一種自動控制熱量的熱力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，可編程控制器根據(jù)用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經(jīng)用完，可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進行完全關閉。本實用新型可以對熱量得提供進行自動控制，使其達到換熱效率最大化，以節(jié)約能源，達到環(huán)保節(jié)能的目的。
【專利說明】一種自動控制熱量的熱力系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于供暖領域，尤其涉及一種具有熱量控制的熱力系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前供暖系統(tǒng)中，逐漸的采用了按照熱量計費的方式，但是目前根據(jù)熱量計費的費用收取以及如何進行熱量的控制卻一直在探索的階段，本實用新型就是提供一種具有熱量控制的熱力系統(tǒng)。
[0003]此外，散熱器中，目前廣泛的適用翅片管散熱器，通過翅片可以擴大散熱面積，增強換熱效果，但是翅片管的散熱器類型、以及翅片管參數(shù)的設定都影響者散熱效果的好壞，而且目前在能源危機的情況下，急需要節(jié)約能源，滿足社會的可持續(xù)發(fā)展，因此需要開發(fā)一種新的翅片管，同時需要將翅片管的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，使其達到換熱效率最大化，以節(jié)約能源，達到環(huán)保節(jié)能的目的。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種新的具有熱量控制的熱力系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:一種自動控制熱量供應的熱力系統(tǒng)，包括熱源廠供水管、熱源廠回水管、調(diào)節(jié)閥、進水溫度傳感器、出水溫度傳感器、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環(huán)泵、流量計、熱量表、可編程控制器，其特征在于，熱源供水管與熱交換器連接，在熱源廠供水管上設置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進入熱交換器的熱水量，在調(diào)節(jié)閥和熱交換器之間的管道上設置進水溫度傳感器，用于測量熱交換器的進水溫度；
[0006]熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱源廠提供的熱水進行間接換熱，然后再通過熱用戶給水管到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環(huán)泵設置在熱用戶給水管和熱交換器之間；
[0007]熱交換器與熱源廠回水管連接，在熱源廠回水管上設置流量計，用于檢測熱源廠回水管中的水的流量；在流量計和熱交換器之間的熱源廠回水管上設置出水溫度傳感器，用于測量熱交換器的出水溫度；
[0008]所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數(shù)據(jù)連接，并根據(jù)測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量；
[0009]所述可編程控制器與循環(huán)泵、熱量表和調(diào)節(jié)閥進行數(shù)據(jù)連接，用于對熱力系統(tǒng)進行自動控制；熱量表將用戶的熱量使用的數(shù)據(jù)傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據(jù)用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經(jīng)用完，可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進行完全關閉，同時停止循環(huán)泵的運行。
[0010]可編程控制器自動計算用戶剩余的熱量，在用戶熱量剩余量達到第一數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于正常開度的第一開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于正常運行功率的第一功率；在用戶熱量剩余量達到低于第一數(shù)據(jù)第二數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第一開度的第二開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第一功率的第二功率；在用戶熱量剩余量達到低于第二數(shù)據(jù)第三數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第二開度的第三開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第二功率的第三功率；在用戶熱量剩余量達到低于第三數(shù)據(jù)第四數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第三開度的第四開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第三功率的第四功率；在用戶熱量剩余量達到低于第四數(shù)據(jù)第五數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第四開度的第五開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第四功率的第五功率；在用戶熱量剩余量達到低于第五數(shù)據(jù)第六數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第五開度的第六開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第五功率的第六功率；最后在用戶熱量剩余量達到接近零的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥完全關閉，同時停止循環(huán)泵的運行。
[0011]所述的熱用戶散熱器是翅片管散熱器，包括上集管、下集管和連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管中心軸線的第一平面鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經(jīng)過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設置第二連接片，第一連接片和第二連接片為圓弧型金屬板；第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述圓弧形金屬板的圓心所在的中心軸線與基管的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行。
[0012]所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關系滿足如下公式:
[0013]Sin (A/2) =a X (L/R) 2+b X (L/R) +c
[0014]H/ (RXlO)= eX Sin (A/2) 2-f X Sin (A/2)+h ；
[0015]其中，A單位為角度，60° <A〈110°，
[0016]L 的尺寸為 mm，12mm〈L〈80mm，
[0017]R 的單位為 mm, 10mm〈R〈80mm，
[0018]H 的單位為 mm, 800mm〈H〈1200mm，
[0019]a、b、c、e、f、h 為系數(shù)，a 的范圍為 0.04-0.042，b 的范圍為 0.266-0.28，c 的范圍為 0.36-0.37，e 的范圍為 21-23，f 的范圍是 44-45，h 是 23-25。
[0020]其中a 為 0.0412，b 為 0.02715，c 為 0.03628，e 為 22，f 為 44.37，h 為 23.86。
[0021]所述的熱交換器為板式熱交換器。
[0022]所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小。
[0023]所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小的幅度越來越低。
[0024]所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部為拋物線結(jié)構(gòu)。[0025]與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型具有如下的優(yōu)點:
[0026]I)本實用新型提供了一種新的可以進行熱量控制的供暖系統(tǒng)，由用戶自己購買熱
量，一旦熱量用完，則自動停止供暖。
[0027]2)在用戶購買熱量即將用完的時候，系統(tǒng)通過逐步降低供暖量來提醒用戶，使用戶及時購買。
[0028]3)本實用新型通過多次試驗，設計了不同管徑、不同高度、夾角的翅片進行試驗，從而得到一個最優(yōu)的翅片優(yōu)化結(jié)果，并且通過試驗進行了驗證，從而證明了結(jié)果的準確性。
[0029]4)通過用戶散熱器的外部翅片包圍的空間沿著外部空氣的流通方向逐漸縮小，以增加翅片所形成的煙筒效應。
[0030]5)對外部翅片的所包圍的空間進行多次試驗進行設計，得出了外部翅片的曲線拋物線形的趨勢，已達到最優(yōu)的煙筒效應。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型熱力系統(tǒng)的示意圖；
[0032]圖2是本實用新型用戶散熱器的示意圖；
[0033]圖3是翅片管的橫截面示意圖；
[0034]圖4是圖3從左側(cè)看的一個實施例的示意圖；
[0035]圖5是圖3從左側(cè)看的一個優(yōu)化的實施例示意圖；
[0036]圖6是圖3從左側(cè)看的另一個優(yōu)化的實施例示意圖。
[0037]附圖標記如下:
[0038]I熱源廠供水管，2熱源廠回水管，3調(diào)節(jié)閥，4流量計，5進水溫度傳感器，6出水溫度傳感器，7熱交換器，8熱用戶給水管，9熱用戶回水管，10循環(huán)泵，11熱量表，12可編程控制器，13現(xiàn)實操作界面，14上集管，15基管中沒有翅片的部分，16翅片管，17下集管，18基管，19第一翅片，20空隙部分，21第一連接片，22第二翅片，23第四翅片，24第三翅片，25第
二連接片。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0040]如圖1所示，一種自動控制熱量供應的熱力系統(tǒng)，包括熱源廠供水管1、熱源廠回水管2、調(diào)節(jié)閥3、進水溫度傳感器5、出水溫度傳感器6、熱交換器7、熱用戶送水管8、熱用戶回水管9、用戶散熱器、循環(huán)泵10、流量計4、熱量表11、可編程控制器12，所述的熱源供水管I與熱交換器7連接，在熱源廠供水管I上設置調(diào)節(jié)閥3，用于調(diào)節(jié)進入熱交換器7的熱水的流量，在調(diào)節(jié)閥3和熱交換器7之間的管道上設置進水溫度傳感器5，用于測量熱交換器7的進水溫度；
[0041]熱交換器7與熱用戶給水管8和熱用戶回水管9連接，熱用戶給水管8和熱用戶回水管9之間連接熱用戶散熱器(參見圖2)，熱用戶回水管9的水通過與熱交換器7中的熱源廠提供的熱水進行換熱，然后再通過熱用戶給水管8到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環(huán)泵10設置在熱用戶回水管9上；
[0042]熱交換器7與熱源廠回水管2連接，在熱源廠回水管2上設置流量計4，用于檢測熱源廠回水管2中的水的流量；在流量計4和熱交換器7之間的熱源廠回水管2上設置出水溫度傳感器，用于測量熱交換器7的出水溫度；
[0043]所述熱量表11與進水溫度傳感器5、出水溫度傳感器6和流量計4進行數(shù)據(jù)連接，并根據(jù)測量的進水溫度、出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量；
[0044]所述可編程控制器12與循環(huán)泵10、熱量表11和調(diào)節(jié)閥4進行數(shù)據(jù)連接，用于對熱力系統(tǒng)進行自動控制；熱量表11將用戶的熱量使用的數(shù)據(jù)傳遞給可編程控制器13，可編程控制器13根據(jù)用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經(jīng)用完，可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進行完全關閉，同時停止循環(huán)泵的運行。
[0045]上述的熱力系統(tǒng)還可以包括顯示操作面板，現(xiàn)實操作面板類可以供用戶進行查詢、繳費購買熱量等操作。
[0046]熱量表可以時時的將用戶使用的熱量提供給可編程控制器，也可以按照一定的時間進行提供，例如每天進行一次結(jié)算。
[0047]可編程控制器自動計算用戶剩余的熱量，在用戶熱量剩余量達到第一數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于正常開度的第一開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于正常運行功率的第一功率；在用戶熱量剩余量達到低于第一數(shù)據(jù)第二數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第一開度的第二開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第一功率的第二功率；在用戶熱量剩余量達到低于第二數(shù)據(jù)第三數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第二開度的第三開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第二功率的第三功率；在用戶熱量剩余量達到低于第三數(shù)據(jù)第四數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第三開度的第四開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第三功率的第四功率；在用戶熱量剩余量達到低于第四數(shù)據(jù)第五數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第四開度的第五開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第四功率的第五功率；在用戶熱量剩余量達到低于第五數(shù)據(jù)第六數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第五開度的第六開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第五功率的第六功率；最后在用戶熱量剩余量達到接近零的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥完全關閉，同時停止循環(huán)泵的運行。
[0048]可編程控制器通過上述的逐步關閉調(diào)節(jié)閥和降低泵的運行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，這樣用戶就可以感覺到供暖量在逐漸的下降，從而使其知道你購買的熱量已經(jīng)臨近用完，需要盡快購買。
[0049]上述的操作可以在一定的時間段內(nèi)完成，例如幾天內(nèi)或者一個周內(nèi)完成完成，這樣用戶才能逐漸感覺到供暖量的減少，從而提醒他主動購買熱量。
[0050]上述的用戶操作可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)，從而實現(xiàn)無卡式熱量收費管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了收費和熱網(wǎng)充值的無卡傳遞，熱用戶在網(wǎng)上繳費后獲得根據(jù)繳費數(shù)額取得的繳費密碼，并在一定時間內(nèi)在機組運行管理程序上充值，充值后金額與密碼均失效，從而大大降低了熱網(wǎng)收費中的資金風險.[0051 ] 當然，用戶也可以通過現(xiàn)實操作面板直接使用網(wǎng)上銀行進行購買操作。
[0052]當然，本實用新型還提供了一種散熱器，此種散熱器可以作為單獨的一個散熱器產(chǎn)品進行保護。
[0053]所述的熱用戶散熱器是翅片管散熱器，包括上集管14、下集管17和連接上集管14和下集管17的翅片管16，所述翅片管16包括圓形基管18和第一翅片19、第二翅片22，第一翅片19和第二翅片22設置在基管18的外部并且第一翅片19和第二翅片22的延長線相交于基管18的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片19和第二翅片22沿著通過基管中心軸線的第一平面B鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片24和第四翅片23，所述第三翅片24、第四翅片23沿著第二平面C分別與第一翅片19和第二翅片22鏡像對稱，所述第二平面C與第一平面B垂直而且經(jīng)過基管18的中心軸線；所述第一翅片19和第二翅片22之間設置第一連接片21，所述第三翅片24和第四翅片27之間設置第二連接片25，第一連接片21和第二連接片25為圓弧型金屬板；所述圓弧形金屬板的中心軸線與基管18的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行。
[0054]優(yōu)選的是，相鄰基管的第一翅片互相平行，表示相鄰基管的第二翅片也互相平行，同理，第三翅片、第四翅片也互相平行。此特征表明翅片管是按照相同方向排列的。
[0055]需要解釋的是，如圖3所示，基管的中心軸線就是基管18的橫切面上的圓心點的集合形成的一條線，圓弧形金屬板的中心軸線就是橫切面上圓弧形金屬板的圓心點的集合形成的一條線。所述圓弧形金屬板的中心軸線與基管18的中心軸線重合就是指在橫切面上，圓弧形金屬板和基管是同心圓。
[0056]優(yōu)選的是，所有翅片管的尺寸都相同。
[0057]通過上述的設置，使得翅片與連接片之間形成一個空隙部分20，在對流換熱的時候，空隙部分20就形成了一種煙筒效應，能夠增強換熱。
[0058]第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間，該空間形成一定的空隙，能夠形成煙筒效應，加強對流，強化傳熱。
[0059]所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，當然，因為鏡像對稱，第三翅片和第四翅片的長度也自然是L。但是在實踐中發(fā)現(xiàn)，換熱過程中.如果翅片夾角過小，則會阻礙換熱，因為翅片夾角過小的話，導致第一翅片、第二翅片的距離太近，則溫度邊界層在封閉區(qū)域內(nèi)隨著基管高度的方向上開始重合，氣體溫度接近管壁溫度而逐漸接近熱飽和，流動阻力增大，最終反而惡化換熱，外翅片的優(yōu)勢發(fā)揮不出來，同樣的原因，隨著夾角的不斷地增大，使得連接片距離基管的距離原來越近，同樣使得溫度邊界層在封閉區(qū)域內(nèi)隨著基管高度的方向上開始重合，氣體溫度接近管壁溫度而逐漸接近熱飽和，流動阻力增大，最終反而惡化換熱，因此夾角具有一個最佳值。
[0060]對于翅片長度，如果太長，則因為基管的熱量無法及時到達翅片的端部或者即使達到效果也不明顯，如果太短，則擴展換熱面積太小，無法達到一個好的換熱效果，因此翅片的高度也有一個最佳值。
[0061]對于兩個翅片管之間的距離，首先如果距離太近或者完全靠近，則兩個翅片管的連接片之間距離的空間(參見圖2)太小，則空氣無法通過翅片之間的間隙進入翅片管之間形成的空隙，此時的換熱只能依靠從散熱器底部進入空氣，無法達到很好的對流換熱效果，同樣的原因，如果距離太遠，則翅片管的第一第二第三第四翅片無法形成有效煙筒效果的空隙，從而導致?lián)Q熱效果變差，因此對于兩個翅片管之間的距離也需要一個合適的數(shù)值。
[0062]如圖3所示，對于翅片沿著基管軸向上的高度H，也需要具有一個合適的數(shù)值，如果翅片高度太高，則在翅片的上部，因為邊界層在封閉區(qū)域內(nèi)隨著基管高度的方向上開始重合，導致?lián)Q熱的惡化，同理，高度太低，則換熱沒有充分發(fā)揮，從而影響換熱效果。
[0063]因此，本實用新型是通過多個不同尺寸的散熱器的試驗數(shù)據(jù)總結(jié)出的最佳的散熱器的翅片管的尺寸關系。因為翅片管還有夾角A、翅片長度L、翅片高度H這三個變量，因此，引入兩個無量綱量sin (A/2)、L/R、H/R，這里R是基管的半徑，從換熱效果中的散熱量最大出發(fā)，計算了近200種形式。所述的尺寸關系如下:
[0064]所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關系滿足如下公式:
[0065]Sin (A/2) =a X (L/R) 2+b X (L/R) +c
[0066]H/(RX 10) =eX Sin (A/2) 2-fX Sin (A/2)+h 其中，A 單位為角度，60。<A<110°，
[0067]L 的尺寸為 mm，12mm〈L〈80mm，
[0068]R 的單位為 mm, 10mm〈R〈80mm，
[0069]H 的單位為 mm, 800mm〈R〈1200mm，
[0070]a、b、c、e、f、h 為系數(shù)，a 的范圍為 0.04-0.042，b 的范圍為 0.266-0.28，c 的范圍為 0.36-0.37，e 的范圍為 21-23，f 的范圍是 44-45，h 是 23-25。
[0071]通過計算結(jié)果后再進行試驗，通過計算邊界以及中間值的數(shù)值，所得的結(jié)果基本上與公式相吻合，誤差基本上在4%以內(nèi)，最大的相對誤差不超過6%，平均誤差是2%。；
[0072]系數(shù)優(yōu)化的最佳結(jié)果是:a為0.0412，b為0.02715，c為0.03628，e為22，f為44.37，h 為 23.86。
[0073]優(yōu)選的是，相鄰基管中心軸線之間的距離為S=dX (L+R)父^11(4/2)，其中(1為1.1-1.2。
[0074]如圖3所示，相鄰基管中心軸線之間的距離就是橫切面上兩個基管圓心之間的距離。
[0075]d的優(yōu)化結(jié)果是1.118。
[0076]作為一個優(yōu)選，所述的熱交換器7為板式熱交換器。
[0077]作為一個優(yōu)選，如圖5、6所示，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小。通過這樣設置，可以使得空氣在翅片的空隙中的流動過程中，空隙部分20面積越來越小，從而使其流速越來越快，煙筒效應越來越明顯，從而增強換熱。
[0078]作為一個優(yōu)選，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小的幅度越來越低。實驗證明，在散熱器中，通過這樣設置，換熱效果要明顯優(yōu)于變化的幅度不變或者逐漸變大的情況。
[0079]作為一個優(yōu)選，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部為拋物線結(jié)構(gòu)。這種設置是翅片的變化起到了流線型的效果，達到最好的換熱效果，同時因為下部外延出一部分，使更多的空氣進入空隙部分。
[0080]對于圖5和圖6的兩種情況，散熱器的翅片依然可以采用所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H四者滿足的公式，但是考慮加工方便性，可以在高度方向上將翅片管分為幾部分，每一部分采取平均的翅片高度H，但是長度L保持不變，采用總的長度的方式，通過平均的翅片高度來確定夾角A。
[0081]當然也可以直接將采用平均的翅片高度，算出一個夾角，沿著翅片的高度夾角保持不變。[0082]當然，特殊情況下，因為制造的困難，翅片也不一定非要滿足上述的幾個參數(shù)的優(yōu)化公式，也可以設置為便于制造的方式，例如如圖6所示，翅片為直線的方式，高度一直保持不變，但是圓弧形封閉片距離翅片管基管的圓心的距離，沿著基管的高度不斷的減小。
[0083]作為優(yōu)選的是，圓弧形封閉片距離翅片管基管的圓心的距離，沿著高度方向上呈拋物線式的流線型變化，同時因為下部外延出一部分，使更多的空氣進入空隙部分
[0084]當然，圖6的實施例，也可以滿足上述的優(yōu)化的公式，但是制造起來比較麻煩。
[0085]雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，包括熱源廠供水管、熱源廠回水管、調(diào)節(jié)閥、進水溫度傳感器、出水溫度傳感器、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環(huán)泵、流量計、熱量表、可編程控制器，其特征在于，熱源供水管與熱交換器連接，在熱源廠供水管上設置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進入熱交換器的熱水量，在調(diào)節(jié)閥和熱交換器之間的管道上設置進水溫度傳感器，用于測量熱交換器的進水溫度； 熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱源廠提供的熱水進行間接換熱，然后再通過熱用戶給水管到達用戶散熱器中進行供暖；所述循環(huán)泵設置在熱用戶給水管和熱交換器之間； 熱交換器與熱源廠回水管連接，在熱源廠回水管上設置流量計，用于檢測熱源廠回水管中的水的流量；在流量計和熱交換器之間的熱源廠回水管上設置出水溫度傳感器，用于測量熱交換器的出水溫度； 所述熱量表與進水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計進行數(shù)據(jù)連接，并根據(jù)測量的進水溫度、 出水溫度和水的流量來計算熱用戶的耗費的熱量； 所述可編程控制器與循環(huán)泵、熱量表和調(diào)節(jié)閥進行數(shù)據(jù)連接，用于對熱力系統(tǒng)進行自動控制；熱量表將用戶的熱量使用的數(shù)據(jù)傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據(jù)用戶購買的熱量與目前使用的熱量進行對比，如果熱量已經(jīng)用完，可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進行完全關閉，同時停止循環(huán)泵的運行。
2.如權(quán)利要求1所述的自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，其特征在于，可編程控制器自動計算用戶剩余的熱量，在用戶熱量剩余量達到第一數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于正常開度的第一開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于正常運行功率的第一功率；在用戶熱量剩余量達到低于第一數(shù)據(jù)第二數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第一開度的第二開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第一功率的第二功率；在用戶熱量剩余量達到低于第二數(shù)據(jù)第三數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第二開度的第三開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第二功率的第三功率；在用戶熱量剩余量達到低于第三數(shù)據(jù)第四數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第三開度的第四開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第三功率的第四功率；在用戶熱量剩余量達到低于第四數(shù)據(jù)第五數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第四開度的第五開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第四功率的第五功率；在用戶熱量剩余量達到低于第五數(shù)據(jù)第六數(shù)據(jù)的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第五開度的第六開度，同時將循環(huán)泵調(diào)整到低于第五功率的第六功率；最后在用戶熱量剩余量達到接近零的時候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥完全關閉，同時停止循環(huán)泵的運行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱用戶散熱器是翅片管散熱器，包括上集管、下集管和連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管中心軸線的第一平面鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經(jīng)過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設置第二連接片，第一連接片和第二連接片為圓弧型金屬板；第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述圓弧形金屬板的圓心所在的中心軸線與基管的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行； 所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關系滿足如下公式:
Sin(A/2)=aX (L/R) 2+b X (L/R)+c
H/ (RXlO)= eX Sin (A/2) 2-f X Sin (A/2)+h ； 其中，A單位為角度，60° <A<110°， L的尺寸為mm, 12臟<L〈8Ctam， R 的單位為 mm, 10mm〈R〈80mm， H 的單位為 mm, 800mm〈H〈1200mm，а、b、c、e、f、h為系數(shù)，a的范圍為0.04-0.042，b的范圍為0.266-0.28，c的范圍為.0.36-0.37，e 的范圍為 21-23，f 的范圍是 44-45，h 是 23-25。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的翅片管散熱器，其中a為0.0412，b為0.02715，c為0.03628，e 為 22，f 為 44.37，h 為 23.86。
5.如權(quán)利要求1-4之一的自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱交換器為板式熱交換器。
6.如權(quán)利要求3所述的自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，其特征在于所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小。
7.如權(quán)利要求6所述的自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，其特征在于所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小的幅度越來越低。
8.如權(quán)利要求7所述的自動控制熱量的熱力系統(tǒng)，其特征在于所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部為拋物線結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F28D1/053GK203823882SQ201420155736
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】朱丹卉, 朱軍, 榮啟華, 張冠敏 申請人:濟南大學