專利名稱：一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的方法及其裝置，屬于暖通空調領域。
背景技術：
目前我國進行嘗試的按熱計量方法基本分為兩大類一類是分戶直接計量熱量，即在各用戶熱入口安裝熱量表計量用戶耗熱，同時散熱器處安裝溫控閥進行調節(jié)；另一類是在樓棟熱入口安裝總熱量表進行樓棟總熱量計量，再通過一定的方法進行熱分攤，依據(jù)分攤方式的不同主要有兩種，一種在散熱器處安裝熱分配表對各戶用熱進行熱分攤，另一種在室內安裝溫度表，累計各用戶室溫進行熱分攤。但各有其局限性，難以實行。主要表現(xiàn)在(1)采用戶用熱量表方法和蒸發(fā)式熱分配表分攤方法難以解決鄰室傳熱、樓頭屋頂問題。
由于我國居住建筑采用大規(guī)模公寓式建筑，每戶與周邊3～5戶相鄰，這就帶來了當鄰室無人居住散熱器關斷時，采暖戶對鄰室的傳熱量如何計量，以及由于此時采暖戶負荷的增加而引起的散熱器面積不夠等“鄰室傳熱”問題；在板式建筑的端部、各類建筑的頂層，由于外墻面積比其它部位大而引起的多余供熱量如何計量問題。這些問題使得目前的無論是直接計量熱量法還是熱分配表分攤方法都難以實現(xiàn)用戶的公平用熱、合理分攤，難以被社會廣泛接受。為了解決這樣的問題，有學者提出戶間隔墻與樓板加保溫、對計量出的熱量進行修正，實行綜合考慮熱量和面積的兩步制收費等等。但仍然存在以下問題(A)為了節(jié)能而推廣的分戶計量收費方式導致室內散熱器安裝量增加和戶間隔墻與樓板的保溫要求提高。而在正常使用的狀況下，這些增加了保溫的內墻與樓板兩側的溫度應該是相同的，多增加的散熱器以及保溫不起任何作用。將本應該進行外墻保溫的材料用在正常情況下不起任何作用的內墻，對建筑節(jié)能毫無意義。(B)實行熱計量修正、綜合熱價、兩步制收費，當修正系數(shù)過大、面積收費部分的權重過大時，收費改革就很難再起到其本來的作用，花了很大的代價建立的復雜收費制度卻起不到促進供暖節(jié)能的目的。
(2)蒸發(fā)式熱分攤方法和室溫累計熱分攤方法無法解決用戶開窗問題。
當用戶開窗后，實際耗熱量增加，室溫降低，采用室溫累計的熱分攤方法分攤量反而減小，同樣，由于室溫降低，散熱器表面平均溫度降低，蒸發(fā)式的熱分配表的液體蒸發(fā)量減小，采用蒸發(fā)式熱分配表的分攤方法分攤量也減小，因此上述兩種方法的技術缺陷間接鼓勵了用戶開窗，不利于建筑采暖節(jié)能。
(3)目前的計量方式在應用中存在很多其它實際問題。
主要包括1)直接分戶計量熱量的熱量表法存在機械式表不適應熱網(wǎng)水質、堵塞損壞嚴重、故障率高等問題，超聲波戶用表價格昂貴，超出用戶的經(jīng)濟承受能力。同樣用于調節(jié)的溫控閥也由于不適應水質，可靠性較低；2)采用分攤的熱分配表的計量精度受安裝質量的影響較大、只適用于一定形式的散熱器，而國內散熱器種類繁多，不能普遍適用，也不適用于地板采暖、屋頂輻射等其它系統(tǒng)；3)末端用戶采暖調節(jié)普遍采用的溫控閥調節(jié)方式存在調節(jié)可靠性低、調節(jié)量小、調節(jié)滯后、若單獨用于串聯(lián)系統(tǒng)會引起熱力失調。
(4)計量和調節(jié)由不同的設備完成，成本較高目前的計量方式計量和調節(jié)由兩個不同的環(huán)節(jié)，和不同的設備單獨完成，需要安裝溫控閥、戶式熱量表或熱分配表等，投資較大。
而通過本發(fā)明的提供的一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的方法及實現(xiàn)該方法的通斷調節(jié)裝置，可以解決上述問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的方法及實現(xiàn)該方法的通斷調節(jié)裝置。
本發(fā)明提出的一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的裝置，其特征在于所述裝置含有室溫通斷控制閥(1)、室溫控制器(2)、樓棟熱入口熱量表(3)；所述室溫控制器(2)與通斷控制閥(1)無線通訊傳遞相關信號，所述室溫控制器(2)的放置位置是任意的。
本發(fā)明提出的一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的方法，其特征在于所述方法是在每棟建筑的熱入口處安裝熱量表(3)用于計量樓棟總熱量，并以此作為該建筑物的供暖收費依據(jù)；所述在每戶入口分支管路上安裝室溫通斷控制閥(1)，室內設置室溫控制器(2)，室溫控制器(2)與通斷控制閥(1)無線通訊傳遞相關信號，用戶可根據(jù)需要通過室溫控制器在一定的范圍內任意設定室溫以及任意位置放置室溫控制器(2)；所述室溫控制器(2)測量室溫并同時將實測的室溫信號和用戶設定的室溫信號一起無線傳輸給室溫通斷控制閥(1)，通過通斷控制閥(1)內置的反映建筑熱特性的控制策略計算出閥門開啟的時間并進行存儲，進而調節(jié)室溫通斷控制閥(1)通斷以控制室溫；然后依據(jù)室溫通斷控制閥(1)的累計開啟時間及戶內面積值，進行用戶供熱量分攤。
在上述的方法中，其特征在于所述控制策略放置在室溫控制器(2)內，室溫控制器(2)將測量的室溫和用戶設定的室內采暖溫度進行比較，直接通過其內置的控制策略，無線通訊控制室溫通斷控制閥(1)的通斷狀態(tài)控制室溫。
通過該裝置和基于該裝置的熱計量方法，可以有效解決目前熱計量方法中存在的問題(1)室溫控制器內限定最低溫度，即用戶設定的室內溫度不得低于此溫度，通過限定室內溫度的最低值，減小采暖戶和非采暖戶之間的傳熱溫差，從而大大削弱鄰室傳熱問題；(2)由于采暖系統(tǒng)的設計是滿足所有用戶的采暖要求來確定散熱器面積，同等條件下，樓頭和屋頂?shù)臒嵊脩舻娜肟陂y門的開啟時間并不增加，因此通過累計開啟時間及戶內面積值進行分攤的方式不存在樓頭屋頂問題；(3)當用戶開窗后，用戶入口的閥門開通時間增加，依據(jù)上述分攤方式，用戶的分攤量增加，與實際耗熱量增加是一致的；
(4)本發(fā)明提供的裝置只是在用戶的熱入口安裝一個通斷控制閥，口徑大，并且只有“通”和“斷”兩種狀態(tài)，適應水質強，不易堵塞，并且也不受散熱器種類的限制，不受末端形式的限制，諸如地板輻射等系統(tǒng)也可應用；(5)在散熱器串聯(lián)連接的狀況下，通斷調節(jié)方式可使一個住戶單元中的各個散熱器的散熱量均勻變化，避免熱力失調，同時其內置的智能控制算法也避免了目前計量系統(tǒng)中調節(jié)滯后的缺點；(6)集調節(jié)和計量于一體，設備較少，成本低，另外其結構簡單，安裝使用方便，可靠性高。


圖1為本發(fā)明通斷控制裝置及熱分攤技術原理圖。其中1-室溫通斷控制閥、2-室溫控制器、3-樓棟熱入口熱量表、4-供熱末端設備。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步說明如圖1所示，該裝置由室溫通斷控制閥1、室溫控制器2、樓棟熱入口熱量表3構成，通過室溫控制器2用戶可根據(jù)需要在一定的范圍內任意設定室溫，并且由于室溫控制器2與通斷控制閥1無線通訊傳遞相關信號，室溫控制器2的放置位置不受限制，通過這種方式，可同時達到室溫控制、熱計量兩個目的，促進用戶行為節(jié)能。
其基本原理是在一棟建筑的熱入口處安裝熱量表3計量樓棟總熱量，并以此作為該建筑物的供暖收費依據(jù)；同時，在每戶入口分支管路上安裝室溫通斷控制閥1，在房間設置室溫控制器2。室溫控制器2測量室溫并同時將實測的室溫信號和用戶設定的室溫信號一起無線傳輸給室溫通斷控制閥1，通過其內置的反映建筑熱特性的控制策略計算出閥門開啟的時間并進行存儲，進而調節(jié)室溫通斷控制閥通斷以控制室溫；最后依據(jù)室溫通斷閥的累計開啟時間及戶內面積值，進行用戶供熱量分攤。另外控制策略也可以直接放置在室溫控制器內，室溫控制器將測量的室溫和用戶設定的室內采暖溫度進行比較，直接通過其內置的控制策略，無線通訊控制室溫通斷閥的通斷狀態(tài)控制室溫。
參看圖1，在單幢樓宇的總熱入口安裝熱量表3，計量供給該樓的總熱量。再分別在各個熱用戶入口分支管路上安裝室溫通斷控制閥1、在房間安裝室溫控制器2。用戶根據(jù)需要通過室溫控制器2在一定范圍內設定室溫，控制器2將室溫信號無線傳輸給室溫通斷控制閥1，通過其內置的控制算法計算出閥門開啟的時間并進行存儲，進而調節(jié)室溫通斷控制閥通斷控制室溫；采暖結束后，各用戶依據(jù)室溫通斷控制閥存儲的累計開啟時間及戶內面積值，進行用戶供熱量分攤。例如可依據(jù)式(1)進行分攤。
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αj=Topen,jTO]]>qj-分攤給用戶j的采暖耗熱量；αj-用戶j入口閥門的累計開啟時間比；Fj-用戶j的采暖面積；Q-樓棟入口的熱量表計量的總熱量；Topen，j-用戶j入口閥門的累計開啟時間；To-樓棟熱入口熱計量的累計時間，n-樓棟熱用戶數(shù)量。
權利要求
1.一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的裝置，其特征在于所述裝置含有室溫通斷控制閥(1)、室溫控制器(2)、樓棟熱入口熱量表(3)；所述室溫控制器(2)與通斷控制閥(1)無線通訊傳遞相關信號，所述室溫控制器(2)的放置位置是任意的。
2.一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的方法，其特征在于所述方法是在每棟建筑的熱入口處安裝熱量表(3)用于計量樓棟總熱量，并以此作為該建筑物的供暖收費依據(jù)；所述在每戶入口分支管路上安裝室溫通斷控制閥(1)，室內設置室溫控制器(2)，室溫控制器(2)與通斷控制閥(1)無線通訊傳遞相關信號，用戶可根據(jù)需要通過室溫控制器在一定的范圍內任意設定室溫以及任意位置放置室溫控制器(2)；所述室溫控制器(2)測量室溫并同時將實測的室溫信號和用戶設定的室溫信號一起無線傳輸給室溫通斷控制閥(1)，通過通斷控制閥(1)內置的反映建筑熱特性的控制策略計算出閥門開啟的時間并進行存儲，進而調節(jié)室溫通斷控制閥(1)通斷以控制室溫；然后依據(jù)室溫通斷控制閥(1)的累計開啟時間及戶內面積值，進行用戶供熱量分攤。
3.根據(jù)權利要求書2所述的方法，其特征在于所述控制策略放置在室溫控制器(2)內，室溫控制器(2)將測量的室溫和用戶設定的室內采暖溫度進行比較，直接通過其內置的控制策略，無線通訊控制室溫通斷控制閥(1)的通斷狀態(tài)控制室溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量的方法及其裝置，屬于暖通空調領域。所述方法是在每棟建筑的熱入口處安裝熱量表用于計量樓棟總熱量，并以此作為該建筑物的供暖收費依據(jù)；所述在每戶入口分支管路上安裝室溫通斷控制閥，用戶可根據(jù)需要通過室溫控制器在一定的范圍內任意設定室溫以及任意位置放置室溫控制器；所述室溫控制器測量室溫并同時將實測的室溫信號和用戶設定的室溫信號一起無線傳輸給室溫通斷控制閥，通過通斷控制閥內置的反映建筑熱特性的控制策略計算出閥門開啟的時間并進行存儲，進而調節(jié)室溫通斷控制閥通斷以控制室溫；然后依據(jù)室溫通斷控制閥的累計開啟時間及戶內面積值，進行用戶供熱量分攤。本發(fā)明可同時實現(xiàn)熱調節(jié)和熱計量。
文檔編號F24D19/00GK1952494SQ20061011468
公開日2007年4月25日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權日2006年11月21日
發(fā)明者江億, 劉蘭斌, 付林 申請人:清華大學