專利名稱：集中供熱系統(tǒng)使用熱水表計(jì)量采暖用戶用熱量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明方法，涉及一種使用熱水表對(duì)集中供熱系統(tǒng)中熱用戶的用熱量進(jìn)行計(jì)量的方法，并由此設(shè)定的一種分戶供熱和分戶計(jì)量熱量的供熱系統(tǒng)形式。
目前，我國集中供熱系統(tǒng)中的采暖用戶的用熱量計(jì)量，還不能像自來水和煤氣一樣，用水表和煤氣表來計(jì)量并依此收取水費(fèi)和煤氣費(fèi)，而是根據(jù)居住面積平均收取采暖費(fèi)。這種計(jì)量收費(fèi)辦法不適應(yīng)供熱企業(yè)向市場經(jīng)濟(jì)(商品化經(jīng)營)轉(zhuǎn)化的要求。為此，國內(nèi)現(xiàn)有不少單位正積極開展采暖系統(tǒng)熱量計(jì)量方法的研究。但至今還沒有一項(xiàng)成熟的技術(shù)應(yīng)用到工程實(shí)踐中來。為解決這一難題，近期引進(jìn)了國外以若培·卡徹公司研制的熱分配表法為代表的采暖用戶熱量計(jì)量技術(shù)。它是一種間接熱量測量法，是在雙管采暖系統(tǒng)中的每組散熱器上，安裝一個(gè)盛有某種特定液體介質(zhì)的量熱表，靠量熱表中的液體介質(zhì)因接受散熱器的傳熱量而蒸發(fā)，并依其在整個(gè)采暖季里蒸發(fā)量的多少，來換算出該組散熱器的散熱量，為了計(jì)算不同組型散熱器的散熱量，須預(yù)先對(duì)各種不同組型的散熱器在實(shí)驗(yàn)中確定出一個(gè)熱量換算系數(shù)C，C值確定得是否正確，直接關(guān)系著這一熱量計(jì)量方法的正確性。這一熱量計(jì)量方法，在國外是成熟的技術(shù)，但用來解決我國采暖用戶的熱量計(jì)量尚存在一些問題(1)這種計(jì)量方法，只適用于雙管采暖系統(tǒng)，我國絕大部分是單管系統(tǒng)，應(yīng)用這一方法，技術(shù)改造量太大。(2)計(jì)量是以每組散熱器為單位，不是以戶為單位，且在每組散熱器上安裝一個(gè)溫控閥和量熱表，不但管理較為麻繁，而且也給用戶帶來不便。(3)我國散熱器的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各生產(chǎn)廠的制造工藝也不統(tǒng)一，使得各種組型散熱器換算系數(shù)C的確定難度大、誤差大，影響熱量計(jì)量的正確性。(4)溫控閥和量熱表要由國外引進(jìn)，價(jià)格貴、成本高，國內(nèi)普及難以承受。
本發(fā)明方法是提供一種像用水表和煤氣表來計(jì)量水量和煤氣量一樣，用一個(gè)熱水表來計(jì)量采暖用戶的用熱量。
本發(fā)明方法是這樣實(shí)現(xiàn)用熱水表來計(jì)量采暖用戶的用熱量的在每個(gè)采暖用戶內(nèi)設(shè)置一個(gè)家庭供暖系統(tǒng)用換熱裝置，借助此換熱裝置使采暖用戶形成一個(gè)獨(dú)立的供暖系統(tǒng)，其水力工況與集中供熱系統(tǒng)的水力工況得以分開，以集中供熱系統(tǒng)的熱媒為熱源通過換熱裝置向每個(gè)用戶供熱，這樣在每個(gè)用戶換熱裝置的一次熱媒入戶引入管上設(shè)置一個(gè)熱水表，在集中供熱系統(tǒng)按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，并保持其供、回水熱媒溫度值不變時(shí)，其熱水表所計(jì)量的、流過每個(gè)用戶換熱裝置的熱媒數(shù)量即可表示為該采暖用戶的用熱量，這一計(jì)量原理是根據(jù)熱媒供給采暖用戶的熱量Q是q=C·G(t1-t2)=C·G·△t其中 q-熱媒的供熱量WC-熱媒介質(zhì)的比熱 C=4187J/kg·℃G-流入用戶的熱媒流量kg/ht1-熱媒的供水溫度℃t2-熱媒的回水溫度℃△t-熱風(fēng)供回水溫度溫差℃在t1、t2為定值條件下，△t為定值，則q=C·G·△t=kf(G)K=C·△t即q為流量G的一次函數(shù)，熱媒流量G的大小關(guān)系著熱量q的大小，用戶的用熱量則等于上式隨時(shí)間的積分，即Q=K∫tf(G)而此積分值正是熱水表所計(jì)量的熱媒流量值與一常數(shù)的乘積。因此說，可用熱水表計(jì)量的熱媒流量值來計(jì)算和表示用戶的用熱量。
本方法發(fā)明的熱水表熱量計(jì)量法，可由下面的供熱系統(tǒng)原理圖式看出，該供熱系統(tǒng)原理圖包括1、2截止閥，3熱水表、4溫控流量調(diào)節(jié)閥、5家庭供暖系統(tǒng)用管道泵、6用戶供暖系統(tǒng)管道、7溫度傳感元件、8用戶房間采暖散熱器、9用戶生活熱水裝置，10家庭供暖系統(tǒng)用水一水換熱器、11風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、12燃料調(diào)節(jié)裝置、13鍋爐、14溫度傳感器、15無級(jí)變速泵、16壓力傳感器、17集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)管道、18自力式溫度調(diào)節(jié)閥。
本方法發(fā)明的熱水表熱量計(jì)量實(shí)施細(xì)則如下設(shè)于用戶內(nèi)的水一水換熱器，將由管道泵5、用戶采暖管道6、和散熱器8等組成的用戶采暖系統(tǒng)的水力工況與集中供熱系統(tǒng)17的水力工況分開，互相獨(dú)立。從而為用戶采暖系統(tǒng)按質(zhì)調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，和集中供熱系統(tǒng)按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行創(chuàng)造了條件，當(dāng)用戶采暖系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)方式運(yùn)行以保持最佳采暖質(zhì)量時(shí)，而集中供熱系統(tǒng)可按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，以獲得最佳節(jié)能效益。設(shè)在用戶換熱器一次熱媒入戶管上的溫控閥4可根據(jù)用戶設(shè)定的溫度值由設(shè)在用戶采暖房間的溫度傳感元件7來調(diào)控一次熱媒的流入量。一次熱媒的供水溫度t1由設(shè)在集中供熱系統(tǒng)熱源鍋爐13上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥11和燃料調(diào)節(jié)裝置12，通過溫度傳感器14給以控制。一次熱媒的回水溫度t2由設(shè)在集中供熱系統(tǒng)管網(wǎng)17回水干管上的自力式溫度調(diào)節(jié)閥18給以保障。由于溫控調(diào)節(jié)帶來的熱媒流量變化而引起的集中供熱系統(tǒng)管網(wǎng)17水力工況變化，借助壓力傳感器16控制無級(jí)變速泵15得以調(diào)節(jié)，以保持外網(wǎng)的水力工況穩(wěn)定運(yùn)行。由于供、回水熱媒溫度t1、t2在不變的條件下運(yùn)行。這樣，設(shè)在用戶換熱器一次熱媒入戶管上的熱水表3所計(jì)量的熱媒流量，即可用來計(jì)算和表示用戶的用熱量，這就十分簡單的解決了集中供熱系統(tǒng)中采暖用戶的熱量計(jì)量問題。為了進(jìn)一步完善和優(yōu)化這一熱量計(jì)量方法所設(shè)定的集中供熱系統(tǒng)形式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，在用戶換熱器10的一次熱媒入戶供、回水管上設(shè)置截止閥1、2，并和熱水表3一起安裝在箱盒中，構(gòu)成一個(gè)可實(shí)現(xiàn)分戶供熱和分戶計(jì)量熱量的組合件裝置。為了滿足用戶對(duì)生活熱水的使用要求，采用了雙參數(shù)水一水換熱器，增設(shè)了用戶生活熱水裝置9，同時(shí)解決了用戶的采暖和生活熱水應(yīng)用問題。
由此看出，實(shí)現(xiàn)用熱水表計(jì)量采暖用戶用熱量的方法，不是簡單的在用戶的采暖管道上安裝上一個(gè)熱水表就能實(shí)現(xiàn)的，它是一個(gè)系統(tǒng)工程，它須要一個(gè)特定的供熱系統(tǒng)形式，和其特定的運(yùn)行調(diào)節(jié)方式，還要求供熱系統(tǒng)外網(wǎng)的供、回水溫度不變，而這些條件又決定了(1)集中供熱系統(tǒng)的外網(wǎng)必須按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行。(2)集中供熱系統(tǒng)的熱源鍋爐必須在定溫工況下運(yùn)行。這里須要說明的是，所有這些條件，不但沒有制約集中供熱系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮，反而相輔相成的促進(jìn)了集中供熱技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。正如方法發(fā)明所表明的，它不但實(shí)現(xiàn)了用熱水表直接計(jì)量采暖用戶的用熱量問題，而且又同時(shí)實(shí)現(xiàn)了分戶供熱和分戶計(jì)量熱量，為供熱企業(yè)向市場經(jīng)濟(jì)機(jī)制轉(zhuǎn)化創(chuàng)造了條件，它所確定的系統(tǒng)外網(wǎng)按量調(diào)節(jié)運(yùn)行的方式，為供熱系統(tǒng)最有效的節(jié)能和取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益奠定了基礎(chǔ)。這里須要特別指出的是適應(yīng)市場經(jīng)營機(jī)制的要求和節(jié)能，是當(dāng)今供熱技術(shù)進(jìn)步的主體，從這個(gè)意義上講，用熱水表計(jì)量采暖用戶用熱量的方法，和由其設(shè)定的集中供熱系統(tǒng)形式，集中體現(xiàn)和豐富了近代供熱技術(shù)的進(jìn)步成果。
上述熱水表熱量計(jì)量法與若培·卡徹?zé)岱峙浔頍崃坑?jì)量法相比，它有下列一些特點(diǎn)(1)它是直接測量熱媒的流量進(jìn)行熱量計(jì)量，計(jì)量更準(zhǔn)確。(2)它是以戶為單位進(jìn)行熱量計(jì)量，方法更簡便適用。(3)它的計(jì)量方法直觀，便于管理，也宜為用戶歡迎和接受。(4)它價(jià)格便宜、投資少、成本低，適合國情。尤其它在技術(shù)上完善的實(shí)現(xiàn)了分戶供熱和分戶熱量計(jì)量，完全適應(yīng)了供熱企業(yè)進(jìn)行商品化經(jīng)營的要求。因此，必將會(huì)給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和受到企業(yè)的歡迎。當(dāng)然，它也必將會(huì)迎來廣闊的市場開發(fā)前景。
權(quán)利要求
1.一種利用熱水表進(jìn)行集中供熱系統(tǒng)的采暖用戶用熱量的計(jì)量方法，是在采暖用戶內(nèi)設(shè)一換熱裝置，把用戶系統(tǒng)的水力工況與集中供熱系統(tǒng)的水力工況分開、互不相干，使用戶形成獨(dú)立供暖系統(tǒng)，利用集中供系統(tǒng)的熱媒作熱源，通過換熱裝置對(duì)用戶供暖系統(tǒng)供熱，在換熱裝置一次熱媒側(cè)入戶管上安裝熱水表，以熱水表計(jì)量的熱媒流量來計(jì)算和表示采暖用戶的用熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所表明的熱量計(jì)量方法，是在用戶的供暖工程設(shè)施中，增設(shè)家庭供暖系統(tǒng)用水一水換熱器，家庭供暖系統(tǒng)用管道循環(huán)泵，遙感溫控流量調(diào)節(jié)閥和熱水表等設(shè)施，與集中供熱系統(tǒng)結(jié)合在一起，構(gòu)成一種可實(shí)現(xiàn)分戶供熱和分戶計(jì)量熱量的集中供熱系統(tǒng)形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所表明的熱量計(jì)量方法，在用戶供熱入口供、回水管上，設(shè)置隔斷閥并和熱水表一起安裝在一個(gè)箱盒中，構(gòu)成一組分戶供熱和分戶計(jì)量熱量的裝置設(shè)施。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所表明的熱量計(jì)量方法，家庭供暖系統(tǒng)用換熱器，采用雙參數(shù)水一水換熱器，并設(shè)置用戶生活熱水裝置，同時(shí)解決了用戶的家庭供暖和生活熱水應(yīng)用問題。
全文摘要
用熱水表計(jì)量集中供熱系統(tǒng)中用戶用熱量的方法,是在采暖用戶中設(shè)一換熱器,使用戶構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立采暖系統(tǒng),再通過一個(gè)設(shè)有閥門和熱水表的開關(guān)計(jì)量箱連入外網(wǎng),形成一個(gè)可分戶供熱和分戶計(jì)量熱量的集中供熱系統(tǒng)。在系統(tǒng)外網(wǎng)按量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行并保持供、回水溫度不變的條件下,外網(wǎng)熱媒流經(jīng)用戶換熱器向采暖系統(tǒng)供熱、并由設(shè)于入戶管上的溫控流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)其流量,這時(shí),熱水表所計(jì)量的熱媒流量數(shù)即可表示為采暖用戶的用熱量數(shù)。
文檔編號(hào)G01F1/86GK1283781SQ99108940
公開日2001年2月14日 申請日期1999年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月8日
發(fā)明者許富昌 申請人:許富昌