[发明专利]单管串联式供暖管网系统的分户热计量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及既有建筑分户热计量，特别是单管串联式供暖管网系统的分户热计量装置及方法。

背景技术

据初步统计，北方具备改造价值的老旧住宅约12亿平方米，如果再考虑节能建筑的热计量改造部分，需要改造面积将达到20亿平方米，工程量十分浩大，需要的资金量也很大，对既有建筑进行节能改造，不仅可以节约大量能源，而且可以大幅提高室内温度。但现实问题是，一面政府投入不足，一面房主又不愿投入，造成各地的改造面临困难重重，进度迟缓。我国北方老旧住宅供热管道多为单管串联式，如果改为按户热计量收费需要将管网改为双管并联式，改造成本会大大增加，扰民，工期长，在我国现阶段的形势下，要求企业推出适合中国国情的产品，切实解决问题。

在目前的现状条件下如果改造的方案能够获得成功的需要有以下几个条件：1、不动原来的管网结构，2、实现分户热计量，3、改造工期不能长，改造成本不能高。

针对上述的要求，本发明人提出了一种分户计量方法，此方法将温度测量装置安装在每户房间的立管上，流量测量装置安装在每根立管的进水口或出水口，通过M-bus总线连接这两个装置，并提供这两个装置之间的数据交换。此方案不需要改变建筑原有的管路布局，无需破坏居民家中的装修即可完成供暖的分户计量和收费，扰民小、施工简单、工期短、改造费用低，并提供了房间内控制温度恒定的阀门，提高居民屋内的舒适感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低，施工简单、工期短、改造费用低的单管串联式供暖管网系统的分户热计量装置及方法。

为实现上述发明目的可按以下方案来实现，一种单管串联式供暖管网系统的分户热计量装置，包括流量计，热量积分温控阀，M_BUS总线，M_BUS数据采集器，DTU，电脑，所述的流量计带有通讯模块，安装在立管上，所述热量积分温控阀带有通讯模块，为三通结构，分别接在立管，分户水管和短跨接管上，流量计和热量积分温控阀分别通过M_BUS总线和M_BUS数据采集器相连，M_BUS数据采集器经过DTU将数据传输至电脑。DTU是无线数据传输单元的缩写。

所述流量计可以机械式流量计或超声波流量计，此设备用于采集单根立管水流的瞬时流量，它采用先进的超声波测量技术，利用时差法对流经表内的瞬时水流量进行实时采集。将每次计算得出的瞬时流量存于表内存储器。此设备还带有通讯接口，它可以将数据通过M-BUS总线实时的将所测瞬时流量传递给数据控制中心。

所述热量积分温控阀，用于检测用户房间内散热片进水口与回水口的温度，它采用高精度PT1000铂电阻对水温进行检测，检测电路采用16位数字/模拟转换器对PT1000电阻进行采样，此方法检测精度高，检测时间短，功耗低。

所述热量积分温控阀，含有通讯模块，能与数据控制中心实时进行数据通讯。

所述热量积分温控阀，用于热量计算，它通过采集散热片进水口与回水口的温度，计算出温差△h。同时接收数据中心传递来的瞬时流量Q_v，根据下列计算公式计算出热量值：

                                                    

式中：

Q-----系统释放或吸收的热量，单位为J，

Q_m-----流经热量表的水的质量流量，单位为kg/h，

Q_v-----流经热量表的水的体积流量，单位为m³/h，

ρ-----流经热量表的水的密度，单位为kg/ m³，

△h-----在热交换系统进口和出口温度下水的焓值差，单位为J/kg，

τ-----时间，单位为h ，

计算出的热量值被存储于内部存储器中，数据控制中心可以实时对此数据进行采集并通过无线数据模块传输到到数据中心的数据库中。

所述热量积分温控阀，用于采集室内温度，热量积分温控阀上带有热敏电阻，通过内部测量电路，测量室内温度。

所述热量积分温控阀，用户通过按钮来设定温度范围，来实现室内温度恒定。当室内温度小于设定温度值3摄氏度时，热量积分温控阀打开阀门，热水流过散热器，将热量释放，房屋内温度升高。当温度大于设定温度时，热量积分温控阀关闭阀门。

所述M-bus主机，其功能为数据采集器，提供数据控制中心与各设备之间数据通讯的物理设备，通过它，数据控制中心可以采集超声波流量计的瞬时流量，并将该瞬时流量发送给热量积分温控阀，也可以实时采集热量积分温控阀的热量值。