[发明专利]一种基于集中供暖系统数学模型的分户热计量方法及系统

权利要求书

1.一种基于集中供暖系统数学模型的分户热计量方法，其特征在于包括以下步骤：

1）集中供暖系统的每个供暖单元由m组并联的供暖分路组成，每组供暖分路由并联的n个用户组成，在集中供暖系统每个供暖单元的热力入口处供水管道上安装温度传感器、压力传感器和流量传感器，在供暖单元热水管网沿程的第一个供暖分路的第一个用户的供水管道上安装温度传感器和压力传感器，第一个供暖分路的第一个用户的回水管道上安装温度传感器、压力传感器和流量传感器，在供暖单元热水管网沿程的最后一个供暖分路的最后一个用户的供水管道上安装温度传感器和压力传感器，最后一个供暖分路的最后一个用户的回水管道上安装温度传感器、压力传感器和流量传感器，在供暖单元其余用户的回水管道上均装有温度传感器；将每一组供暖分路的所有传感器测得的数据传输给数据采集及控制装置，由数据采集及控制装置汇集处理后传送给热计量装置；

2）热计量装置对数据进行分析和处理，根据公式                                               计算用户压力损失，其中，下标表示第个供暖分路第个用户，表示一共有个供暖分路，表示每一个供暖分路一共有个热用户，为用户压力损失，用户供水端压力，为用户阻力特性数，、为两个待求参数，，， 分别为第一个供暖分路第一个用户供水端和回水端压力，其值由对应的压力传感器测得，为第个供暖分路第个用户供水端和回水端压力，其值由对应的压力传感器测得，，为第一个供暖分路第一个用户流量，其值由对应的流量传感器测得，，为第个供暖分路第个用户流量，其值由对应的流量传感器测得；

3）根据用户流量公式计算用户流量，为用户流量；

4）根据管道传热学公式计算用户供水端温度，其中，下标表示供水端，为热水比热容，为供暖单元每个供暖分路供水端温度，为热水从每个供暖分路供水端输送到每个用户供水端所产生的室外管网热损失；

5）利用公式计算出用户用热量，其中，下标表示回水端，表示不同工况下供暖持续时间，表示在时间段下的功率，为用户用热量。

2.根据权利要求1所述的基于集中供暖系统数学模型的分户热计量方法，其特征在于：用户阻力特性数可根据公式求出，其中，为用户阻力特性数的修正系数，为常数，为热水密度，为管道内径，为管道摩擦阻力系数， 表示管道长度， 表示各局部阻力系数之和。

3.根据权利要求1所述的基于集中供暖系统数学模型的分户热计量方法，其特征在于：同一供暖分路相邻用户供水端压力由公式 求得，相邻供暖分路供水端压力由公式求得，其中，为每个供暖分路相邻用户之间的阻力特性数，为相邻供暖分路之间的阻力特性数，为每个供暖分路供水端压力，为热水密度，为重力加速度，为相邻供暖分路之间的管道长度，为第个供暖分路的流量。

4.一种基于集中供暖系统数学模型的分户热计量系统，其特征在于：该系统包括数据采集与控制装置（1）、热计量装置（7）和集中供暖系统管理中心（8），供暖单元每个供暖分路配备一个数据采集与控制装置（1），供暖单元每个供暖分路的所有传感器通过线缆与对应的数据采集与控制装置（1）连接，数据采集与控制装置（1）通过无线或者电力载波通信方式与热计量装置（7）通信，热计量装置（7）通过网络与集中供暖系统管理中心（8）进行通信。

5.根据权利要求4所述的基于集中供暖系统数学模型的分户热计量系统，其特征在于：热计量装置（7）包括无线或电力载波通信模块（2）、微处理器（3）、操作界面（4）、显示屏（5）和网络通信模块（6），无线或电力载波通信模块（2）完成数据采集与控制装置（1）和热计量装置（7）的通信，网络通信模块（6）通过网络完成热计量装置（7）和集中供暖系统管理中心（8）的通信，微处理器（3）完成数据的分析和处理得出用户用热量，用户对操作界面（4）进行操作，就可通过显示屏（5）查看用热信息。