专利名称：热分配计量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热量计量技术领域，具体地说，涉及一种应用于集中供热系统的热分配计量系统。
背景技术：
目前，国内外采暖量计量用的电子式热分配表的测量原理为根据散热器的表面平均温度数或散热器表面平均温度数跟室内空气温度数的差值与相应采暖时间的积分数值进行热量计量。传统的热分配表因其价格低、寿命长和适用于既有建筑供热改造 等优点，得到了越来越广泛的应用，目前传统的热分配表的显示值是散热器的热耗值在整个耗热总量中所占的比例，显示数据是一个无量纲的数值，显示内容不直观。现有的热分配表安装位置较为固定，都是安装在热用户室内的每一个暖气片上，安装数量多，热用户家中有多少个散热器，就得安装多少个热分配表，安装工程量大。热分配的使用要结合散热器进行测试实验，并由专门的检测机构进行配套检测，实验工作量非常大，造成使用不方便。而且也不易实现自动化计量收费。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种显示直观、安装工程量小、使用方便的热分配计量系统。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是热分配计量系统,包括现场仪表，所述现场仪表包括分别设有标准通信接口的户用热分配表和单元热能表，所述户用热分配表连接有两个温度传感器，所述温度传感器分别安装于每个单元中每个用户的热管网进水管和回水管上；所述单元热能表安装于每个单元的热管网总进水管和回水管处，用于计量一个单元的总耗热量；数据采集器，与所述现场仪表通信连接，并通过通信模块连接到工控机，用于接收所述现场仪表测得的数据信息，并将数据信息通过所述通信模块传送到所述的工控机，所述数据信息包括每个热用户热管网的进水温度、每个热用户热管网的回水温度，每个单元总热管网的进水温度、每个单元总热管网的回水温度，以及每个所述现场仪表的地址码。作为一优选实施方式，所述单元热能表为超声波热能表。作为一优选实施方式，所述工控机还连接有室外温度传感器。 作为一优选实施方式，所述标准通信接口为M-BUS接口或RS485接口。作为一优选实施方式，所述通信模块为GPRS模块。作为一优选实施方式,温度传感器为PT1000。采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是由于所述单元热能表为超声波热能表，所述超声波热能表检测得到的数据是有热能量纲的数值，所述工控机接收所述数据采集器的数据信息，并将数据信息按照程序进行运算处理，得到每个热用户的热量消耗值，该热量消耗值也是有热能量纲的数值，所述工控机再将该热量消耗值通过通信模块下载至每个所述的现场仪表，这样，每个所述现场仪表上的显示数值就是有热能量纲的数值，显示直观；由于该热量分配计量监控系统中的所述户用热分配表只需安装于每户的热管网进水管和回水管，安装方便，安装工程量小；由于所述单元热能表计量精确，所以不需要再结合散热器进行测试实验，使用起来方便简洁。工控机运行速度快，可靠性高，而且能够存储热用户消耗的热量数据，便于实现自动化计量收费。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明图I是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的系统运行流程图；图3是本实用新型理想环境下的供暖模型；图中1、温度传感器；2、户用热分配表；3、单元热能表；4、数据采集器；5、通信模块；6、工控机；7、室外温度传感器。
具体实施方式
参照

图1，本实用新型的热分配计量系统，包括现场仪表，所述现场仪表包括分别设有标准通信接口的户用热分配表2和单元热能表3，户用热分配表2连接有两个温度传感器1，温度传感器I分别安装于每个单元中每个用户的热管网进水管和回水管上；单元热能表3安装于每个单元的热管网总进水管和回水管处，用于计量一个单元的总耗热量；数据采集器4，与所述现场仪表通信连接，并通过通信模块5连接到工控机6，用于接收所述现场仪表的数据信息，并将数据信息通过通信模块5传送到工控机6，所述数据信息包括每个热用户热管网的进水温度、每个热用户热管网的回水温度，每个单元总热管网的进水温度、每个单元总热管网的回水温度，以及每个所述现场仪表的地址码；工控机6，用于接收数据采集器4的数据信息和室外温度传感器7的数据信息，并将数据信息按照程序进行运算处理，得到每个热用户的热量消耗值，并将所述热量消耗值通过通信模块5下载至每个所述的现场仪表。单元热能表3为超声波热能表，所述超声波热能表检测得到的数据是热量实际消耗值，是有热能量纲的数值，工控机6接收数据采集器4的数据信息，并将数据信息按照程序进行运算处理，得到每个热用户的热量消耗值，该热量消耗值也是有热能量纲的数值，工控机6再将该热量消耗值通过通信模块5下载至每个所述的户用热分配表2，这样，每个户用热分配表2上的显示数值就是有热能量纲的数值，显示直观；该热量分配计量监控系统中的户用热分配表2只需安装于每户的热管网进水管和回水管上，安装方便，安装工程量小；单元热能表3为超声波热能表，计量精确，所以不需要再结合散热器进行测试实验，使用起来方便简洁。温度传感器I为PT1000，所述标准通信接口为M-BUS接口或RS485接口，所述通信模块为GPRS模块，工控机6还连接有室外温度传感器7，用于测量室外的环境温度，工控机6根据室外的环境温度、散热器热传递系数、墙体保温系数、散热器的长度等数据信息来确定供暖所需的热量，工控机6运行速度快，可靠性高。参照图2，本热分配计量系统的运行流程先进行系统初始化，然后设置用户基本信息，包括散热器传递系统a、散热器长度L、墙体散热系数3、热用户供热管道长度等参数设置，工控机6读取系统时钟，判断时间是否到设定周期，如果到设定周期，由所述现场仪表读取热管网进水温度、热管网回水温度和所述现场仪表的地址码的信息，并将信息传送到数据采集器4，然后由数据采集器4传送到工控机6，工控机6按照设定算法计算热量，得到每个热用户的热量消耗值，并将所述热量消耗值通过通信模块5下载至每个所述的现场仪表，由所述的现场仪表显示热量。参照图3，本使用新型的热分配算法 假定供热管道的热水介质、室内环境和室外环境已经达到热平衡，即所有的参数不随时间的变化而改变，建立理想环境下的供暖模型，本模型的建立的前提是将用户室内的所有散热器看做一个整体散热器，忽略管道部分的散热。热负荷基本模型包括散热器、室内环境和室外环境，横坐标为散热器模型的长度，其中，T(X)为散热器在X处的温度(°C)，P(x)为X处的室内环境温度(°C)，R为室外环境温度(V )，c为水介质的比热容(J/kg *°C )，a为热水与室内气体的热交换系数(W/m -K),^为室内空气与室外环境的热交换系数(W/m*K)，u为热水介质的质量流量(kg/h)，v为室内空气的质量流量(kg/h )进行热分配表的热量计算可以分为两个步骤I、计算进回水温差与流量的关系①在热水介质内的热量计算在热水介质的流动过程中，热水介质不断地通过散热器向室内释放热量，热水介质的温度逐渐降低。在X处的热量cuT (X)在X+ S 处的热量cuT (x+ 8 )由泰勒逼近得cur(x+Q = Cwr(X)+从X 向 X+ S 处散发的热量a [T (x) _P (x) ] Sx根据热平衡原理可知cuT(x) = cnT (x) + cu ■ Sx + a[T (x)- P(x)] Sx简化得= ^[P(X)- T(x)]②在室内空气介质内的热量计算在X 处的热量dvP (X) + a [T (x) _P (x) ] Sx在x+ 5 处的热量dvP (x+ 8 x)由泰勒逼近得:dvP(x+ Sc) = dvP(x) + dv^f- &从x向x+ S处散发的热量@ [P(X)-R] 8 X根据热平衡原理可知dvP(x) + a[T(x) - P(x)] ■ Sx = dvP(x) + dv ■ Sx + /3{P{x)-R]Sc[0047]即
权利要求1.热分配计量系统，其特征在于，包括 现场仪表，所述现场仪表包括分别设有标准通信接口的户用热分配表和单元热能表，所述户用热分配表连接有两个温度传感器，所述温度传感器分别安装于每个单元中每个用户的热管网进水管和回水管上；所述单元热能表安装于每个单元的热管网总进水管和回水管处，用于计量一个单元的总耗热量； 数据采集器，与所述现场仪表通信连接，并通过通信模块连接到工控机，用于接收所述现场仪表测得的数据信息，并将数据信息通过所述通信模块传送到所述的工控机，所述数据信息包括每个热用户热管网的进水温度、每个热用户热管网的回水温度，每个单元总热管网的进水温度、每个单元总热管网的回水温度，以及每个所述现场仪表的地址码。
2.如权利要求I所述的热分配计量系统，其特征在于所述单元热能表为超声波热能表。
3.如权利要求I所述的热分配计量系统，其特征在于所述工控机还连接有室外温度传感器。
4.如权利要求I所述的热分配计量系统，其特征在于所述标准通信接口为M-BUS接口或 RS485 接口。
5.如权利要求I所述的热分配计量系统，其特征在于所述通信模块为GPRS模块。
6.如权利要求I至5任一项所述的热分配计量系统，其特征在于所述温度传感器为PTIOOOo
专利摘要本实用新型公开了一种热分配计量系统，包括现场仪表，所述现场仪表包括分别设有标准通信接口的户用热分配表和单元热能表，所述户用热分配表连接有两个温度传感器，所述温度传感器分别安装于每个单元中每个用户的热管网进水管和回水管上；所述单元热能表安装于每个单元的热管网总进水管和回水管处；数据采集器，与所述现场仪表通信连接，并通过通信模块连接到工控机；本实用新型的热分配计量系统，显示直观、安装工程量小、使用方便，便于实现自动化计量收费。
文档编号G01K17/08GK202501938SQ201220025720
公开日2012年10月24日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者刘金花, 孙颖, 季涛 申请人:山东领动节能服务有限公司