[发明专利]智能供热节能热量表

说明书

所属技术领域

本发明涉及自动控制、供热和流体计量领域。

背景技术

在每年供暖季节，人们都要投入大量的财力、物力解决取暖问题，取暖用的能源主要是煤炭、石油、天然气等不可再生能源，并且消耗量大，在能源紧缺和价格上涨的情况下，取暖费用越来越高，同时煤炭、石油、天然气在燃烧过程中产生大量的灰尘、二氧化碳和二氧化硫等有害物质，造成了空气的污染和大量温室气体的排放，从而导致北方城市取暖季节空气中可吸入颗粒严重超标，空气质量明显下降。

在取暖过程中，不管是写字楼、办公楼、宿舍楼，还是宾馆、饭店；不管是城市集中供热还是单位集体供暖；也不管房间是否有人工作、生活，散热器基本安装到每个房间，一天24小时供应暖气，同时还要保证一定的室内温度，而办公楼实际有人工作的时间只有白天8个小时，家里上班期间又无人生活，宾馆酒店的入住率并非百分之百……，有时还存在因为室内温度过高而开窗散热的现象，不仅造成了人力、资金和能源的极大浪费，而且造成了空气的污染和大量温室气体的排放。

目前，在暖气设计安装过程中，每栋楼房、每个单元、每组散热器的进、出水口都有一个机械阀门，其主要用途是控制供热和方便维修，由于每栋楼房的暖气控制阀门一般都安装在室外地面以下，阀门上面通常还有水泥盖板盖住，或者安装在地下室、墙角等偏僻的部位，而房间内暖气控制阀门通常安装位置偏低，有的甚至被装修到墙群内部，开启非常不方便而且费劲，取暖时基本一直处于常开状态，只有维修时偶尔使用一下，控制阀门基本没有起到控制取暖的作用。

为了更好地保护环境，实现社会的可持续发展，国家正对现有供暖体制进行改革，积极推进供暖计量，实现按热量交纳热费，促进供暖采暖系统节能。

现有供暖计量的计量表普遍采用流量表，对热水或热气的流量进行计量，有的虽然使用了热量表，能够计量热量，有的甚至能够调节室内供暖温度，具有IC卡计费等功能，但由于价格昂贵，投资成本和经济效益存在较大差异，不容易普及，目前主要针对单位使用，因此，不能满足按热量交纳热费的需要。

供暖计量、按热量计费只是节能减排的手段，对供暖流量或热量进行计量的同时又能进行调节控制，尤其是按照人员的活动规律供暖，才是节能减排、省钱增效的有效方法。

随着微电子技术的发展和应用，自动化、智能化控制在各行各业得到了广泛的利用。市场上能够计量热量的热量表基本都使用单片机计量，但其简单的计量功能无法满足国家倡导的供暖节能要求。

发明内容

为了克服目前供暖流量表或热量表在供暖过程中不分室内有人没人，不分供暖有用没用，保持一天24小时持续供暖，造成能源大量浪费、空气污染和温室气体大量排放的不足，本发明提供一种智能供热节能计量装置，该计量装置不仅能够对供热进行流量计量、热量计量和计费，而且能够根据人员活动规律自动控制什么时间供暖，什么时间不供暖；能够自动控制供暖期间的最高供暖温度，防止供暖期间室内温度过高，不但节约供暖能源，而且保持舒适的人居环境；能够自动控制不供暖期间的保暖温度，防止不供暖期间室内温度过低，防止供暖管网结冻和冻裂；同时满足特殊情况下的供暖和不供暖需求。

本发明由电源、壳体、单片机、流量传感器、继电器或光电耦合器、电磁阀、电子读写器、人机对话显示屏或显示器和小键盘、数字温度传感器或模拟温度传感器和模数转换电路组成。其中，单片机是本发明装置的控制、计量中枢，存储程序信息和计量信息，实施计量、计费策略，通过输入接口接收温度传感器信息、流量传感器信息和人机对话信息，统计并存储流量、计算热量和费用，确定供暖和不供暖时间，控制供暖过程，调节供暖温度，通过输出接口发出控制信号，驱动继电器或光电耦合器工作，从而控制电磁阀的开启与闭合；温度传感器分别检测供暖管网中被控制部分的进、出水口温度和室内温度，将温度信息传送到单片机的输入接口供单片机读取；电子读写器可以用IC卡读写器也可以用其他读写器，用于读写流量、热量、费用等信息；人机对话显示屏或显示器和小键盘用于人机对话，设置相关参数，同时显示日期时间、进、出水口温度、室内温度和工作状态。