CN101368853B - 基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法 - Google Patents

Abstract

基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法，它涉及一种采暖用热量的计量方法。它按照下述步骤进行：a.确定用户流量比例关系k_i；b.计量总用热量Q_总2；c.确定用户用热量所占总热能的比例系数p_i；c-1.定时采集用户的入水温度和出水温度；c-2.通过标准焓值表和密度表查出对应温度的水的焓值和密度；c-3.根据下式得出用户用热量所占总热能的比例系数：；d.根据下式确定用户用热量：Q_i＝p_iQ_总2。本发明按供热量比例进行热分配，提高了热分配方式的合理性，减少了外界因素对分配结果的影响。

Description

基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法

技术领域

本发明涉及一种采暖用热量的计量方法。

背景技术

在我国的北方地区，冬季采暖问题一直都占有重要的地位，往往成为人们关注的焦点。我国城市供热计量收费基本情况是：供热企业与热用户根本没有计量仪表，仍按传统的落后的建筑面积进行热量结算收费，既不科学又不公平合理。

现在，随着供热市场化地推进，采暖供热收费问题的矛盾日益突出，迫切地需要有一个适于安装在城镇居民家中的供热计量计费装置；因此，出现了热表计量技术，但是，热表计量技术在小温差、小流量条件下应用时存在计量误差过大的缺点，而且现有热表计量基本都采用机械式流量计作为基表，在供暖系统中使用易损坏，导致热表无法长期使用。

发明内容

为解决热表计量技术在小温差、小流量条件下应用时，所存在的计量误差过大的缺点，本发明提供了一种基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法，该方法按供热量比例进行热分配，提高了热分配方式的合理性，减少了外界因素对分配结果的影响。

本发明所采用的技术方案如下所述：

它按照下述步骤进行：

a.确定用户流量比例系数k_i：

测量各用户流量，根据所测流量计算得出各用户所占总流量的比例；

b.计量总用热量Q_总2；

c.确定用户用热量所占总热能的比例系数p_i：

c-1.定时采集用户的入水温度和出水温度；

c-2.通过标准焓值表和密度表查出对应温度的水的焓值和密度；

c-3.根据下式得出用户用热量所占总热能的比例系数：

$p_i=\frac{({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}{{\mathrm{\Σ}}_i({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}$

式中：

ρ_1i——用户入水密度；

ρ_2i——用户出水密度；

h_1i——用户入水焓值；

h_2i——用户出水焓值；

k_i——用户流量比例系数；

d.根据下式确定用户用热量：

Q_i＝p_iQ_总2

式中：

Q_i——用户用热量；

p_i——用户用热量所占总热能的比例系数；

Q_总2——热量总表热量读数。

作为本发明的一个改进，所述步骤b中，在供热系统中安装楼宇热表， 通过总表计量整个供热区的总用热量。

作为本发明的进一步改进，所述步骤c-1中，在供热系统中安装温度传感器，定时采集各用户的入、出水温度。

作为本发明的更进一步改进，所述温度传感器的型号可采用18B20或Pt-1000。

本发明所述基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法，结合现有热表计量技术和热分配计量技术的优点而产生的一种新的热计量方法，它把热表计量技术中的关键要素——温度和流量引入到热分配计量技术中，使热分配技术的分配依据更为科学、合理，同时克服了目前热表计量技术在小温差、小流量条件下应用时计量误差过大的缺点，还可解决热表计量中使用的机械式流量计易损坏的问题。

本发明的有益效果如下：

一、针对原热表计量方式重点改善了易出故障器件的使用，可有效提高计量的可靠性，同时减少了供热系统中热表的数量，从而降低热计量成本。

二、针对原热分配计量法通用的按得热量比例进行热分配的方式，改进为按供热量比例进行热分配，提高了热分配方式的合理性，减少了外界因素对分配结果的影响。

下面具体描述具体实施方式。

具体实施方式

本发明所述计量方法按照下述步骤进行：

a.确定用户流量比例关系k_i：

测量各用户流量，根据所测流量计算得出各用户所占总流量的比例；即，在供热系统中测量各立管(双管系统为入户管)流量，按所测流量计算出各立管(或入户管)占总流量的比例，单管而言即为一个暖气包，双管而言即为具体的一家采暖用户；其中，所述用户流量比例关系k_i为用户流量与系统总流量的比值。

b.计量总用热量Q_总2；

c.确定用户用热量所占总热能的比例系数p_i：

c-1.在供热系统中安装温度传感器，定时采集用户散热器的入、出水温度，所述温度传感器的型号可采用18B20或Pt-1000；

c-2.通过标准焓值表和密度表(CJ-2000)查出对应温度的水的焓值和密度；

c-3.根据下式得出用户用热量所占总热能的比例系数：

$p_i=\frac{({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}$

式中：

ρ_1i——用户入水密度；

ρ_2i——用户出水密度；

h_1i——用户入水焓值；

h_2i——用户出水焓值；

k_i——用户流量比例系数；

d.根据下式确定用户用热量：

Q_i＝p_iQ_总2

式中：

Q_i——用户用热量；

p_i——用户用热量比例系数；

Q_总2——热量总表热量读数。

本实施方式中步骤c-3.所述用户用热量所占总热能的比例系数p_i的理论推导，根据下述热计量原理：

$Q={\∫}_{{\mathrm{\τ}}_0}^{{\mathrm{\τ}}_1}{q}_m\mathrm{\Δhd\τ}={\∫}_{{\mathrm{\τ}}_0}^{{\mathrm{\τ}}_1}\mathrm{\ρ}{q}_v\mathrm{\Δhd\τ}$

式中：

Q——释放或吸收的热量(J或wh)；

q_m——流经热量表的水的质量流量(kg/h)；

q_v——流经热量表的水的体积流量(m³/h)；

ρ——流经热量表的水的密度(kg/m³)；

Δh——在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差(J/kg)；

τ——时间(h)。

假设每个节点瞬时热量消耗为q_i，瞬时密度为ρ_i，瞬时热焓值为h_i，瞬时体积流量为v_i，i代表具体的节点那么某个瞬时段的节点热耗是：

q_i＝Δ(ρ_ih_i)v_i

总热能可以表示为：

式中：

ρ_1i——表示节点入水密度；

h_1i——表示节点出水密度；

ρ_2i——表示节点入水焓值；

h_2i——表示节点出水焓值；

表示立管流量比例系数，该系数可以通过测量得到(具体测量方法可以参考DRN流量温度系数测量规范)。

Q_总2＝F_总Δ(ρ_总h_总)——(1)

式中：

Q_总2——表示楼宇总表计量热能，可以从楼宇总表中读出；

F_总——表示楼宇瞬时总流量，可以从楼宇总表中读出。

式中：

ΔQ——表示管耗和系统计量误差

根据式(1)与式(2)得出下式：

式中：

Δ(ρ_总h_总)——总表入水密度乘以入水温度对应的 焓值减去总表回水密度乘以出水温度对应的焓值的差；

(ρ_1ih_1i-ρ_2ih_2i)k_iF_总——是某一节点的瞬时热耗；

——是楼宇总表管辖的所有节点的计量热耗；

这样，在系统管耗和计量误差也应该分摊到用户的前提下，我们可以认为：

Q_总1≈Q_总2

因此：

约掉流量后得：

最终得到每个节点的流量温度比例系数为：

$p_i=\frac{({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}$

式中：

ρ_1i——用户入水密度；

ρ_2i——用户出水密度；

h_1i——用户入水焓值；

h_2i——用户出水焓值；

k_i——用户流量比例系数；

也就是说某个节点热耗多，那么热损分配也多，这样某个节点比例系数就是p_i，每个节点的热耗可以直接由热量总表热量读数和p_i的乘积。

本实施例中所述节点，对于单管而言，即为暖气包。对于双管而言，即为一个采暖用户。

由上述示例性实施方式可知，本发明所述技术方案并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员来说，在不脱离本发明的实质内容的情况下，只要满足计量需要，都在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法，其特征在于它按照下述步骤进行：

a确定用户流量比例系数k_i：

测量各用户流量，根据所测流量计算得出各用户所占总流量的比例；

b.计量总用热量Q_总2；

c.确定用户用热量所占总热能的比例系数p_i：

c-1.定时采集用户的入水温度和出水温度；

c-2.通过标准焓值表和密度表查出对应温度的水的焓值和密度；

c-3.根据下式得出用户用热量所占总热能的比例系数：

$p_i=\frac{({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}{{\mathrm{\Σ}}_i({\mathrm{\ρ}}_{1i}{h}_{1i}-{\mathrm{\ρ}}_{2i}{h}_{2i})k_i}$

式中：

ρ_1i——用户入水密度；

ρ_2i——用户出水密度；

h_1i——用户入水焓值；

h_2i——用户出水焓值；

k_i——用户流量比例系数；

d.根据下式确定用户用热量：

Q_i＝p_iQ_总2

式中：

Q_i——用户用热量；

p_i——用户用热量所占总热能的比例系数；

Q_总2——总用热量。

2.根据权利要求1所述的基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法，其特征在于：所述步骤b中，在供热系统中安装楼宇热表，通过总表计量整个供热区的总用热量。

3.根据权利要求1所述的基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法，其特征在于：所述步骤c-1中，在供热系统中安装温度传感器，定时采集各用户的入、出水温度。

4.根据权利要求3所述的基于流量温度系数计量用户采暖用热量的方法，其特征在于：所述温度传感器的型号可采用18B20或Pt-1000。