CN202582788U - 一种热计量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热计量系统，包括有热量表、多个散热器热分配计及处理模块；所述处理模块分别与所述热量表和所述多个散热器热分配计连接；所述热量表获取计量单元的总用热量，并将所述总用热量传送给所述处理模块，所述计量单元包括多个用户；所述多个散热器热分配计与所述计量单元中的多个用户的多个散热器一一对应，所述散热器热分配计获取所述散热器的相对散热量，并将所述散热器的相对散热量传送给所述处理模块；所述处理模块接收所述总用热量和所述散热器的相对散热量，并根据所述总用热量和所述用户的散热器相对散热量，计算所述用户的绝对用热量。本实用新型成本低，适用于供暖系统中应用。

Description

一种热计量系统

技术领域

本实用新型属于供暖的热计量技术领域，更具体的说，涉及一种热计量系统。

背景技术

在现有技术中，分户热计量是近年来供暖系统发展的新方向，与传统的按面积收费的方式相比，分户热计量更节能，收费更合理。目前常用的分户热计量方法是热量表法，该种方法通常是针对按户成环的水平串联和并联的供暖系统，具体实现方案是：为每个用户安装一热量表，通过测量用户供水管路的热水流量、供水管路入口处水温和供水管路出口处水温，来计量用户的用热量。如图1所示为现有技术中的采用热量表法计量用户的用热量的系统结构示意图。热量表法可以精确计量用户的用热量，然而也存在以下缺点：由于热量表计量系统的改造成本和定期检修的维护成本均较高，为每个用户安装一热量表，将极大的增加热计量系统的成本。现有技术中热计量系统存在着老建筑热计量改造成本及长期维护成本高的技术缺陷，成为本领域技术人员急待解决的技术问题。

发明内容

为克服现有技术中，热计量系统存在着安装及维护成本高的技术问题；提一种既能精确计算热用量，成本低廉而系统安全稳定的热计量系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种热计量系统，包括有热量表、多个散热器热分配计及处理模块，所述处理模块分别与所述热量表和所述多个散热器热分配计连接；所述热量表获取计量单元的总用热量，并将所述总用热量传送给所述处理模块，所述计量单元包括多个用户；

所述多个散热器热分配计与所述计量单元中的多个用户的多个散热器一一对应，所述散热器热分配计获取所述散热器的相对散热量，并将所述散热器的相对散热量传送给所述处理模块；

所述处理模块接收所述总用热量和所述散热器的相对散热量，并根据所述总用热量和所述用户的散热器相对散热量，计算所述用户的绝对用热量。

所述散热器热分配计包括：

散热器温度测量模块及环境温度获取模块；还包括有相对用热量计算模块，分别与所述散热器特征温度测量模块和所述环境温度获取模块连接；

其中，

所述散热器特征温度测量模块测量散热器特征温度，并将所述散热器特征温度传送给所述相对散热量计算模块；

所述环境温度测量模块获取用户室内环境温度，并将所述用户室内环境温度传送给所述相对散热量计算模块；

所述相对散热量计算模块接收所述散热器特征温度和所述用户室内环境温度，并根据所述所述散热器特征温度和所述用户室内环境温度，计算用户的散热器的相对散热量。

所述散热器特征温度测量模块包括：

所述散热器特征温度测量模块包括：测温电阻A及标准电阻；散热器特征温度测量模块分别与所述测温电阻A和所述标准电阻连接；计算模块与所述的散热器特征温度测量模块连接；

所述散热器特征温度测量模块测量所述测温电阻A和标准电阻的量化值并将所述测温电阻A和标准电阻的量化值发送给所述计算模块；

所述散热器特征温度计算模块接收所述测温电阻A和标准电阻的量化值，并根据所述测温电阻A和标准电阻的量化值，计算散热器特征温度。

所述环境温度测量模块包括：测温电阻B、标准电阻；

环境温度测量模块，分别与所述测温电阻B和所述标准电阻连接；

计算模块与所述环境温度测量模块连接；

所述环境温度测量模块测量所述测温电阻B和标准电阻的量化值，并将所述测温电阻B和标准电阻的量化值发送给所述计算模块；

所述计算模块接收所述测温电阻B和标准电阻的量化值，并根据所述测温电阻B和标准电阻的量化值，计算用户室内温度。

所述散热器热分配计还包括：

通讯模块，与所述处理模块连接，将所述散热器的相对散热量传送给所述处理模块。

所述通讯模块为红外线通讯模块或470MHZ无线通讯模块。

所述散热器热分配计还包括：

用于存储所述用户的相对用热量的存储模块。

所述散热器热分配计还包括：

显示模块，与所述存储模块连接，显示所述存储模块存储的所述用户的相对散热量。

所述处理模块包括总热量获取模块和相对用热量总和获取模块；

比值获取模块，与所述总和获取模块连接；

乘积获取模块，与所述比值获取模块连接，

其中，

所述总和获取模块获取所有用户的所有散热器相对散热量的总和，并将所述所有用户的所有散热器相对散热量的总和传送给所述比值获取模块；

所述比值获取模块接收所述所有用户的所有散热器的相对散热量的总和，计算每一用户的所有散热器的相对散热量与所述所有用户的所有散热器的的相对散热量的总和的比值，并将所述比值传送给所述乘积获取模块；

所述乘积获取模块接收所述比值，计算所述比值与所述总用热量的乘积，得到用户的绝对用热量。

所述热计量系统应用于所有散热器方式的供暖系统。

本实用新型具有以下有益效果：散热器热分配计的成本远小于热量表的成本，采用散热器热分配计替代热量表安装于用户家中，能够有效降低热计量系统的成本。散热器热分配计无需测量供水管路的热水流量，不受供水管路中的水质的好坏影响，使用寿命长。计量得到的用户的绝对用热量是对整个计量单元的总热量的分摊，可以有效解决由于户间传热和公共部分热消耗等因素造成的热计量收费不合理的问题。

附图说明

图1为传统热量表在供暖系统中应用的系统示意图；

图2为本实用新型实施的热计量系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的热计量系统的系统示意图(GPRS抄表)；

图4为本实用新型实施例的热计量系统的系统示意图(人工抄表)；

具体实施方式

本实用新型实施例中，采用散热器热分配计和热量表配合的方式，来计量用户的用热量，具体实现方案是：将一栋楼房、数栋楼房或者一栋楼房中的多个用户作为一个计量单元，为所述计量单元的总供水管路上安装一热量表，用于获取该计量单元的总用热量。另外，为该计量单元中的每一用户的每一个供暖散热器上安装一散热器热分配计，用于计量用户的散热器相对散热量。然后，根据该计量单元的总用热量和每一用户的所有散热器的相对散热量，采用热分摊原理，计算所述用户的绝对用热量。由于散热器热分配计的成本远小于热量表的成本，安装简单方便，采用散热器热分配计替代热量表安装于用户家中，能够有效降低热计量系统的成本。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

如图2所示为本实用新型实施例的热计量系统的结构示意图。

所述一种热计量系统包括：一个热量表H、多个散热器热分配计F、处理模块P，其中处理模块P分别与所述热量表H和所述多个散热器热分配计F连接；

所述热量表H获取计量单元的总用热量，并将所述总用热量传送给所述处理模块P，可以将一栋楼房或数栋楼房作为一个计量单元，所述计量单元包括多个用户；

所述多个散热器热分配计F与所述计量单元中的多个用户的多个散热器一一对应，所述散热器热分配计F获取所述用户的散热器的相对散热量，并将所述用户的散热器的相对散热量传送给所述处理模块P；

所述处理模块P接收所述总用热量和所述用户的散热器的相对散热量，并根据所述总用热量和所述用户的散热器的相对散热量，计算所述用户的绝对用热量。

以图3中的供暖系统为例对本实用新型的热计量系统进行说明，假设图3中的供暖系统为一栋楼房的供暖系统，将该栋楼房作为一个计量单元。

从图3中可以看出，所述热量表H安装于该栋楼房的总供水管路的入口和出口处(图中箭头表示供水管路的入水和出水方向)，所述热量表H用于测量总供水管路的热水流量、入口处水温和出口处水温，从而计量该栋楼房的总用热量。

在每一用户的供暖散热器上均安装一散热器热分配计F，用于测量该散热器的相对散热量，所述理模块P是一台数据处理装置或一台计算机，设置于小区楼栋、物业处或供暖公司处，用于对用户的用热量进行结算。另外，所述处理模块P还可以根据计算得到的用户的绝对用热量，计算用户的热费，并生成热费帐单。再者，所述处理模块P还可以将用户当前用热量与历史用热量进行比较，对用户的绝对用热量进行分析。

所述处理模块P可以采用下述公式计算用户的绝对用热量：

公式：

$q_i=\frac{{\mathrm{\Φ}}_i}{{\mathrm{\Φ}}_1+{\mathrm{\Φ}}_2+...+{\mathrm{\Φ}}_n}\×Q,(i=1---n)$

其中，q_i为第i个用户的绝对用热量，Φ_i为第i个用户的所有散热器的相对散热量，n为所述计量单元中的用户个数，Q为所述计量单元的总用热量，为第i个用户的用热量占整个计量单元总的用热量的比例。

基于上述计算方法，如图4所示，所述处理模块P相应的具有以下功能模块：

总和获取模块P1；

比值获取模块P2，与所述总和获取模块P1连接；

乘积获取模块P3，与所述比值获取模块P2连接，

其中，

所述总和获取模块P1获取所有用户的所有散热器的相对散热量的总和，并将所述所有用户的所有散热器的相对散热量的总和传送给所述比值获取模块P2；

所述比值获取模块P2接收所述所有用户的所有散热器的相对散热量的总和，计算每一用户的相对用热量与所述所有用户的相对用热量的总和的比值，并将所述比值传送给所述乘积获取模块P3；

所述乘积获取模块P3接收所述比值，计算所述比值与所述总用热量的乘积，得到用户的绝对用热量。

下面对上述散热器热分配计的结构、安装方式以及如何计量用户的散热器的相对散热量的方法进行详细说明。

首先对本实用新型实施例中的散热器热分配计的计量原理进行简单说明，本实用新型实施例中的散热器热分配计的计量原理基于传热学理论，每一用户的用热量主要取决于户内所装供暖散热器表面特征温度与用户室内环境温度之差，所述散热器热分配计采用下述公式来计量用户的相对散热量：

$Q=K\·{\∫}_o^t{(T_1-T_L)}^b\mathrm{dt}$

Q：散热器散热量T₁：散热器特性温度T_L：室温

K：综合修正系数b：散热器特征系数

基于上述用户的相对用热量的计算方法，所述散热器热分配计相应的具有以下功能模块：

散热器特征温度测量模块F1；

环境温度测量模块F2；

相对散热量计算模块F3；

其中，相对散热量计算模块F3分别与所述散热器特征温度测量模块发1和所述环境温度测量模块发2连接；

其中，

所述散热器特征温度测量模块发F1测量用户散热器的特征温度(散热器热分配计安装在散热器表面75％高、中间位置)，并将所述的散热器特征温度传送给所述相对散热量计算模块F3；

所述环境温度测量模块F2获取用户室内环境温度，并将所述用户室内环境温度传送给所述相对散热量计算模块F3，所述相对散热量计算模块F3接收所述散热器特征和所述用户室内环境温度，并根据所述散热器特征温度和所述用户室内环境温度，计算用户的相对散热量。

所述相对散热量计算模块F3通常采用低功耗单片机实现，以减小所述散热器热分配计的功耗。

上述实施例中，所述散热器热分配计采用NTC热敏电阻测量散热器特征温度和环境温度。由于热敏电阻在不同温度下的电阻值不同，其电阻值和温度有一一对应的关系，因此，可以通过先测量热敏电阻的电阻值最后根据热敏电阻的阻值查表得到对应的温度值，然后将测量出温度传送给上述相对散热量计算模块F3，由所述相对散热量计算模块F3计算用户散热器的相对散热量。

另外，所述热分配计还可以包括一存储模块，用于将计算得到的用户的相对用热量存储起来，并可以通过一显示模块将所述存储模块存储的所述用户的相对用热量(散热器的相对散热量)显示出来。所述显示模块可以采用LCD显示屏幕显示用户的相对用热量。另外，为了方便用户查询，所述散热器热分配计还可以存储历史相对散热量、累计相对散热量等信息，并自动循环显示当前累计相对散热量、上一年的相对散热量等信息。

所述散热器热分配计在获取用户散热器的相对散热量后，可以通过内置通讯模块将所述用户的相对用热量传送给上述处理模块，由所述处理模块计算用户的绝对用热量。所述通讯模块可以采用无线方式传输数据，例如红外传输方式或470MHZ无线传输方式等。所述通讯模块还可以用于接收外部设备发送的控制信号，例如，用户可以通过远端抄表器向所述散热器热分配计发送查询用户的散热器热分配计的相对散热量的查询信号，所述通讯模块在接收到所述查询信号后，通知所述散热器热分配计查询用户的散热器的相对散热量，并将所述散热器热分配计查询到的用户的散热器相对散热量发送给处理模块。所述通讯模块的使用，极大地方便了所述散热器热分配计与远端设备的数据交换和系统网络化数据管理。

所述散热器热分配计采用锂电池对各部件进行供电，该锂电池还可以随时进行更换。

为了提高散热器热分配计的安全性，防止遭到恶意破坏，所述散热器热分配计还具有一封印，用于保护所述散热器热分配计不被拆卸，若要拆卸散热器热分配计必须要破坏封印。

上述实施例中的热计量系统主要具有以下优点：

散热器热分配计的成本远小于热量表的成本，采用散热器热分配计替代热量表安装于用户家中，能够有效降低热计量系统的成本。

还能够解决户用热量表(即在每一用户家中安装一热量表)易堵塞或结垢的问题，具体来说，由于户用热量表需要测量供水管路的热水流量，因此，在供水管路中的热水水质较差时，热量表容易堵塞或结垢，从而影响热量表的测量精度，同时还会影响热量表的使用寿命，而散热器热分配计则无需测量供水管路的热水流量，因此不受供水管路中的水质的好坏影响。

由于计量得到的用户的用热量是对整个计量单元的总热量的分摊，因此，可以有效解决由于户间传热和公共部分热消耗等问因素，造成的热计量收费不合理的问题。

另外，散热器热分配计不属于国家强制检验产品，因此维护和运行费用较低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种热计量系统，其特征是：包括有热量表及多个散热器热分配计，处理模块；所述处理模块分别与所述热量表和所述多个散热器热分配计连接；所述热量表获取计量单元的总用热量，并将所述总用热量传送给所述处理模块，所述计量单元包括多个用户；

所述多个散热器热分配计与所述计量单元中的多个用户的多个散热器一一对应，所述散热器热分配计获取所述散热器的相对散热量，并将所述散热器的相对散热量传送给所述处理模块；

所述处理模块接收所述总用热量和所述散热器的相对散热量，并根据所述总用热量和所述用户的散热器相对散热量，计算所述用户的绝对用热量。

2.根据权利要求1所述的一种热计量系统，其特征是：所述散热器热分配计包括：

散热器特征温度测量模块及环境温度测量模块；还包括有相对用热量计算模块，分别与所述散热器特征温度测量模块和所述环境温度测量模块连接；

所述散热器特征温度测量模块测量散热器特征温度，并将所述散热器特征温度传送给所述相对散热量计算模块；

所述环境温度测量模块获取用户室内环境温度，并将所述用户室内环境温度传送给所述相对散热量计算模块；

所述相对散热量计算模块接收所述散热器特征温度和所述用户室内环境温度，并根据所述所述散热器特征温度和所述用户室内环境温度，计算用户的散热器的相对散热量。

3.根据权利要求2所述的一种热计量系统，其特征是：所述散热器特征温度测量模块包括：测温电阻A及标准电阻；所述散热器特征温度测量模块，分别与所述测温电阻A和所述标准电阻连接；

计算模块，与所述的散热器特征温度测量模块连接；

所述散热器特征温度测量模块测量所述测温电阻A和标准电阻的量化值，并将所述测温电阻A和标准电阻的量化值发送给所述计算模块；

所述散热器特征温度计算模块接收所述测温电阻A和标准电阻的量化值，并根据所述测温电阻A和标准电阻的量化值，计算散热器特征温度。

4.根据权利要求2所述的一种热计量系统，其特征是：所述环境温度测量模块包括：测温电阻B、标准电阻；

环境温度测量模块，分别与所述测温电阻B和所述标准电阻连接；

计算模块，与所述环境温度测量模块连接；

所述环境温度测量模块测量所述测温电阻B和标准电阻的量化值，并将所述测温电阻B和标准电阻的量化值发送给所述计算模块；

所述计算模块接收所述测温电阻B和标准电阻的量化值，并根据所述测温电阻B和标准电阻的量化值，计算用户室内温度。

5.根据权利要求1或2所述的一种热计量系统，其特征是：所述散热器热分配计还包括：通讯模块，通讯模块与所述处理模块连接，将所述散热器的相对散热量传送给所述处理模块。

6.根据权利要求5所述的一种热计量系统，其特征是：所述通讯模块为红外线通讯模块或470MHZ无线通讯模块。

7.根据权利要求1或2所述的一种热计量系统，其特征是：所述散热器热分配计还包括有用于存储所述用户的相对用热量的存储模块。

8.根据权利要求7所述的一种热计量系统，其特征是：所述散热器热分配计还包括：显示模块，与所述存储模块连接，显示所述存储模块存储的所述用户的相对散热量。

9.根据权利要求1所述的一种热计量系统，其特征是：所述处理模块包括总用热量获取模块和相对用热量总和获取模块；

比值获取模块，与所述总和获取模块连接；

乘积获取模块，与所述比值获取模块连接，

所述总和获取模块获取所有用户的所有散热器相对散热量的总和，并将所述所有用户的所有散热器相对散热量的总和传送给所述比值获取模块；

所述比值获取模块接收所述所有用户的所有散热器的相对散热量的总和，计算每一用户的所有散热器的相对散热量与所述所有用户的所有散热器的的相对散热量的总和的比值，并将所述比值传送给所述乘积获取模块；

所述乘积获取模块接收所述比值，计算所述比值与所述总用热量的乘积，得到用户的绝对用热量。

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