一種供暖計量控制方法及系統的製作方法
2023-10-19 16:36:52 2
專利名稱：一種供暖計量控制方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及控制計量技術領域，具體涉及供暖計量控制方法及系統。
背景技術：
目前我國絕大部分地區現行的採暖供熱方式是集中供熱，並按建築面積來計算採 暖費。由於設計選型上的偏差，整個單元用戶室內溫度不可能均衡，這種供熱方式使室溫度 不能由各家各戶自行調控，有時溫度過高導致大量熱能浪費，不利於節能。而一些發達國家 採暖供熱通常有兩種方式，一種是採用城市集中供熱，分戶計量，其採暖計費方法是考慮到 樓層之間，隔壁之間熱傳導，按面積確定採暖費基價，其餘用熱按能量表計費。另一種方式 是用戶各自獨立供暖，如自備燃油、燃氣爐或中央空調採暖系統，根據所消耗的能源種類計 價收費。兩種採暖方式都考慮到了節能，每室都加裝了調溫裝置，一般是機械溫控閥，室溫 可調控。由於注重節能，科學合理供暖，一些發達國家耗能熱指標為20-30W/m2，僅為我國同 等條件下的30%左右。目前國內同類的技術主要有以下幾種通斷時間法計量閥門的開啟時間和用戶面積，根據以上數據進行分攤計量。流溫法用熱計量的原理，以流量係數和溫度係數為用戶熱能分配依據的分戶熱 計量系統。熱計量分配法系統基於「等舒適度，等熱費」的原則，依據熱用戶的住房面積和室 內溫度對棟用超聲波熱表計量的總熱量按戶數進行分攤。我國傳統供暖體制存在著室溫難調節，舒適度差，供熱不計量，熱能浪費大，按面 積收費，計價不合理的現狀；因此，在市場經濟環境下，要實行用熱商品化、貨幣化，「逐步實 行按用熱量計量收費制度，積極推進城鎮現有住宅節能改造和供熱採暖設施改造」，但目前 還沒有比較科學合理又易於實施的方案。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種供暖計量控制方法及系統，可對各用戶分別進行供暖 控制和計費。本發明實施例提供的一種供暖計量控制系統，包括溫控單元，用於設置供暖空間的溫度，指示計量控制單元進行相應操作；計量控制單元，用於根據所述溫控單元設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關 閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟時間；獲取進水溫度和回水溫度；將所獲取的閥門開啟 時間和用戶進水溫度和回水溫度數據通過無線信道發送給數據匯集單元；供暖管道閥門，用於控制熱水流入用戶，維持管道壓力；數據匯集單元，用於接收各用戶的供暖數據，包括閥門開啟時間及進水溫度和回 水溫度數據；並提供給監控計量單元；監控計費單元，用於監控各用戶的供暖狀況，根據所述各用戶的根據所述各用戶的閥門開啟時間及進水與回水溫度差計量供暖熱量，基於所計量的供暖熱量進行計費。本發明實施例還提供一種供暖計量控制方法，包括根據設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟 時間；獲取供暖用戶進水溫度和回水溫度；根據所述各用戶的閥門開啟時間和進水與回水溫度差計量供暖熱量，基於所計量 的供暖熱量進行計費。更適宜地，通過下式計算各用戶的供暖熱量Q = /K*t*AT。其中Q 供暖熱量，t 閥門開啟時間，ΔΤ 進水和回水溫差，K 根據樓層、管路口徑及熱能損耗確定的係數。優選地，通過無線信道將所述設置發送給控制熱能管道閥門的裝置。優選地，所獲取的閥門開啟時間和進水溫度和回水溫度數據通過無線信道發送給 監控計費伺服器。本發明實施例提供的技術方案中，根據設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關 閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟時間，並用戶供暖進水與回水溫度差，採用熱能當量時間 的計量方式對各用戶的供暖熱量分別進行計量，以實現合理計費。同時又可以對入戶供暖 閥門進行啟停控制，用戶可以自行設定房間溫度，實現按需使用、按量收費；既能適應用戶 的需要又可達到節能的目的。
圖1為本發明實施例中供暖計費控制系統總體架構示意圖；圖2為本發明實施例中供暖計費控制系統示意圖；圖3為本發明實施例供暖計費控制方法流程圖。
具體實施例方式為解決傳統集中供熱模式的建築用戶不節能、溫度調節、計量、收費困難等問題， 本發明提供一種供暖計量控制系統，通過計算機遠程監控，本地化的數據採集、計量及控制 實現了集中供暖系統的分戶計量和控制，同時滿足了用戶節能舒適的要求。系統可採用無 線網進行數據傳輸，無需布線，易於實施。系統包括遠程監控計算機(伺服器)、管理軟體、 網絡數據採集器、樓棟熱量表、熱能當量計量控制器(含三通通斷閥)、室內無線溫控器組 成。本發明適用於多種形式建築結構住宅(單管、雙管)系統，辦公建築等；解決了 既有系統的管網平衡和公平分攤問題，改善熱能利用率，節約能源；通過遠程計算機監控平 臺，可對用戶的供暖、繳費及系統運行狀況等進行監控。用戶可自己控制室內溫度，達到既 節能又舒適的目的。 下面詳細描述本發明的實現方案。 本發明提供的供暖計費控制系統，可根據建築物結構布局實施，供暖管網可以是 星型結構、網狀結構或混合結構。如圖1所示，以集中監控計費單元為中心點，經由放置於
5各個區域的數據匯集單元分別連接到相應區域的設備終端，即各戶的計量控制器，安裝於 用戶室內的溫控器採用無線信道將設置的溫度值發送給該計量控制器，供暖控制器根據室 內的溫度控制供暖熱水輸入，從而控制室內溫度以達到節能舒適。電源線路可為總線結構， 即一條電源線連接所有用電設備，通過變壓分別供應不同設備所需；亦可就近連接電源，即 就近取電；網絡數據傳輸採用無線方式實現。參照圖2，本發明實施例提供的一種供暖計量控制系統200，包括溫控單元21，用於設置供暖空間的溫度，指示計量控制單元進行相應操作；供暖控制單元22，用於根據所述溫控單元設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或 關閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟時間；獲取進水溫度和回水溫度；將所獲取的閥門開 啟時間和用戶進水溫度和回水溫度數據通過無線信道發送給數據匯集單元；本系統進回水溫度的測量，有效的解決了不同用戶的不同溫度梯度的問題。供暖閥門23，用於控制熱水流入用戶，維持管道壓力；具體實施時，供暖閥門23可採用三通通斷閥，閥的通斷對管網壓力沒有影響，可 維持管道壓力，同時解決了當前供熱循環水中因水質差而帶來的諸多問題；數據匯集單元24，用於接收各用戶的供暖數據，包括閥門開啟時間及進水溫度和 回水溫度數據；並提供給監控計費單元；監控計費單元25，用於監控各用戶的供暖狀況，根據所述各用戶的供暖數據計量 供暖熱量，基於所計量的供暖熱量進行計費。所述監控計費單元25包括計算模塊，用於計算各用戶的供暖熱量Q = /K*t*AT。其中，Q 供暖熱量，t 閥門開啟時間，ΔΤ 進水和回水溫差，K 根據樓層、管路口 徑及熱能損耗確定的係數。所述供暖控制單元22包括計時器22a，用於記錄所述熱能管道閥門開啟時間；溫度傳感器22b，分別設置在用戶供暖入口和出口測量進水溫度和回水溫度；控制器22c，用於控制所述熱能管道閥門開啟；所述計量控制單元22與所述溫控單元21之間採用無線方式進行通信；所述溫控單元21通過無線信道將設置的溫度信息發送給所述計量控制單元25。監控計費單元25根據用戶交費情況指示所述計量控制單元控制所述供暖管道閥 門23，以控制是否給所述用戶供暖。本系統進回水溫度的測量，有效的解決了不同用戶的不同溫度梯度的問題，即安 裝樓棟熱能表作為區域熱能總計量，同時用戶採用計量控制器進行分戶計量。計量控制器 通過檢測其供暖用量(閥門口徑、開啟時間及進回水溫差)來合理分攤對應供暖樓棟總熱 量表所計費用，同時又可以對入戶供暖閥門進行啟停控制，用戶可以自行設定房間溫度，實 現按需使用、按量收費；既能適應用戶的需要又可達到節能的目的。這樣可提高用戶的節能 意識，有效的節約了能源，實現了收費的公平。參照圖3，本發明實施例提供的一種供暖計量控制方法，包括如下步驟S301，根據設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關閉，並記錄所述熱能管道閥 門開啟時間；
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用戶可根據需要設置室內供暖溫度，並將所設置的溫度發送給控制熱能管道閥門 的裝置。控制熱能管道閥門的裝置根據室內溫度及設置溫度控制熱能管道閥門的開啟或 關閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟時間；S302，獲取供暖用戶進水溫度和回水溫度；具體地，在用戶供暖入口和出口處分別設置溫度傳感器測量進水溫度和回水溫度。S303，將所獲取的閥門開啟時間和進水溫度和回水溫度數據發送給監控計費服務 器；S304，根據所述各用戶的閥門開啟時間和用戶供暖進水與回水溫度差計量供暖熱 量，基於所計量的供暖熱量進行計費。具體地，通過下式計算各用戶的供暖熱量Q = /K*t*AT。其中Q 供暖熱量，t 閥門開啟時間，ΔΤ 進水和回水溫差，K 根據樓層、管路口徑及熱能損耗確定的係數。具體地，為了便於實施可通過無線信道將所述設置的溫度發送給控制熱能管道閥 門的裝置。所獲取的閥門開啟時間和進水溫度和回水溫度數據通過無線信道發送給監控計 費伺服器。根據用戶交費情況控制所述供暖管道閥門開啟或關閉，以控制是否給用戶供暖。本發明實施例提供的技術方案中，根據設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關 閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟時間，並用戶供暖進水與回水溫度差，採用熱能當量時間 的計量方式對各用戶的供暖熱量分別進行計量，以實現合理計費。同時又可以對入戶供暖 閥門進行啟停控制，用戶可以自行設定房間溫度，實現按需使用、按量收費；既能適應用戶 的需要又可達到節能的目的。適用於城鎮新建、已建建築和居民住宅，凡使用集中供熱設施的，均可設計、安裝 具有分戶計量及室溫調控功能的供暖節能系統，並執行按用熱量分戶計量收費。本發明解決了不同樓層，不同時間下不同的散熱效率(溫度梯度)，所造成的同樣 時間實際採暖效果不一致的問題；使用簡單的三通通斷閥，在不改變計量數據、不影響管網 平衡的情況下有效減低成本；同時使用三通關斷閥門和測量進回水溫度，能有效的測量熱 能損耗，有效地提高用戶的節能意識。使用無線溫控器，不需要室內布線施工，達到控制閥 門通斷的作用。並使用無線方式傳輸數據，實現計算機集中控制及計費。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在 本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍 內。
權利要求
一種供暖計量控制系統，其特徵在於，包括溫控單元，用於設置供暖空間的溫度，指示計量控制單元進行相應操作；計量控制單元，用於根據所述溫控單元設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟時間；獲取進水溫度和回水溫度；將所獲取的閥門開啟時間和用戶進水溫度和回水溫度數據通過無線信道發送給數據匯集單元；供暖管道閥門，用於控制熱水流入用戶，維持管道壓力；數據匯集單元，用於接收各用戶的供暖數據，包括閥門開啟時間及進水溫度和回水溫度；並提供給監控計量單元；監控計費單元，用於監控各用戶的供暖狀況，根據所述各用戶的閥門開啟時間及進水與回水溫度差計量供暖熱量，基於所計量的供暖熱量進行計費。
2.如權利要求1所述的供暖計量控制系統，其特徵在於，所述監控計費單元包括計算 模塊，用於計算各用戶的供暖熱量，供暖熱量計算公式如下Q = / K*t* AT，其中Q 供暖熱量，t 閥門開啟時間，AT 進水和回水溫差， K 根據樓層、管路口徑及熱能損耗確定的係數。
3.如權利要求1所述的供暖計量控制系統，其特徵在於，所述計量控制單元包括 控制器，用於控制所述熱能管道閥門開啟；計時器，用於記錄所述熱能管道閥門開啟時間；溫度傳感器，分別設置在用戶供暖入口和出口測量進水溫度和回水溫度。
4.如權利要求1所述的供暖計量控制系統，其特徵在於，所述計量控制單元與所述溫 控單元之間採用無線方式進行通信；所述溫控單元通過無線信道將設置信息發送給所述計量控制單元。
5.如權利要求1所述的供暖計量控制系統，其特徵在於，監控計費單元根據用戶交費 情況指示所述計量控制單元控制所述供暖管道閥門，以控制所述用戶供暖。
6.一種供暖計量控制方法，其特徵在於，包括根據設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關閉，並記錄所述熱能管道閥門開啟時間；獲取供暖用戶進水溫度和回水溫度；根據所述各用戶的閥門開啟時間和進水與回水溫度差計量供暖熱量，基於所計量的供 暖熱量進行計費。
7.如權利要求6所述的供暖計量控制方法，其特徵在於，通過下式計算各用戶的供暖 熱量Q = / K*t* AT。其中Q 供暖熱量，t 閥門開啟時間，AT 進水和回水溫差， K 根據樓層、管路口徑及熱能損耗確定的係數。
8.如權利要求6所述的供暖計量控制方法，其特徵在於，還包括 通過無線信道將所述設置發送給控制熱能管道閥門的裝置。
9.如權利要求6所述的供暖計量控制方法，其特徵在於，所獲取的閥門開啟時間和進 水溫度和回水溫度數據通過無線信道發送給監控計費伺服器。2
10.如權利要求6所述的供暖計量控制方法，其特徵在於，還包括 根據用戶交費情況控制所述供暖管道閥門開啟或關閉，以控制用戶供暖。
全文摘要
本發明公開了一種供暖計量控制系統，包括溫控單元，設置供暖溫度；計量控制單元，根據溫控單元設置的溫度控制熱能管道閥門；獲取進水和回水溫度；將所獲取的用戶供暖數據發送給數據匯集單元；供暖管道閥門，用於控制熱水流入用戶；數據匯集單元，用於接收各用戶的供暖數據；監控計費單元，用於監控各用戶的供暖狀況，計量供暖熱量並計費。本發明還提供一種供暖計量控制方法，包括根據設置的溫度控制熱能管道閥門的開啟或關閉；獲取供暖用戶進水和回水溫度及閥門開啟時間；根據閥門開啟時間和進水與回水溫度差計量供暖熱量，並計費。根據本發明，用戶可自行設定房間溫度，實現按需使用、按量收費；既適應用戶需要又達到節能的目的。
文檔編號G05D23/19GK101900373SQ20091008581
公開日2010年12月1日 申請日期2009年6月1日 優先權日2009年6月1日
發明者劉建偉, 彭虎, 李海清, 謝自新, 趙巖 申請人:北京海林自控設備有限公司