CN107167266A - 一种热量分摊方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热量分摊方法、设备和系统。热量分摊方法包括以下步骤，测量各支管道供水温度T_供、回水温度T_回、供水流量q以及总管道的总热量Q_总；计算流量温度数；计算各支管道的分摊热量。热量分摊设备包括总管道和至少两条支管道，在总管道上设热力入口热量表，用于计量总热量Q_总数据；在每条支管道上设有一个流量温度采集装置；热量分摊装置，热量分摊装置分别与热力入口热量表和流量温度采集装置电连接，用来计算流量温度数和各支管道分摊的热量。热量分摊系统包括热量分摊设备。本发明由于流量温度数M为无纲量，故热量分摊设备不是计量器具，不需要首检和周期性检定，大大减少了维护工作量，提高系统维护工作效率。

Description

一种热量分摊方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及供热及热计量技术领域，尤其是一种热量分摊方法、设备和系统。

背景技术

目前，国家实施集中供热系统分户热计量政策，现行四种分户热计量方法为户用热量表法、分配计法、流量温度法和通断时间面积法。四种方法各有优缺点，户用热量表法各户热量之和不等于热量总表热量，且户用热量表是计量器具需要首检和周期性检定，检定工作量巨大；分配计法只适用于散热器系统且要求同一个小区散热器型号一致、散热器不能被遮挡等，而现在地暖系统应用很普遍且住户装修时经常更换散热器、遮挡散热器，使得分配计的使用条件不满足；流量温度法原来仅适用于定流量系统，经过发展在变流量系统中也能应用，但是每户没有显示设备，调节不方便；通断时间面积法从定义上舍弃各户热量的概念，而实质是认为在各户阀门开启状态下其热量和各户的面积成正比，但实际运行中，即使各户阀门全部打开，在面积一致的情况下各户的热量差异很大，有的会到达十几倍，甚至数十倍，无法持续按照分配热量收费。

发明内容

本发明的目的是设计一种热量分摊设备，利用计算流量温度数，实现热分摊的一种网络热表，由于流量温度数为无纲量，从而能够减少人工操作步骤，节约劳动成本。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

通过一种热量分摊方法，包括以下步骤：

步骤一，测量各支管道供水温度T_供、回水温度T_回、供水流量q以及总管道的总热量Q_总；

步骤二，计算流量温度数，流量温度数的计算公式为：

M＝∫q(T_供-T_回)dt

M-流量温度数

q-流量

T_供-供水温度

T_回-回水温度

t-时间；

步骤三，计算各支管道的热量，热量的计算公式为：

Q_i-第i支管道的热量

Q_总-总热量。

上述的热量分摊方法中，在计算流量温度数，同一个分配范围内各个流量温度数计算时，流量、供水温度、回水温度及时间的计算单位应相同。

本发明的目的还可以通过以下技术方案来实现。

通过一种热量分摊设备，包括总管道和至少两条支管道，热量分摊设备还包括：

热力入口热量表，热力入口热量表设置在总管道上，用于计量总热量 Q_总数据；

流量温度采集装置，在每条支管道上设有一个流量温度采集装置，每个流量温度采集装置分别用于采集每条支管道的供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量q数据，并计算对应支路的流量温度数M；

热量分摊装置，热量分摊装置分别与热力入口热量表和流量温度采集装置电连接，热量分摊装置根据热力入口热量表和流量温度采集装置提供的总热量Q_总数据、供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量_q和流量温度数M 数据来计算各支管道的分摊热量。

其中，

流量温度数的计算公式为：

M＝∫q(T_供-T_回)dt

M-流量温度数

q-流量

T_供-供水温度

T_回-回水温度

t-时间；

热量的计算公式为：

Q_i-第i支管道的热量

Q_总-总热量。

上述的热量分摊设备还包括：

显示装置，显示装置用于供水流量q、供水温度T_供、回水温度T_回和/或流量温度数M的显示。

上述的热量分摊设备中，显示装置所显示的流量温度数M为预设时间内的累计流量温度数。

上述的热量分摊设备中，显示装置还可以显示第i支管道的热量Q_i。

上述的热量分摊设备中，显示装置与热量分摊装置电连接或无线；和/ 或

显示装置与流量温度采集装置电连接或无线。

上述的热量分摊设备中，热量分摊装置包括依次电连接的：

输入元件，输入元件分别与热力入口热量表和流量温度采集装置电连接，用于采集总热量Q_总数据、供水温度T_供数据、回水温度T_回数据、供水流量q数据和流量温度数M数据；

计算元件，用于根据输入元件采集的数据计算得出每条支管道分摊的热量数据；

输出元件，用于输出每条支管道的分摊热量数据。

上述的热量分摊设备中，流量温度采集装置上设有供电元件，

供电元件为连接有通讯线路或电源的电源接口，和/或

供电元件为设置蓄电池的电池盒。

本发明的目的还可以通过以下技术方案来实现。

通过一种热量分摊系统，热量分摊系统包括上述的热量分摊设备，

热量分摊系统进行实时热量分摊或者周期性分摊或阶段性热量分摊。

借由上述技术方案，本发明提出的一种热量分摊设备至少具有下列优点：

1)由于流量温度数M为无纲量，故热量分摊设备不是计量器具，不需要首检和周期性检定，大大减少了维护工作量，提高系统维护工作效率。

2)通过显示装置不仅便于及时、全面的掌握单元和用户的热量消耗数据，还很大程度的简化供热系统的工作量。

3)通过电脑或手机，用户可以及时查询各项用热信息，充分利用现有发达的通讯网络环境，提高用户应用的便携性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明热量分摊设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种热量分摊设备的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

热量分摊方法实施例

本实施例公开了一种热量分摊方法，热量分摊方法包括以下步骤：

步骤一，测量各支管道供水温度T_供、回水温度T_回、供水流量q以及总管道的总热量Q_总；

步骤二，计算流量温度数，流量温度数的计算公式为：

M＝∫q(T_供-T_回)dt

M-流量温度数

q-流量

T_供-供水温度

T_回-回水温度

t-时间；

步骤三，计算各支管道的热量，支管道分摊热量的计算公式为：

Q_i-第i支管道的热量

Q_总-总热量。

本实施例中，每个总管道连接有一个单位热用户，的单位热用户是以一栋楼为一个单位进行计算的，也就是说，以一栋楼的入口处热量为总路，在整个楼栋的热管道入口处设有一个总路热量表。

作为可以变换的实施方式，单位热用户还可以为一栋楼上的一个建筑单元，一个建筑单元包括至少两个建筑住户。

作为可以变换的实施方式，单位热用户也可以为两栋以上楼，也就是说，两栋楼共用一个总路热量表，也可以在一栋楼里的设有两个总路热量表。总路热量表数目的设置以方便热能数据统计为准。

本实施例中，每个支管道上连接有一个待测热用户，的待测热用户是以建筑住户为计量单位的。

本实施例中，通过积分流量和温差的乘积生成一个流量温度数M，此数据为无量纲。然后通过流量温度数M来计算每条支管道的热量。

通过这种热量分摊方法计算的支管道热量，不会受到流量和温度测量仪器的精密度影响。能够使总管道热量合理的分摊到支管道中。

本实施例的另一实施方式中，在计算流量温度数，同一个分配范围内各个流量温度数计算时，流量、供水温度、回水温度及时间的计算单位应相同。同一个分配范围为一个单位热用户。也就是说，通过测量预设时间段内的单位热用户的流量、供水温度、回水温度，通过流量温度数的计算公式计算出上述流量温度数，再通过支管道热量分摊计算公式计算出每条支管道所分摊的热量。通过这种方式所计算的支管道分摊热量十分公平。热量分摊设备实施例

如图1所示的一种热量分摊设备，包括总管道和两条支管道，还包括：

热力入口热量表1，热力入口热量表1设置在总管道上，用于计量总热量Q_总数据；

流量温度采集装置2，在每条支管道上设有一个流量温度采集装置2，每个流量温度采集装置2分别用于采集每条支管道的供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量q数据，并根据上述数据计算对应支路的流量温度数M；

热量分摊装置3，热量分摊装置3分别与热力入口热量表1和流量温度采集装置2电连接，热量分摊装置3根据热力入口热量表1和流量温度采集装置2提供的总热量Q_总数据、供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量q和流量温度数M数据来计算各支管道的分摊热量，其中，

流量温度数的计算公式为：

M＝∫q(T_供-T_回)dt

M-流量温度数

q-流量

T_供-供水温度

T_回-回水温度

t-时间；

支管道分摊热量的计算公式为：

Q_i-第i支管道的热量

Q_总-总热量。

具体实施时，热力入口热量表1包括总路热量表和总路采集元件。通过总路热量表能够读取总路上的热量数据，总路采集元件将计量总路上的热量数据，并能够传递给热量分摊装置3。具体地，热力入口热量表1设置在总管道的供热管道上。

具体实施时，流量温度采集装置2包括支路供水热量流量测量表、支路回水热量表、支路采集元件及流量温度计算单元。通过支路供水热量流量表和支路回水热量能够计量支路上的热量数据和流量数据。支路采集元件将计量支路上的热量数据和流量数据传递给流量温度计算单元，流量温度计算单元通过M_＝∫q(T_供-T_回)dt来计算此支路管道上的流量温度数。

基于热计量原理，实现将支路损耗热量进行分摊，充分结合的热计量原理的科学性和热分摊的合理性。使计量结果更客观合理的反应用户的实际用热情况。

热量分摊设备的工作过程为：1)通过热力入口热量表1计量一个单元的总路热量数据，并将总路热能数据传输至热量分摊装置3；2)通过流量温度采集装置2计量每条支路的流量温度数，并将流量温度数传递给热量分摊装置3；3)热量分摊装置3进行每条支管道的含公摊的热量数据计算：热量分摊装置3首先将采集来的每条支路流量温度数进行相加，计算出每户(每条支路)流量温度数占一个单位内所有用户相加总流量温度数的比例系数。再用单位入口的总路热量数据乘以各户的流量温度数比例系数，得出每户的含公摊的热量数据。也就是说，热量分摊装置3首先将采集来的各住户的流量温度数进行相加，计算出各户流温数占各户相加总流量温度数的比例系数。用热力入口的热量乘以各户的比例系数，得出各户的分摊热量。由于流量温度数M为无纲量，故热量分摊设备不是计量器具，不需要首检和周期性检定，大大减少了维护工作量，提高系统维护工作效率。

具体实施时，总管道和支管道均为供热二次网中的管道。

作为可以变换的实施方式，流量温度采集装置2将采集的支路供水热量数据、支路回水热量数据和支路流量数据传递给热量分摊装置3，由热量分摊装置3进行统一计算的设备。

热量分摊装置3不仅能够将不同用户的支路热量数据进行批量数据处理和存储，还能将总路热能数据进行处理和存储，并且根据总路热量数据和支路流量温度数据进行计算出每户的含公摊的热量数据，即将热量数据的处理、存储和计算提升到热量分摊装置3完成。从而，改变了原有的数据传输、处理模式。

具体实施时，支管道数目与单位热用户中所包含建筑住户数量相同。支管道可以为三条、四条或五条以上任意数目。具体根据建筑住户数目进行确定。

具体实施时，热力入口热量表1设置在总管道的供热管道上。

具体实施时，每条支管道均包括供水管道和回水管道，在供水管道上设有供水管道热量流量测量表，供水管道热量流量测量表用于测量供水温度T_供和供水流量q数据；在所述回水管道上设有回水管道热量表，回水管道热量表用于测量回水温度T_回。

具体地，供水管道热量流量测量表均设置在每个建筑住户的热管道入户口处。所述回水温度测量表设置在每个建筑住户的热管道出口处。

为了方便用户进行查看供水流量q、供水温度T_供、回水温度T_回及流量温度数M的数据，的热量分摊设备还包括显示装置4，显示装置4用于供水流量q、供水温度T_供、回水温度T_回和/或流量温度数M的显示。

显示装置4的设置，不仅便于及时、全面的掌握热力入口热量表1和流量温度采集装置2各种状态变化的全过程，还很大程度的简化了系统维护工作难度，更能适应目前供热系统庞大，热用户服务工作量大的特点。

流量温度数为预设时间内的累计流量温度数。具体实施时，预设时间可以为一周、一月、一季度或一年。

进一步地，显示装置4还可以显示第i支管道的热量Q_i。

流量温度采集装置2可以和热力入口热量表1及热量分摊装置3组成系统进行实时热量分摊(或者周期性分摊，周期性分摊的预设时间可以为一周、一月、一季度或一年)，当然，也可人工抄录数据进行阶段性热量分摊。

具体实施时，显示装置4与热量分摊装置3电连接或无线连接；显示装置4与流量温度采集装置2电连接或无线连接。显示装置4通过有线网络或无线网络来接受流量温度采集装置2和热量分摊装置3的信号。

作为可以变换的实施方式，显示装置4设置还可以设置在流量温度采集装置2或热量分摊装置3上。

具体实施时，热量分摊装置3包括依次电连接的：

输入元件，输入元件分别与热力入口热量表1和流量温度采集装置2 电连接，用于采集总热量Q_总数据、供水温度T_供数据、回水温度T_回数据和供水流量q数据和流量温度数M数据；

计算元件，用于根据输入元件采集的数据计算得出每条支管道分摊的热量数据；

输出元件，用于输出每条支管道的分摊热量数据。

输出元件将分摊之后的支管道热量传输到各户显示装置4、专用无线显示装置4、网络或者手机APP上供大家查询。

显示装置4为每户提供一个查询用含公摊的热量数据的终端入口。也就是说，用户能够通过显示装置4查询含分摊的热量数据。

具体实施时，显示装置4所提供的查询服务可根据热量分摊装置3的功能进行确定。也就是说，显示装置4不仅能够向用户提供显示每户的含公摊的热量数据，还可以能够向工作人员提供输总路热量数据、支路热量数据和含公摊的热量数据，从而工作人员能够根据上述数据来判断哪个单元出现泄漏，进而减少了维护工作量，提高系统维护工作效率。另外，显示装置4对用户只显示含公摊的热量数据，不显示支路热量数据，将支路消耗热量进行分摊，也是分摊系统更加公平合理。

本发明的另一实施方式提供了一种热量分摊设备，其与上述实施例的区别在于，显示装置4包括有线显示元件和/或无线通讯接口，无线通讯接口用于向电子设备发送无线通讯信息。也就是说，显示元件能够显示供水流量q、供水温度T_供、回水温度T_回及流量温度数M的数据，上述数据也可以通过无线通信接口发送给电子设备，用户在通过电子设备进行查看。

具体实施时，用户可以通过有线显示元件进行查询含公摊的热量数据。工作人员也可以通过有线显示元件进行查询总路热量数据、支路热量数据和含公摊的热量数据。

作为可以变换的实施方式，用户可以通过与无线通讯模块的电子设备进行查询含公摊的热量数据。工作人员也可以通过无线通讯模块的电子设备进行查询总路热量数据、支路热量数据和含公摊的热量数据。

具体实施时，电子设备为电脑或手机。热量分摊设备将分摊之后的含公摊的热量数据传输到网络和手机APP上供用户查询，这样大家看到的热量数据就是分摊之后的含公摊的热量数据。

本实施例中，热量分摊设备充分利用现有网络的便携性，提供以电脑和手机为终端的查询接口平台。从而，更方便工作人员进行系统管理，提高管理效率。

作为可以变换的实施方式，电子设备还可以为平板电脑或其他电子设备。

具体实施时，流量温度采集装置2上设有供电元件，供电元件为连接有通讯线路或电源的电源接口。

进一步地，供电元件还可以为设置蓄电池的电池盒。

作为可以变换的实施方式，采用通信线路供电或者单独布置电源线供电时，流量温度采集装置2可内置蓄电设备，当停电时能保证设备单独运行至少24小时，从而能够保证热量分摊设备的稳定性。

热量分摊系统实施例

一种热量分摊系统，包括总管道和两条支管道，还包括：热力入口热量表1，热力入口热量表1设置在总管道上，用于计量总热量Q_总数据；流量温度采集装置2，在每条支管道上设有一个流量温度采集装置2，每个流量温度采集装置2分别用于计量每条支管道的供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量q数据；热量分摊装置3，热量分摊装置3分别与热力入口热量表1和流量温度采集装置2电连接，热量分摊装置3根据热力入口热量表1和流量温度采集装置2提供的总热量Q_总数据、供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量q数据来计算流量温度数和各支管道分摊的热量。热量分摊系统进行实时热量分摊。热量分摊系统的读取的每条支管道的热量分摊数据均为实时数据。

作为可以变换的实施方式，热量分摊系统还可以按照一周、一月或一季度的周期进行周期性分摊，这样热量分摊系统读取的热量分摊数据为周期性节点的数据。

作为可以变换的实施方式，热量分摊系统还可以进行阶段性热量分摊。

热量分摊系统可根据需要存储累计流量温度数，也可储存一个采暖季或者其他时间内每天的流量温度数增量。从而根据存储的流量温度数进行计算每户的分摊热量。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热量分摊方法，其特征在于，包括以下步骤：

测量各支管道供水温度T_供、回水温度T_回、供水流量q以及总管道的总热量Q_总；

计算流量温度数，流量温度数的计算公式为：

M＝∫q(T_供-T_回)dt

M-流量温度数

q-流量

T_供-供水温度

T_回-回水温度

t-时间；

计算各支管道的分摊热量，支管道分摊热量的计算公式：

Q_i-第i支管道的热量

Q_总-总热量。

2.根据权利要求1的热量分摊方法，其特征在于：

在计算流量温度数，同一个分配范围内各个流量温度数计算时，流量、供水温度、回水温度及时间的计算单位应相同。

3.一种热量分摊设备，包括总管道和至少两条支管道，其特征在于，还包括：

热力入口热量表，热力入口热量表设置在总管道上，用于计量总热量Q_总数据；

流量温度采集装置，在每条支管道上设有一个流量温度采集装置，每个流量温度采集装置分别用于采集每条支管道的供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量q数据，并计算对应支路的流量温度数M；

热量分摊装置，热量分摊装置分别与热力入口热量表和流量温度采集装置电连接，热量分摊装置根据热力入口热量表和流量温度采集装置提供的总热量Q_总数据、供水温度T_供、回水温度T_回和供水流量q和流量温度数M数据来计算各支管道的分摊热量。

4.根据权利要求3的热量分摊设备，其特征在于，还包括：

显示装置，显示装置用于供水流量q、供水温度T_供、回水温度T_回和/或流量温度数M的显示。

5.根据权利要求4的热量分摊设备，其特征在于，

显示装置所显示的流量温度数M为预设时间内的累计流量温度数。

6.根据权利要求4的热量分摊设备，其特征在于，

显示装置还可以显示第i支管道的热量Q_i。

7.根据权利要求4的热量分摊设备，其特征在于，

显示装置与热量分摊装置电连接或无线；和/或

显示装置与流量温度采集装置电连接或无线。

8.根据权利要求3的热量分摊设备，其特征在于，

热量分摊装置包括依次电连接的：

输入元件，输入元件分别与热力入口热量表和流量温度采集装置电连接，用于采集总热量Q_总数据、供水温度T_供数据、回水温度T_回数据、供水流量q数据和流量温度数M数据；

计算元件，用于根据输入元件采集的数据计算得出每条支管道分摊的热量数据；

输出元件，用于输出每条支管道的分摊热量数据。

9.根据权利要求3的热量分摊设备，其特征在于，

流量温度采集装置上设有供电元件，

供电元件为连接有通讯线路或电源的电源接口，和/或

供电元件为设置蓄电池的电池盒。

10.一种热量分摊系统，其特征在于，

包括权利要求3至9中任一项的热量分摊设备，

热量分摊系统进行实时热量分摊或者周期性分摊或阶段性热量分摊。