓式，或選擇孔板式，或選擇差壓式，或選擇文丘裡管式，或選擇電磁式，或選擇渦街式，或選擇超聲波式的流量計。
這樣，在非閉環供暖管路結構的供水立管上，沿著水流方向，設置的n個溫度傳感器(溫度表)和一個流量計。溫度傳感器(溫度表)依次設置在n個供暖用戶的進入處，在最後一個供暖用戶的離開處設置一個溫度傳感器(溫度表)和一個流量計。所述的流量表也可設置在最先的供暖用戶的進入處。沿著供水立管的水流方向，每相鄰的兩個溫度傳感器(溫度表)與流量表就形成了一個熱量表。這些相鄰的熱量表就組成了串聯式熱量表。每個熱量表按照上述熱量表供熱量計算公式計算出該供水立管向各供暖用戶提供的供熱量。
本實用新型的適用於非閉環供暖管路結構的串聯式熱量表，其優點在於由於由溫度傳感器和流量計組成的一體式熱量表和設置有無線或有線數據通信設施的計量顯示器所組成的非閉環供暖管路供熱量測量系統，使得在非閉環n個採暖用戶的、上供下回式或下供上回式供暖管路的立水管上，依次設置n+1個溫度傳感器；即在n個該用戶的立水管進入處各設置一個溫度傳感器，在最後一個該用戶的立水管離開處設置一個溫度傳感器；所述的流量計，其只設一個，或設置在最先的供暖用戶的水管進入處，或設置在最後一個該用戶的水管離開處；這樣可以實現按熱量表計量原理和供熱量計算公式來確定用戶的用熱量，克服熱量表不能用於非閉環供暖管路結構的缺陷，使集中供暖分戶計量計費的舉措更順利進行。本串聯式熱量表應用於非閉環供暖管路供熱量測量系統，其具有測量熱量簡捷直觀，準確性高，適應性強，穩定性高的特點。
及其具體實施方式
圖1是串聯式熱量表安裝結構示意圖。
實施例1
本實施例是在一個五層供暖住宅樓的半個單元上設置了本實用新型的串聯式熱量表，這半個單元從頂層到底層有五個用戶，採用上供下回式的非閉環供暖管路結構。在這五個用戶共用的一個供水立管4上，所設置的非閉環供暖管路供熱量測量系統包括由溫度傳感器1和流量計2組成的一體式熱量表和設置有無線或有線數據通信設施的計量顯示器3。在非閉環五個採暖用戶的、上供下回式供暖管路的立水管4上，依次設置六個溫度傳感器1，即在五個該用戶的立水管4進入處各設置一個溫度傳感器1，在最後一個該用戶的立水管4離開處設置一個溫度傳感器1；所述的流量計2，其只設一個，或設置在最先的供暖用戶的立水管4進入處，或設置在最後一個該用戶的立水管4離開處。
實施例2所述的一體式熱量表，其為每相鄰的兩個溫度傳感器1與一個流量計2形成一體的單元熱量表，其以該兩個溫度傳感器之間的溫差數據和流量計的流量數據，按如下供熱量計算公式計算出該立水管向相鄰兩個溫度傳感器之間的用戶提供的供熱量Qi=Gi(t)C(TiI-TiE)dt,]]>式中，式中，i為該兩個溫度傳感器之間的用戶，Qi為該立水管向i用戶提供的供熱量，Gi為該立水管的熱水流量，t為i用戶的用熱時間，C為熱水比熱，TiI和TiE分別為該兩個溫度傳感器所測量的溫度，也就是該立水管進入處和離開處i用戶的立水管熱水水溫；該立水管上相鄰的該單元熱量表依次連接，即組成了串聯式熱量表。
所述的溫度傳感器1，其內置有將測溫的模擬量轉換為數字量的AD轉換，並設置有無線或有線數據通信模塊、功能模塊與接口設備(圖中未畫出)，並與設置有相應設施的計量顯示器3通訊連接，該溫度傳感器1向該計量顯示器3實時傳送所測溫度參數。
所述的溫度傳感器1，其測量範圍為4——150℃。
所述的溫度傳感器1，其測溫形式或選擇熱敏電阻式，或選擇壓敏電阻式，或選擇熱電偶式，或選擇雙金屬式，或選擇紅外式，或選擇輻射式，或選擇光學式的溫度傳感器。
實施例3所述的流量計2，其內置有將測流量的模擬量轉換為數字量的AD轉換，並設置有無線或有線數據通信模塊與接口設備(圖中未畫出)，並與設置有相應設施的計量顯示器3通訊連接，該流量計2向該計量顯示器3實時傳送所測流量參數，該計量顯示器3即按供熱量計算公式計算出諸用戶用熱量，完成諸用戶用熱量的計算、記錄和顯示。所述的流量計2，其測量範圍為0.3——6m3/h。
所述的流量計2，其計量熱水流量的形式或選擇機械式、或選擇旋翼式，或選擇螺翼式，或選擇葉輪式，或選擇渦輪式，或選擇差壓式，或選擇孔板式，或選擇差壓式，或選擇文丘裡管式，或選擇電磁式，或選擇渦街式，或選擇超聲波式的流量計。
實施例4所述的計量顯示器3內設置了無線或有線數據通信模塊與接口，並有處理器、計算器、寄存器、顯示器(圖中未畫出)。這樣本串聯式熱量表就由五個熱量表串聯而成，計量顯示器3完成各熱量表的計算、記錄和顯示，即該供水立管向各用戶提供的供熱量。
本領域的普通技術人員都會理解，在本實用新型的保護範圍內，對於上述實施例進行修改，添加和替換都是可能的，其都沒有超出本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種串聯式熱量表，其包括由溫度傳感器和流量計組成的一體式熱量表和設置有無線或有線數據通信設施的計量顯示器，其特徵在於在非閉環n個採暖用戶的上供下回式或下供上回式供暖管路的立水管上，依次設置n+1個溫度傳感器，即在n個該用戶的立水管進入處各設置一個溫度傳感器，在最後一個該用戶的立水管離開處設置一個溫度傳感器；所述的流量計，其只設一個，或設置在最後一個該用戶的立水管離開處，或設置在最先的供暖用戶的立水管進入處。
2.根據權利要求1所述串聯式熱量表，其特徵在於所述的一體式熱量表，其為每相鄰的兩個溫度傳感器與一個流量計形成一體的單元熱量表，其以該兩個溫度傳感器之間的溫差數據和流量數據，按如下熱量計算公式計算出立水管向該兩個溫度傳感器之間的用戶提供的供熱量Qi=Gi(t)C(TiI-TiE)dt,]]>式中，i為該兩個溫度傳感器之間的用戶，Qi為該立水管向i用戶提供的供熱量，Gi為該立水管的熱水流量，t為i用戶的用熱時間，C為熱水比熱，TiI和TiE分別為該兩個溫度傳感器所測量的溫度，也就是該立水管進入和離開i用戶的立水管熱水水溫；該立水管上相鄰的該單元熱量表依次連接，即組成了串聯式熱量表。
3.根據權利要求1所述串聯式熱量表，其特徵在於所述的溫度傳感器，其內置有將測溫的模擬量轉換為數字量的AD轉換，數據處理的單片機，並設置有無線或有線數據通信模塊、功能模塊與接口設備，並與設置有相應設施的計量顯示器通訊連接，該溫度傳感器向該計量顯示器實時傳送所測溫度參數。
4.根據權利要求1或3所述串聯式熱量表，其特徵在於所述的溫度傳感器，其測量範圍為4--150℃。
5.如根據權利要求1或3所述串聯式熱量表，其特徵在於所述的溫度傳感器，其測溫形式或選擇熱敏電阻式，或選擇壓敏電阻式，或選擇熱電偶式，或選擇雙金屬式，或選擇紅外式，或選擇輻射式，或選擇光學式的溫度傳感器。
6.根據權利要求1所述串聯式熱量表，其特徵在於所述的流量計，其內置有將測流量的模擬量轉換為數字量的AD轉換，數據處理的單片機，並設置有無線或有線數據通信模塊與接口設備，並與設置有相應設施的計量顯示器通訊連接，該流量計向該計量顯示器實時傳送所測流量參數，該計量顯示器即按供熱量計算公式計算出諸用戶用熱量，完成諸用戶用熱量的計算、記錄和顯示。
7.根據權利要求1或6所述串聯式熱量表，其特徵在於所述的流量計，其測量範圍為0.3--6m3/h。
8.根據權利要求1或6所述串聯式熱量表，其特徵在於所述的流量計，其計量熱水流量的形式或選擇機械式、或選擇旋翼式，或選擇螺翼式，或選擇葉輪式，或選擇渦輪式，或選擇差壓式，或選擇孔板式，或選擇差壓式，或選擇文丘裡管式，或選擇電磁式，或選擇渦街式，或選擇超聲波式的流量計。
專利摘要本實用新型是串聯式熱量表，由溫度傳感器和流量計組成一體式熱量表和設置有無或有線數據通信設施的計量顯示器。在n個採暖用戶的上供下回式或下供上回式供暖管路的立水管上，依次在n個該用戶的立水管進入處各設置一個溫度傳感器，在最後一個該用戶的立水管離開處設置一個溫度傳感器；所述流量計只設一個，或設置在最後一個該用戶的立水管離開處，或設置在最先的供暖用戶的立水管進入處。該表可按供熱量計算公式來確定用戶的用熱量，克服了熱量表不能用於非閉環供暖管路結構的缺陷，使集中供暖分戶計量計費舉措更順利進行。該表應用於非閉環供暖管路供熱量測量系統，具有測量熱量簡捷直觀，準確性高，適應性強，穩定性高的特點。
文檔編號G01K17/08GK2771840SQ20052007997
公開日2006年4月12日 申請日期2005年1月6日 優先權日2005年1月6日
發明者李世武 申請人:青島海納電氣自動化系統有限公司