CN100383506C

CN100383506C - 热交换节能效益计量方法及其装置

Info

Publication number: CN100383506C
Application number: CNB2004100247710A
Authority: CN
Inventors: 黄瑞湄; 黄瑞俏; 黄瑞苹; 黄瑞舒; 黄奎瀚; 黄瑞芬; 黄绍光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: CN1704740A

Abstract

本发明公开了一种热交换节能效益计量方法及其装置，其于热源产生器上设置能将排放的废能转换为可用热能的热交换器节能器回路，用以达到节省能源目的，而在该热交换节能器回路与热源产生器之间另设有循环回路，在上述循环回路适当处设置节能测量装置，该节能测量装置包含可检测流体流量的流量感知器，以及可感测出流体流经该热交换节能器前后温度差的温度感测器，将流量值及温度差值代入公式就可以计算出节能的效益。

Description

热交换节能效益计量方法及其装置

技术领域

本发明涉及了一种节能效益的计量方法及装置，尤其涉及了一种热交换节能效益的计量方法及其装置。

背景技术

由于随着工商业活动的快速发展，各种能源的损耗速度加快，因此已发生多次的能源危机，例如1970年代的使用危机等，因此如何节省能源已是目前的当务之急，也因为这个背景，目前有各种不同的节能设备及装置不断地被开发出来。

其中，一种截废节能的常用创作如图7所示，该常用创作系统装置包含有：一单独附有热交换装置的一节不影响原设计空气流量的扩大烟道管，一温度控制装置、一温度侦测装置、一双回路热交换装置、一交换体补充口、一释气口、一循环泵，通过上述装置形成一区隔回路，简易装拆在锅炉原设或新设烟道装置中，循环泵的启闭，是由温度控制装置设定控制，以防止烟道管内因温度不足而浮生凝结露点、腐蚀问题，通过这种方式回收烟道管内余废热利用，降低温室效应，达到截废节能的目的。

但是在前述众多的节能设备及推广节能观念的前提下，如何准确计算节能的效益，更是节能产业推广的首要任务，然而现有计算节能方式不是很容易，也不客观而且过于复杂，再说还需要服务供应方配人抄录，造成不必要的错误及纠纷，反而无法有效地推广节能的观念。

通过上述说明可知，常用的节能计算方式因设计未臻完善，而且普遍存在有“不客观”、“过于复杂”及“费时费力”等问题与缺点，无法有效地展现出其经济效益。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种热交换节能效益计量方法及其装置，使利用热交换节能器所节省的能源，可经计算转换为一数值单位，再换算出所节省能源的效益和价值。

本发明的另一目的是提供一种热交换节能效益计量方法及其装置，使热交换节能器所节省能源的检测、换算得到的数值单位，能通过数位传输方式，自动传送到远方服务业方的终端伺服器。

为了实现上述目的，本发明主要采取了以下技术方案：其包含一热源产生器，并且该热源产生器上设有一热交换节能器回路，在该热源产生器运转时，将原本欲排放的废能转换为可再利用的热源，并且设置循环管路将转换的热能送至该热源产生器，再设置一节能测量装置，其中该节能测量装置包含一设于设于该循环管路的流量感测器，以检知经过该热交换回路的流体流量，二分别设于该循环管路的进口端与出口端适当处的温度感测器，以检知流体流经该热交换节能器前、后的温度差，并将检测得知的流量值及温度差值传送至一计量处理器，经代入公式换算为一数值讯号，而该计量处理器另再利用一数位线路将换算的数值讯号传送至服务业的终端伺服器，该终端伺服器再计算出所节省的能源效益，同时，可再将计算出的节能效益回传至“使用端”，让使用者了解实际节能的效益。

相比于先前技术，本发明提供的热交换节能效益计量方法及装置，测量方式客观、简易，准确，使使用方和服务方都能掌握实际的节能效益及价值，有效地提高了经济效益，并有利于节能观念的进一步推广。

附图说明

图1为本发明的方法程序步骤图；

图2为本发明的第一优选实施例的应用示意图；

图3为本发明的第一优选实施例的另一应用示意图；

图4为本发明的第二优选实施例的应用示意图；

图5为本发明的第三优选实施例的应用示意图；

图6为本发明的第四优选实施例的应用示意图；

图7为常用截废节能装置的示意图；

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例来进一步说明本发明。

如图1～3所示，为本发明的热交换节能效益计量方法及其装置，其装置组成包含一由燃烧设备11、锅炉12及烟道管13构成的热源产生器10，一设于该烟道管13内热交换节能器回路21与温度侦测器22，以及一由温度控制器31、循环泵32、释气口33、交换体补充口34，与第一、第二循环管路35、36构成的区隔回路，同时并于该二循环管路35、36一端接设一双回路热交换装置40，该双回路热交换装置40处又设一进水管路41及出水管路42，分别与外界水浴及热源产生器10连接，使欲输送的流体可先流经该双回路热交换装置40与该热交换节能器回路21热交换后，再输送至锅炉12内，而达到节省燃料并防止露点产生的目的。

本发明的主要特点在于，上述与该双回路热交换装置40接设的第一、第二循环管路35、36上，或者该进水管41、出水管路42上可设一节能测量装置50，该节能测量装置50包含：

一流量感知器51及二温度感测器52，该流量感知器51及二温度感应器52可设于该二循环管路35、36的任意适当处(如图2所示)，或者该进水管路41、出水管路42中适当处(如图3所示)，分别用以检知经过该热交换节能器回路21中的流体流量，以及流体流经该热交换节能器回路21前后的温度差。其中流体流量值(Q)和温差值(T)的计算方法如下：Q＝∫VdA(流量值＝速度与截面积的乘积＝速度分布积分)，T＝t₂-t₁，(温差值＝热交换后温度-热交换前温度)。

一计量处理器53，其具有数值换算的功能，并且与该流量感知器51及温度感测器52连接，用以将上述二构件检测得知的“流量值”及“温度差值”代入公式：热当量H＝Q*T＝∫VdA*(t₂-t₁)(热当量＝流量值*温度差值)，其中热当量的计算单位可以参考：英热单位(1BTV＝使1磅水温度上升华氏1度所需热量)和卡路里单位(1Calorie＝使1克水温度上升摄氏1度所需热量)，这样通过公式计算，以热值单位为基础，就把热交换能量值，即热当量H换算为一“数值讯号”，同时，该计量处理器53再利用一数位线路54将换算成的数值讯号传送至远方服务业方的终端伺服器55，该终端伺服器55的“节能公式”，以加热能源(原油、煤炭或电力)的热值单位为基础，比如：原油的平均热值约9000千卡/公斤，煤炭的平均热值约6200千卡/公斤，电能的平均热值约860千卡/瓦特，再按照当时购买原油、煤炭或电能的物价*H(热当量)，换算出所节省的能源效益；同时，可再将计算出的节能效益回传到“使用端”，让使用者了解实际的节能效益。而且，上述所谓的数位线路54，可以是一般家庭具备的电话线路，或宽频网路线，对于科技产业发达的现今社会来说，电话线及宽频网路线实在是极为普通的线路，而能充分利用。

通过上述资讯统计，可将计量加热时间及节省的能源换算成可用的功率，再经过终端伺服器55换算成节省能源效益，而其资料的计算过程可完全不受热源负载端高或低载及使用量不均时，导致无法精准量计的影响，也不需人工抄录，且测量方式客观、简易，有效增进其操作的便利性，以提高其经济效益。

接下来，再将本发明的热交换节能效益计量方法的步骤叙述于后：

A.取得流量值，将流量感知器51设于流经该双回路热交换装置40的管路上，以检知并取得经过该双回路热交换装置40的流体流量值。

B.取得温差值，将二温度感测器52设于流经该双回路热交换装置40的管路上，以检知流体流经该热交换节能器21前、后的温度差值。

C.数值换算，使该流量感知器51及该二温度感测器52与计量处理器53作数值感测连接，将取得的流量值及温差值代入公式换算为一数值讯号。

D.数值传输，通过如电话线或宽频网路线等数位线路54，将该计量处理器53产生的数值讯号传输至服务业方的终端伺服器55。

然后，该终端伺服器55会再按照“节能公式”计算出所节省的能源效益，同时，可再将计算出的节能效益回传至“使用端”，让使用者了解实际节能的效益，而且，上述所谓的数位线路54，可以是一般家庭具备的电话线路，或宽频网路线，对于科技产业发达的现今社会来说，电话线及宽频网路线实在是极为普通的线路，能充分利用。

如图4所示，本发明的上述实施例在设计变化上，也可使该热交换节能回路21所转换的热源直接输送至锅炉12，而能省略该双回路热交换装置40构件，主要是利用一切控阀体81取代该热交换回路40，同时，该进水管路41、出水管路42及第一循环管路35一起与该切控阀体81相接设，该切控阀体81原则上是三通阀，其与设在该烟道管13中的温度侦测器22具有感应导接，当烟道管13中的温度低于废热再利用的最低值时，该切控阀体81便自动调整阀体内回路，使通过该进水管路41欲流往该热源产生器10的外界水源，直接流送至该锅炉12。反之，当烟道管13内的温度高于废热再利用的最低值时，该切控阀体81便控制外界水源流经该热交换节能回路21再输送至该锅炉12。

而本发明主要特征部分的节能测量装50，即该流量感知器51、温度感测器52是分设于该热交换节能回路21二端接设的第一、第二循环管路35、36上，同时与该计量处理器53、数位线路54及终端伺服器55作数值运算连接，将节省的能源换算成可用的功率，计算公式如上。

承上所述，需进一步说明的是，本发明的上述热源产生器10(除了上述锅炉加热器外，也可以是涡轮机、引擎机、发电机、瓦斯(非电力)冷气机等，其运转时具热源产生须排放或冷凝的设备，及利用压缩机原理所产生的冷热源如：冰水机、冷气机、冷冻机、热泵机...等具冷凝排放或热回收回路装置的设备，现再作进一步的简述。

如图5及图6所示，本发明第三、第四实施例是将该节能测量装置50应用于压缩机原理的架构上，如一般冰水机、冷气机、冷冻机、热泵机...等，其主要组成的基本构件不外乎压缩机71、膨胀阀72，以及作为温度交换的冷凝端73与蒸发端74，而为使压缩机71制造冷源时产生的废热得以引接至其他热源需求处可再利用(或制造热源时所产生的废冷可被再引接利用)，另可在该冷凝前端回路711处接设一热源储存负载端76，通过双回路热交换装置40进行温度的热交换，令废热能应用于产生热水等作用，以节省加热的能源，而该节能测量装置50的流量感测器51及温度感测器52，设于该冷凝前端回路711，再通过计量处理53及数位线路54，将检测的数值讯号传至终端伺服器55。或者如图6所示，也可同时在该蒸发端74与冷源储存负载端75之间设节能测量装置50。这样就能准确、简便地得知冰水机、冷气机、冷冻机、热泵机...等冷源设备制冷时所节省的热能源效益，以及应用于造热时所节省的冷源效益。

Claims

1.一种热交换节能效益的计量装置，其包含一热源产生器，该热源产生器的烟道管内设有一热交换节能器，以及一与该热交换节能器作感测连接的温度侦测器，同时，该热交换节能器还设有循环管路、温度控制器、交换体补充口、释气口、循环泵；其特征在于：

在该循环管路上设一节能测量装置，该节能测量装置包含检知注入该节能测量装置的流体流量值的一流量感知器及检知流体前、后的温差值的二温度感测器，上述流量感知器和温度感测器和一计量处理器相连接，然后该计量处理器通过一数位线路和服务业方的终端伺服器连接，该终端伺服器将计算出的节省效益回传到使用端。

2.如权利要求1所述的热交换节能效益计量装置，其特征在于，该数位线路是一般家庭具备的电话线路或网络线路。

3.如权利要求1所述的热交换节能效益计量装置，其特征在于，该热源产生器是其运转时有热源产生需排放或冷凝的回路或设备。

4.如权利要求1所述的热交换节能效益计量装置，其特征在于，该热源产生器是利用压缩机原理其运转时会同步产生冷和热源的进行冷或热回收的回路或设备。

5.如权利要求1所述的热交换节能效益计量装置，其特征在于，该循环管路包含与热交换节能器回路二端接设的第一及第二循环管路，而该二循环管路另端又接设到一双回路热交换装置，该双回路热交换装置是利用一进水管路及出水管路与外界水源及热源产生器接设，而该流量感知器及二温度感测器则设于该第一、第二循环管路上适当处，或进水管路及出水管路上适当处。