一种新型智能化热量表的研究

　　我国供热采暖系统的现状:(1)采暖系统相对落后,供热品质差,室温冷热不匀,系统热效率差。(2)能耗大,调节功能落后。(3)缺乏计量手段。(4)热费收缴困难。

　　国外的热计量经验表明,采取供热计量收费措施可节能20%~30%。

　　鉴于上述原因,笔者在成功研制出一种工业温控系统之后,设计了一种智能型温控热量仪表。该仪表具有经济、简单、可靠的特点,既节能,又满足了需要。

　　1　测量原理及实现方法

　　1.1　测量原理

　　由热源供应的热水以较高温度流入交换系统(散热器等),以较低的温度流出;在此过程中,通过热量交换向用户提供热量。根据热力测量公式,用户所获得的热量可由下列方程式计算得出:

　　式中:E———热交换系统输出热量;

　　K———比重和比热的修正系数;

　　T_S———进水温度(℃);Tr———出水温度(℃);V———一定时间内流经供热系统的热水流量(升)。

　　式中K值是一个同时取决于供回水温度的变量,用来对比重进行修正;即,如果进水(回水)温度不同,即使进水,回水间的温差相同,用户从流经系统的等量热水中所获得的热量也是不同的。在热量表的国际标准中专门谈到了K值。

　　根据预先设置的室内温度(随时可设),测量系统自动调节电磁阀的开启和关闭。室内感温度装置感应房间的实际温度变化,并和已设的温度值进行比较,用无线的方式发送给积算仪,指导积算仪做出正确的调节动作;室内感温装置设计上充分考虑了空气温度和外界辐射等因素。

　　1.2　实现方法

　　热量表由一个热水流量计、一对温度传感器、一个积算仪和室内感温装置组成。仪表安装在供热系统的进水管上,并将温度传感器用斜三通分别安装在进水管和回水管上,流量计安装在回水管上,电磁阀安装在进水管上,用流量计测量热水的流量,温度传感器测量进水、回水温度,室内感温装置实时感应室内温度,并和已设温度(即理想的室内温度,如26℃)相比较,并通知积算仪,使其控制电磁阀的启闭;积算仪对温度、流量等进行数据采集和分析;计算用户所用热量及所剩热费(欠费自动关闭电磁阀,并报警,待充值后,电磁阀自动开启)。实现了仪表的全自动控制,真正实现了智能化。

　　2　系统主要功能

　　2.1　积算仪功能

　　(1)显示进水管,回水管的温度及温差,显示范围为0~100.0℃,温差范围为80℃;(2)显示瞬时流量和累积流量,显示范围为0~999999.99m3;(3)显示热功率及累计热量,显示范围为0~99999999kWh;(4)显示运行时间;(5)通讯功能;(6)显示热费剩余金额0~99999.99元;(7)欠费报警。