專利名稱：熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供暖熱量計(jì)量裝置，具體的說是一種熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
在我國北方大部分地區(qū)，現(xiàn)行的供暖收費(fèi)體制是主要是按面積收費(fèi)方法。收費(fèi)的 多少和用熱的多少并沒有直接聯(lián)系，因此對于建筑節(jié)能是非常不利的。而目前我國的供暖 收費(fèi)體制正從按面積收費(fèi)向按用熱的多少收費(fèi)轉(zhuǎn)變，在這一轉(zhuǎn)變的過程中，熱量的精確測 量方法及裝置是按熱量收費(fèi)體制的非常關(guān)鍵的一步。根據(jù)國外的研究表明，采用按熱量收 費(fèi)以后，將會節(jié)能10%-20%。同時(shí)采用按熱量收費(fèi)將會為建筑節(jié)能技術(shù)(如外墻保溫，廢 熱利用等)的推行提供強(qiáng)大的動(dòng)力。目前常用的熱計(jì)量方式有兩種一種是用流量計(jì)測量熱介質(zhì)的進(jìn)戶流量，同時(shí)用 積分儀連接的溫度傳感器分別測量用戶熱介質(zhì)進(jìn)、出口處的溫度，然后利用采集的數(shù)據(jù)通 過積分儀計(jì)量出該用戶的熱量。這種計(jì)量方式計(jì)算比較精準(zhǔn)，但是存在以下問題(1)必須 要求供熱系統(tǒng)是分戶獨(dú)立的系統(tǒng)形式；(2)對于相鄰用戶之間的熱量傳遞是無法計(jì)量的；我國北方地區(qū)舊有建筑的采暖系統(tǒng)基本上都是垂直單管順流式系統(tǒng)，如改造成共用供 回水立管和分戶成環(huán)的獨(dú)立系統(tǒng)，改造起來困難，費(fèi)用較高；(4)由于我國的水質(zhì)問題，測 量入戶系統(tǒng)的流量的流量計(jì)和進(jìn)出用戶供水溫度的溫度傳感器運(yùn)行一段時(shí)間就可能出現(xiàn) 問題。另一種方式通過測定用戶散熱設(shè)備的散熱量來測定用戶的用熱量的，所用的熱計(jì)量 裝置是熱分配表加熱量表，即在每一棟樓或一個(gè)水管的總?cè)肟谔幵O(shè)一個(gè)樓用熱計(jì)量表，然 后在每個(gè)散熱片上裝熱分配表，其最大的優(yōu)點(diǎn)是對供暖系統(tǒng)的形式?jīng)]有特殊要求，不像戶 用熱量表要求有分戶獨(dú)立的系統(tǒng)，所以對于我國已有住宅采暖系統(tǒng)的改造比較適用。其缺 點(diǎn)是(1)調(diào)節(jié)不便；(2)由于鄰戶傳熱的存在，用戶熱費(fèi)的收取時(shí)存在不公平的問題。(3) 用熱收費(fèi)相當(dāng)困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、計(jì)量較準(zhǔn)、便于 對已有住宅采暖系統(tǒng)進(jìn)行改造，使用壽命長、便于調(diào)控，計(jì)量方便，節(jié)能效果明顯，有效避免 由于鄰戶傳熱的存在，用戶熱費(fèi)的收取時(shí)存在不公平問題的熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置。技術(shù)方案包括與積分儀輸入端連接的溫度傳感器，所述溫度傳感器的第一溫度傳 感器位于維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，第二溫度傳感器位于維護(hù)結(jié)構(gòu)外。所述積分儀的輸入端還并聯(lián)有多個(gè)第一溫度傳感器。所述積分儀的輸出端連接可控制熱介質(zhì)流量的電動(dòng)三通閥。本實(shí)用新型是基于下述熱原學(xué)原理室內(nèi)的散熱設(shè)備釋放的熱量通過維護(hù)結(jié)構(gòu)如 外墻，窗等傳遞到室外，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞出熱量后能夠使室內(nèi)維持一定的溫度。由此得 知，只要能測量出通過維護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞到室外的熱量也就測量出熱介質(zhì)散發(fā)到室內(nèi)的熱量， 根據(jù)這一傳熱學(xué)原理，維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量的計(jì)算公式如下Q = Σ KAtK-維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。At-室內(nèi)外溫差。由于建筑結(jié)構(gòu)是一定的，那么傳熱系數(shù)就可通過對維護(hù)結(jié)構(gòu)的測量計(jì)算得到一個(gè) 確定值。此時(shí)，可通過檢測室內(nèi)外溫差和維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)代入上述公式從而得到傳熱 量，該傳熱量即維護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞到室外的熱量，同時(shí)等于散熱設(shè)備釋放出的熱量。為測得室內(nèi)外溫差，將連接積分儀的第一溫度傳感器設(shè)置在室內(nèi)以采集室內(nèi)溫度 數(shù)據(jù)，并將第二溫度傳感器置于室外以采集室外溫度數(shù)據(jù)，上述溫度數(shù)據(jù)被送入積分儀，積 分儀對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理形成室內(nèi)外溫度變化的曲線，并可以時(shí)刻紀(jì)錄室內(nèi)外溫度變化曲 線，并且將該用戶房間的維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)和室內(nèi)外溫差數(shù)據(jù)代入公式Q=E KAt，其 中K-維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，Δ t"室內(nèi)外溫差，通過積分儀計(jì)算可得到維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量，即 用熱量的多少。上述溫度數(shù)據(jù)及傳熱量數(shù)據(jù)可通過顯示屏進(jìn)行實(shí)進(jìn)顯示。進(jìn)一步的，積分 儀還可以根據(jù)計(jì)算得到的傳熱量通過事先設(shè)計(jì)好的調(diào)節(jié)方案對電動(dòng)三通閥控制開度，以實(shí) 現(xiàn)熱量平衡，或者還可根據(jù)事預(yù)先的設(shè)計(jì)控制電動(dòng)三通閥在規(guī)定時(shí)間內(nèi)開閉。若用戶有多個(gè)房間，每個(gè)房間均有散熱設(shè)備，則可在多個(gè)相應(yīng)房間內(nèi)安裝第一溫 度傳感器，積分儀可對每個(gè)房間的室內(nèi)外溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而計(jì)算得到每個(gè)房間的傳 熱量，達(dá)到熱計(jì)量的目的。有益效果1、對于現(xiàn)有大量垂直單管順流式系統(tǒng)而言，基本上無需進(jìn)行大規(guī)模的 系統(tǒng)改造，而是對每戶加裝本實(shí)用新型設(shè)備即可，安裝使用簡便，適用于各種形式的新舊供 暖系統(tǒng)，市場前景極為廣闊。2、能夠很好的克服鄰戶傳熱、人為開窗干擾等問題，對提高使用者的節(jié)能意識有 十分明顯的促進(jìn)作用。3、利用溫度傳感器測量室內(nèi)外溫度，以獲得室內(nèi)外溫差，利用公式計(jì)算得到傳熱 量，這種計(jì)量方式無需流量計(jì)，溫度傳感器也不需接觸熱介質(zhì)，儀器使用壽命長、維修簡便。4、利用積分儀可對一戶的多個(gè)房間可同時(shí)計(jì)量，實(shí)時(shí)顯示，操作方便、安全可靠。

圖1為實(shí)施例1的安裝示意圖。圖2為實(shí)施例2電路原理圖。圖3為實(shí)施例2的安裝示意圖。其中，1-散熱片、2-第一溫度傳感器、3-第二溫度傳感器、4-積分儀、5-維護(hù)結(jié)構(gòu)、 6-設(shè)定器、7-面板、8-電動(dòng)三通閥、9-支架。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖以單戶一間房及單戶多間房安裝熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置進(jìn)行說明。實(shí)施例1參照圖1，本實(shí)用新型熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置非常簡單，積分儀4位于室內(nèi) (即維護(hù)結(jié)構(gòu)5內(nèi))，其輸入端AI并聯(lián)有第一溫度傳感器2和第二溫度傳感器3，第一傳感 器2也裝于室內(nèi)用于采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，第二溫度傳感器3設(shè)于室外(即維護(hù)結(jié)構(gòu)5外)， 用于采集室外溫度數(shù)據(jù)。室內(nèi)散熱片1上裝有控制熱介質(zhì)流量和開閉的電動(dòng)三通閥8，所述 積分儀4的輸出端AO與電動(dòng)三通閥8連接。
4[0023]工作原理當(dāng)散熱片1開始供暖后，室內(nèi)溫度發(fā)生變化，位于室內(nèi)的第一溫度傳感 器2和位于室外的第二溫度傳感器3采集到相應(yīng)數(shù)據(jù)分別傳送至積分儀4內(nèi)，積分儀4對 送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理后得到室內(nèi)外溫度變化的曲線，同時(shí)積分儀4內(nèi)預(yù)先設(shè)置了該 用戶戶型維護(hù)結(jié)構(gòu)5的傳熱系數(shù)，利用預(yù)先編寫好的程序代入相應(yīng)公式(Q =Σ KAt，其中 K-維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，At-室內(nèi)外溫差)可計(jì)算得到維護(hù)結(jié)構(gòu)5傳遞到室外的熱量即散 熱片1釋放出的熱量，從而達(dá)到熱計(jì)量的目的。采集的溫度數(shù)據(jù)及熱計(jì)量數(shù)據(jù)可通過面板7 實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)室內(nèi)溫度過低或過高時(shí)，積分儀4還可根據(jù)采集的溫度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)值的比較， 發(fā)出控制信號控制電動(dòng)三通閥8的開度從而達(dá)到控制熱介質(zhì)流量、調(diào)節(jié)室內(nèi)供熱溫度的目 的。進(jìn)一步的，根據(jù)需要還可以通過積分儀4的設(shè)定器6設(shè)置房間的供熱時(shí)間和/或供熱 溫度等ο另外，當(dāng)居民將窗戶打開時(shí)，室內(nèi)溫度很快降低，此時(shí)按室內(nèi)外溫差計(jì)量的熱量并 不能反映真實(shí)用熱量，這種情況下，積分儀4記錄的室內(nèi)溫度變化曲線將發(fā)生較大的變化； 即溫度曲線的斜率將迅速變大，此時(shí)通過比較溫度曲線的斜率可以判斷是否是人為的打開 門窗，當(dāng)溫度曲線的斜率超過預(yù)定值時(shí)，則判斷人為打開門窗，積分儀4將按溫差變化之前 的峰值計(jì)量，這樣可有效保證計(jì)量的準(zhǔn)確性，提高人們的節(jié)能環(huán)保意識，避免人為浪費(fèi)資源 的行為發(fā)生；當(dāng)溫度曲線的斜率低于預(yù)定值時(shí)，則回到時(shí)實(shí)計(jì)量狀態(tài)。供熱公司可根據(jù)實(shí)際需要通過對積分儀記錄的計(jì)量數(shù)據(jù)直接讀取或通過刷卡供 熱的方式對供熱進(jìn)行管理，便于收費(fèi)，也可通過其它的方式來對供熱用戶進(jìn)行收費(fèi)管理，這 里并不作特別限定。實(shí)施例2當(dāng)用戶有多個(gè)房間時(shí)，可參照圖2及圖3，在室外(即維護(hù)結(jié)構(gòu)5外)設(shè) 置一個(gè)第二溫度傳感器3，同時(shí)在多個(gè)裝有散熱片1的房間內(nèi)相應(yīng)設(shè)置第一溫度傳感器2， 所述溫度傳感器經(jīng)支架9固定，所有溫度傳感器均經(jīng)導(dǎo)線并聯(lián)接入積分儀4輸入端Al，多個(gè) 散熱片1上相應(yīng)的電動(dòng)三通閥8經(jīng)導(dǎo)線并聯(lián)接入積分儀4輸出端AO。這樣，利用積分儀4 可對每個(gè)房間的傳熱量進(jìn)行計(jì)量，并合計(jì)出該用戶的熱量。其余同實(shí)施例1。
權(quán)利要求一種熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置，包括與積分儀輸入端連接的溫度傳感器，其特征在于，所述溫度傳感器的第一溫度傳感器位于維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，第二溫度傳感器位于維護(hù)結(jié)構(gòu)外。
2.如權(quán)利要求1所述的熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置，其特征在于，所述積分儀的輸入端并聯(lián) 有多個(gè)第一溫度傳感器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置，其特征在于，所述積分儀的輸出端連 接可控制熱介質(zhì)流量的電動(dòng)三通閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱負(fù)荷式熱計(jì)量裝置，解決了現(xiàn)有熱計(jì)量裝置對現(xiàn)有供暖系統(tǒng)改造大、施工難度大、調(diào)節(jié)不方便、計(jì)量的問題。技術(shù)方案包括與積分儀輸入端連接的溫度傳感器，所述溫度傳感器的第一溫度傳感器位于維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，第二溫度傳感器位于維護(hù)結(jié)構(gòu)外。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便、計(jì)量方便、便于對已有住宅采暖系統(tǒng)進(jìn)行改造，有效避免由于鄰戶傳熱的存在，用戶熱費(fèi)的收取時(shí)存在不公平的問題，同時(shí)還具有節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01K17/20GK201754112SQ20102027214
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者徐國平, 朱才勇, 石建中 申請人:石建中