[实用新型]用于流体热交换器的热功率分配阀

说明书

技术领域

本发明设计一种用于流体热交换器的阀，尤其涉及一种用于流体热交换器的热功率分配阀。

背景技术

暖气是一种常用的供暖装置。对于节约成本而言，集中供暖是非常行之有效的方法。然而，集中供暖带来一个问题，就是多个用户所享受的供暖如何分别计费。最为普遍的一种做法是按照各个用户的面积均摊。这种方法简单，但是却有失公平。比如，同是10平米的房间，一个房间采用3片暖气片，而另一个房间采用5片暖气片，很显然，两个房间得到的供热不同，但是如果按面积来计量供热，则它们需要分摊的费用是相同的。

对于这样一种显示公平的方法，人们想出各种方法替代，但均不理想。

发明内容

本发明旨在提出一种用于流体热交换器的热功率分配阀，其通过测量流体热交换器入口出口之间的温差以及流经流体热交换器的流量，实时地计算出流体热交换器的热输出功率，通过反馈控制来实时地控制阀体的开合，使得流体热交换器的输出功率稳定在预先的设定值。

本发明的用于流体热交换器的热功率分配阀包括：第一温度传感器、第二温度传感器、流量计、阀体以及控制单元；其中：所述第一温度传感器设置于流体热交换器的入口处，用于测量所述流体热交换器入口处的温度，并将测量的入口温度值反馈至所述控制单元；所述第二温度传感器设置于流体热交换器的出口处，用于测量所述流体热交换器出口处的温度，并将测量的出口温度值反馈至所述控制单元；所述流量计设置于流体所流经的管路上，用于测量流经所述流体热交换器的流体的流量，并将测量的所述流量值反馈至所述控制单元；所述控制单元包括电机与控制电机的控制电路，控制电路通过控制电机的旋转输出来控制与电机的输出轴相连接的阀体的开合程度；所述控制单元依照P＝CρI(T1-T2)计算所述流体热交换器的实时功率，并与预先设定的输出功率设定值作对比，当所述实时功率大于所述输出功率设定值时，控制单元的控制电路驱动电机转动使得控制阀体的打开程度减小；当所述实时功率小于所述输出功率设定值时，控制单元的控制电路驱动电机转动使得控制阀体的打开程度增加；从而，所述流体热交换器的热输出功率维持在所述输出功率设定值；其中T1是所测的入口温度值，T2是所测的出口温度值，I是所测的流量值，ρ是所述流体的比重，C为所述流体的比热。

由于采用了热功率负反馈，使得流体热交换器的热输出功率维持在设定值，极大地方便了供热总量的计算。

附图说明

从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：

图1是依照本发明的用于流体热交换器的热功率分配阀的原理框图；

图2是依照本发明的用于流体热交换器的热功率分配阀的控制单元的控制电路中所包含的单片机；

图3是与图2的单片机配合使用的入口温度传感器；

图4是与图2的单片机配合使用的出口温度传感器；

图5是与图2的单片机配合使用的电机驱动电路；

图6是与图2的单片机配合使用的流量计；

图7是与图2的单片机配合使用的无线接口。

具体实施方式

下面，将结合附图对本发明进行描述。

在对照附图进行描述之前，首先要说明一个公式P＝CρI(T1-T2)(1)，本发明核心正是基于公式(1)而设计的负反馈控制电路。其中，T1是所测的入口温度值，T2是所测的出口温度值，I是所测的流量值，ρ是所述流体的比重，C为所述流体的比热。

如图1所示，本发明的用于流体热交换器的热功率分配阀包括第一温度传感器41，第二温度传感器42，阀体1，控制单元2，流量计5，流体热交换器3，其中控制单元包括电机和控制电路，电机用于通过其输出轴来转动阀体的阀芯，从而控制阀体的开合度；控制电路用于驱动电机。

第一温度传感器41设置在流体热交换器的入口处，用于测量流体在进入流体热交换器时的温度，第二温度传感器42设置在流体热交换器的出口处，用于测量流体在进流出流体热交换器时的温度，阀体1和流量计5设置在流体流经的管路上，阀体1用于控制流经流体热交换器的流体的流量，流量计5用于测量该流量。这里需要指出的是，第一温度传感器41、第二温度传感器42、阀体1、控制单元2、流量计5与流体热交换器的机械连接顺序不限于图1中所示的顺序，只要满足第一温度传感器41是测量的流体热交换器入口处的温度、第一温度传感器42是测量的流体热交换器出口处的温度、阀体1控制流经流体热交换器的流体的流量以及流量计5测量流经流体热交换器的流量即可，比如，阀体1也可以安装在流量计5的下游或后面。