本發(fā)明涉及供熱計費裝置,具體而言,涉及適于安裝在單管、雙管供暖系統(tǒng)中的供熱計費裝置。
背景技術:
我國是能源短缺國家,但每年的能源消耗卻十分驚人,尤其是北方冬天采暖用能十分巨大,因此節(jié)約能源十分必要。我國傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)模式弊端愈加突顯,比如用戶無法調節(jié)室內溫度、僅能夠按面積收費等。而這些弊端又導致用戶無節(jié)能意識,熱能浪費嚴重。
隨著我國對建筑節(jié)能要求的不斷提高和供熱收費體制的改革,供熱按戶分別計量和按用熱量收費,進而取代按采暖面積均攤供熱費已成為供熱系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。因此,新型供熱系統(tǒng)及方法具有重要的現(xiàn)實意義。
我國對建筑節(jié)能要求不斷提高并且對供熱收費體制不斷完善,住房和城鄉(xiāng)建設部在2009年頒布的《供熱計量技術規(guī)程》(JCJ173-2009),其中明確了包括直接計量和間接計量各種熱計量方法。最常規(guī)的熱量表有機械式熱量表、超聲波式熱量表等類型。機械式熱量表的初期投資低,但流量測量精度不高,表阻力較大、容易阻塞、易損件較多并且對水質有一定要求。超聲波式熱量表的流量測量精度高、壓損小、不易堵塞,但初期投資較高。一套完整的節(jié)能熱計量系統(tǒng)通常包括熱量表和散熱器溫控閥兩部分組成,散熱器溫控閥高阻力的結構對于供熱改造后的系統(tǒng)幾乎無法實現(xiàn)正常運行;而對于供熱費用結算而言,無論是采用戶用熱量表直接計量結算還是依據戶用熱表值二次分攤總熱量結算,各用戶的戶表投資很高,戶表故障率也很高(如水質不好易堵塞、儀表運動部件難以滿足供熱系統(tǒng)的高水溫以及工作時間長的使用環(huán)境等),從而無法提供準確合理的收費依據。
目前本領域存在許多未解決的問題,包括:1、目前垂直單管順流式供暖系統(tǒng)沒有很好的節(jié)能閥門技術能夠與之相適應,傳統(tǒng)的散熱器恒溫閥易堵塞,而且投資規(guī)模巨大;2、目前基于“通斷時間面積法”的熱計量(分攤)裝置,只能用在供熱的雙管系統(tǒng)上,而不能應用在垂直單管順流式供暖系統(tǒng);3、目前戶內系統(tǒng)仍采用的是連續(xù)供熱工況條件下的設計結果,而在通斷調節(jié)模式的供熱工況下,必會出現(xiàn)系統(tǒng)水力失調的情況。
另外,目前的“通斷時間面積法”熱計量方法還存在以下問題:1、當用戶私自更換散熱器時,如僅用該用戶建筑面積和用熱時間去分攤整棟樓總熱量,則會出現(xiàn)該住戶實際用熱量大,而分攤熱量少、繳費少的不公平現(xiàn)象;2、供熱系統(tǒng)因增加計量與節(jié)能裝置,把原有定流量系統(tǒng)改變成變流量系統(tǒng)而造成的管網失衡問題;3、因目前集中供熱系統(tǒng)中普遍存在著“大流量、小溫差”的不經濟運行狀況,一般設計流量時往往偏大于實際運行所需的流量,而造成采暖系統(tǒng)前端用戶的室溫偏高而末端用戶的室溫達不到要求,從而導致熱分攤不準確且難以控制;4、因“通斷時間面積法”特殊的無線通訊功能,使其工作條件只能用在樓內雙管系統(tǒng)上安裝,而不能用在樓內單管系統(tǒng)上,這樣在實踐應用的廣泛性上受到限制;5、傳統(tǒng)散熱器三通恒溫閥阻力過大,易造成管路堵塞、室溫降低。
概述
本申請的目的在于提供適用于垂直單管順流式系統(tǒng)以及雙管供暖系統(tǒng)上的供熱計費裝置,該裝置能夠實現(xiàn)根據不同用戶的溫度需求進行供熱和計費,進而實現(xiàn)節(jié)能的效果。
本申請的供熱計費裝置,包括:管道控制閥門、微處理器、用戶信息接收模塊和電路板;管道控制閥門,其安裝在用戶供熱管道上并能夠控制供熱熱流的通斷和流量;用戶信息接收模塊,其接收來自供熱用戶的信息并將所述用戶信息傳送至所述微處理器;微處理器,其能夠將所述用戶信息傳送至遠程控制主機以及接收來自遠程控制主機的指令信息,并根據所述指令信息控制所述管道控制閥門,進而控制 供熱熱流的通斷和流量;所述管道控制閥門、微處理器和用戶信息接收模塊均安裝在所述電路板上并通過電路連接。
所述供熱計費裝置還包括殼體,優(yōu)選地,所述殼體為密閉殼體;
所述管道控制閥門包括閥體,所述閥體內設置有閥芯,所述閥體安裝于所述殼體內;
所述殼體內安裝有電機及減速器,所述電機及減速器的輸出軸與所述閥芯相連接;
所述電路板安裝于所述殼體內,所述電路板上設置有所述微處理器,所述電機及減速器與所述微處理器連接控制,所述微處理器與遠程控制主機相連。
優(yōu)選地,所述殼體內還設置有閥門開度控制裝置,所述閥門開度控制裝置主要由測溫電路和溫度傳感器構成,所述測溫電路設置于所述微處理器上,測溫電路上連接有溫度傳感器,溫度傳感器安裝于所述閥體內。
優(yōu)選地,所述殼體帶有閥門開度顯示裝置,所述開度顯示裝置包括閥門開度指示標示和觀察窗,所述閥門開度指示標示設置在所述閥芯上,密閉殼體的上表面設置有用于觀察指示標示的觀察窗。
優(yōu)選地,所述控制開關或為微型開關,或為干簧管。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述微處理器與所述遠程控制主機通訊連接。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述用戶信息接收模塊為IC卡信息接收模塊,其運用人工智能的模糊邏輯控制,通過IC卡收費實現(xiàn)自動開啟和關閉閥門,從而達到開啟和停止供暖的目的。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述微處理器根據供熱用戶的信息和來自遠程控制主機的指令信息控制各個用戶的供熱熱流的通斷和流量,進而調整各個用戶的供熱時間和室內溫度。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述供熱用戶的信息包括預存款數(shù)額、室內預設溫度、供熱時間段。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述供熱計費裝置還包括電源,優(yōu)選地,所述電源為內置電池。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述電源為超低功耗式電源,優(yōu)選地,所述電源具有休眠和喚醒模塊。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述供熱計費裝置還包括故障識別模塊,所述故障識別模塊在所述供熱計費裝置產生故障或受到破壞性外力作用時向遠程控制主機發(fā)出報警信號。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述故障識別模塊上設置有控制開關,所述控制開關安裝在電路板的底部。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述破壞性外力包括拆卸、破壞以及管道控制閥門與用戶信息接收模塊分離。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,所述故障包括裝置內進水、濕度超標、電池虧電、管道控制閥門機械故障、模塊運行故障、數(shù)據識別故障、數(shù)據傳輸故障和數(shù)據偏差超過精度值。
根據本申請的一個實施方式的供熱計費裝置,破壞性外力包括拆卸、破壞以及管道控制閥門與用戶信息接收模塊分離。
本發(fā)明的供熱計費裝置結構簡單,使用方便,采用密閉式殼體,防水性能好,同時殼體具有防拆卸功能,在檢測到暴力拆卸時,能夠及時發(fā)出報警信息,提示及時處理;并且閥門能夠根據暖氣管道的水溫,實時調整閥門的開度,節(jié)能環(huán)保。此外,閥門的開度能夠進行任意調節(jié),控制靈活、方便。
該裝置具有性能可靠,適用性廣,維護簡單等特點,可應用于既有、新建小區(qū)住宅、辦公樓宇、商業(yè)建筑、賓館以及娛樂等供熱計量場所,采用IC卡,實現(xiàn)了預付費功能,同時提供遠程接口,減少了人員查抄的困難。還可以根據用戶朝向或供水的溫度,設置閥門的開度,不僅節(jié)約了能源,實現(xiàn)了分戶計量和供熱,同時也實現(xiàn)了供熱的信息化管理理和遠程化管理,為供熱部門進一步提高供熱管理水平打下良好的基礎。
附圖說明
圖1為本發(fā)明供熱計費裝置的結構示意圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為本發(fā)明供熱計費裝置的控制原理框圖。
具體實施方式
本發(fā)明的目的在于設計一種新型的在垂直單管順流式系統(tǒng)上進行節(jié)能與熱分攤的供熱計費裝置,解決上述問題。
如圖1、圖3所示,其為供熱計費裝置的結構示意圖,具體包括:閥體1,閥體內設置有閥芯2,閥體上安裝有密閉殼體3,密閉殼體3內安裝有電機及減速器4,電機及減速器4的輸出軸與閥芯2相連接,密閉殼體3內還安裝有電路板5,電路板5上設置有微處理器6和故障識別模塊7,微處理器6上設置有內置電池和外部電源接口,可以采用外部電源供電或電池進行供電,電機及減速器4與微處理器6連接控制,故障識別模塊7上設置有控制開關8,控制開關8安裝在電路板5的底部,控制開關8一般采用微型開關或干簧管,開關的觸頭位于密閉殼體外部,與閥體1相接觸,正常狀態(tài)時控制開關8為常閉狀態(tài),故障識別模塊7不導通;當由于暴力拆卸導致密閉殼體3與閥體分離時,控制開關8打開,故障識別模塊7導通,微處理器接收到報警信息,將報警信息傳遞遠程控制主機,進行報警提示;用戶信息接收模塊13安裝于電路板上,其為IC卡信息接收模塊,通過IC卡收費實現(xiàn)自動開啟和關閉閥門,從而達到開啟和停止供暖的目的。
為了更好的調整流量,密閉殼體3內還設置有閥門開度控制裝置,閥門開度控制裝置主要由測溫電路9和溫度傳感器10構成,微處理器6上還設置有測溫電路9,測溫電路9上連接有溫度傳感器10,溫度傳感器10安裝在閥體1內。溫度傳感器能夠實時采集管道的水溫,將水溫信號傳遞給微處理器6,微處理器6控制電機及減速器4工作,控制閥門的開度,調整供熱流量,以達到節(jié)能降耗的目的。
此外,密閉殼體上還設置有閥門開度顯示裝置,如圖2所示,閥芯2上設置有閥門開度指示標示11,密閉殼體3的上表面設置有用于觀察指示標示的觀察窗12。這樣通過觀察窗能夠清晰的看到閥門的開度位置,方便調整閥門,控制更加方便、可靠。除此之外,還可以通過液晶或電子顯示屏顯示閥門開度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包在本發(fā)明范圍內。