專利名稱：分戶供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置及熱費(fèi)計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置及熱費(fèi)計(jì)算方法，具體的說是適用于雙管制的分戶供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置及熱費(fèi)計(jì)算方法。

背景技術(shù)：
目前，歐美國(guó)家分戶計(jì)量熱量的方法基本有以下三種用熱能表直接測(cè)定用戶從供熱系統(tǒng)中消耗的熱量；通過測(cè)定用戶散熱設(shè)備的散熱量來確定用戶的耗熱量；通過測(cè)定用戶房間的熱負(fù)荷(溫度)來確定用戶的耗熱量。其中第一種方法能準(zhǔn)確反映用戶耗熱的多少，但是計(jì)量精度容易受到水質(zhì)的影響，穩(wěn)定性不高，同時(shí)不能解決當(dāng)一戶停止用熱時(shí)對(duì)周圍鄰居的吸熱影響，也不能解決由于冷山、頂層等因素造成的相同舒適度熱耗增加的問題。第二種方法實(shí)施成本較低，且對(duì)室內(nèi)管道分布沒有特殊要求，但是測(cè)量精度不高，且安裝、維護(hù)、測(cè)試、管理過程比較復(fù)雜，難以避免使用過程中的人為損壞，存在用戶對(duì)蒸發(fā)器作弊的可能性。第三種方法按照相同舒適度繳納相同熱費(fèi)的原則把溫度直接變?yōu)樯唐?，是老百姓容易接受的方法，同時(shí)也限制了不采暖房間對(duì)鄰居吸熱所造成的‘有溫度不繳費(fèi)’的問題，但是無法限制開窗等浪費(fèi)現(xiàn)象，不利于節(jié)能。綜上所述，目前采暖計(jì)費(fèi)方法不能夠?qū)崿F(xiàn)公平計(jì)費(fèi)。這些問題是分戶計(jì)量推廣工作在技術(shù)方面的主要障礙。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)公平計(jì)費(fèi)的分戶供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置及熱費(fèi)計(jì)算方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 本發(fā)明裝置包括溫度采集器及控制器，該溫度采集器安裝于室內(nèi)，其輸入端接有室內(nèi)溫度傳感器；該控制器的輸入端接有室外溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器及供回水壓差變送器，輸出端與電動(dòng)三通閥相連，控制器中的第2中央處理器中存有現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序及分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法的算法程序，溫度采集器與控制器進(jìn)行通訊連接。
所述溫度采集器具有第一中央處理器，其模擬量輸入端與室內(nèi)溫度傳感器相連；第一中央處理器的數(shù)字量輸出端接有第一顯示器；第一中央處理器的數(shù)字量輸入端接有第一鍵盤；第一中央處理器通過第一通訊接口與控制器進(jìn)行通訊連接；所述控制器具有第二中央處理器，其模擬量輸入端與室外溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器及供回水壓差變送器相連；第二中央處理器的數(shù)字量輸出端接至第二顯示器；第二中央處理器的數(shù)字量輸入端接有地址開關(guān)、IC卡接口及第二鍵盤；第二中央處理器通過第二通訊接口與第一中央處理器及抄表相連；第二中央處理器通過并行或串行方式與相鄰住戶的控制器采暖開關(guān)信息進(jìn)行交換；第二中央處理器的輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大器接有電動(dòng)三通閥。
本發(fā)明分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法具有以下步驟 現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù)；根據(jù)供暖參數(shù)計(jì)算加權(quán)值；計(jì)算熱當(dāng)量；計(jì)算住戶需承擔(dān)的熱費(fèi)。
所述現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù)具體為 1)首先測(cè)定住戶采暖系統(tǒng)(地?zé)岜P管或散熱器)等效結(jié)構(gòu)流動(dòng)阻力系數(shù)Cg*L1，并將Cg*L1測(cè)定結(jié)果存入供暖參數(shù)表； 所述測(cè)定Cg*L1的方法如下 a．計(jì)算住戶采暖水系統(tǒng)流量G G＝G11×KD×(ΔP1)0.5 其中 C1為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門的流量系數(shù)； KD為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門的開度； ΔP1為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門兩端的壓差； ρ為水的密度； b．計(jì)算Cg*L1， 其中ΔP為住戶采暖系統(tǒng)供回水壓差； 2)調(diào)整電動(dòng)三通閥開關(guān)狀態(tài)，即關(guān)閉住戶采暖供水管路，打開旁通管路，調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使供回水壓差在這兩種狀態(tài)保持不變； 3)啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，生成該住戶的供暖參數(shù)表；按房間溫度范圍溫度每變化1℃，記錄一次供暖參數(shù)，所述供暖參數(shù)包括供水溫度、回水溫度、室外溫度、房間溫度、供回水壓差及供水閥門開度； 所述計(jì)算加權(quán)值K(x·τ)具體為在當(dāng)前時(shí)刻測(cè)得房?jī)?nèi)平均溫度為Tn(x·τ)，供水溫度為Tg(x·τ)，回水溫度為Th(x·τ)，室外溫度為Tw(x·τ)，供回水壓差ΔP(x·τ)，閥門實(shí)際開度為KDs(x·τ)，其中τ為采樣周期，x=1......M，M為采暖總時(shí)間除以采樣周期τ得到的整數(shù)值；查該住戶的供暖參數(shù)表，得到當(dāng)房間溫度為Tn(x·τ)時(shí)，供水溫度為Tg，回水溫度為Th，室外溫度為Tw，供回水壓差ΔP，閥門開度為KD。得出如下表達(dá)式 其中 G為標(biāo)定時(shí)供水質(zhì)量流量； G(x·τ)為當(dāng)前時(shí)刻供水質(zhì)量流量。
所述計(jì)算熱當(dāng)量，具體為 其中S(i，j，k)為房間面積，τ為采樣周期，K(x·τ)為加權(quán)值；Tn(x·τ)為房?jī)?nèi)平均溫度，Tw(x·τ)為室外溫度，x＝1......M，M為采暖總時(shí)間除以采樣周期τ得到的整數(shù)值；當(dāng)K(x·τ)>1時(shí)，控制器查詢相鄰住戶采暖開關(guān)信號(hào)(S1)如果為關(guān)信號(hào)，算式(3)中K(x·τ)＝1；否則K(x·τ)將按算式(2)的計(jì)算結(jié)果參與算式(3)的熱當(dāng)量的計(jì)算； 所述采暖關(guān)信號(hào)產(chǎn)生條件是相鄰住戶關(guān)閉溫控器及/或相鄰住戶將房間溫度設(shè)為防凍溫度； 計(jì)算該住戶需承擔(dān)的熱費(fèi)，具體為由該樓熱能計(jì)費(fèi)總表得知該樓的總熱費(fèi)Y，用下式計(jì)算樓內(nèi)該住戶應(yīng)該分?jǐn)偟臒豳M(fèi)Y(i，j，k) 其中n1為該棟樓的單元總數(shù)；n2為該樓i單元的樓層總數(shù)；n3為該樓i單元、j樓層的住戶數(shù)；Q(i，j，k)為該住戶的熱當(dāng)量。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果 1.實(shí)現(xiàn)了在溫度面前人人平等。由于本發(fā)明采用溫度加權(quán)法計(jì)算熱費(fèi)，而加權(quán)值的計(jì)算充分考慮了相鄰住戶房間吸收熱量的情況、房間所在不同位置的影響及自身開窗等浪費(fèi)現(xiàn)象，因而能夠合理地計(jì)算出相同舒適度下住戶支出的費(fèi)用； 2.避免人為公攤費(fèi)用。沒人居住的空房由于吸收相鄰住戶的熱量，也會(huì)有溫度，用本發(fā)明方法計(jì)算會(huì)得出其需要繳納的費(fèi)用，避免了人為規(guī)定公攤費(fèi)用的不合理現(xiàn)象； 3.充分考慮了受相鄰不采暖房間影響的住戶。按本發(fā)明方法計(jì)算，如該住戶房間溫度降低，費(fèi)用也會(huì)減少，如果由于供熱量增加(閥門開度加大)溫度沒有降低，費(fèi)用也不會(huì)增加，因?yàn)榘幢景l(fā)明的計(jì)算方法，該住戶加權(quán)值為1，增加的熱費(fèi)由不采暖住戶承擔(dān)； 4.有效控制浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明計(jì)算方法，如果住戶開窗散熱，而室內(nèi)溫度保持不變，會(huì)造成加權(quán)值增加，支出的費(fèi)用也要增加，以此限制浪費(fèi)，鼓勵(lì)節(jié)能； 5.充分考慮了位于冷山、底層或頂層的住戶。由于冷山、底層或頂層房間熱負(fù)荷大，它們?cè)谧鰷囟日{(diào)節(jié)時(shí)所需的熱量也大。由于本發(fā)明在標(biāo)定過程中確立了不同房間的熱負(fù)荷基準(zhǔn)，加權(quán)值的計(jì)算正是以自己熱負(fù)荷基準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)的，這樣可以確保冷山、頂層、底層的住戶，在做溫度調(diào)節(jié)時(shí)或遇到熱負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)加權(quán)值與普通房間相同。



圖1A為本發(fā)明裝置構(gòu)成框圖(一)； 圖1B為本發(fā)明裝置構(gòu)成框圖(二)； 圖2A、2B、2C為本發(fā)明電氣原理圖(一)、(二)、(三)； 圖3A、3B、3C、3D為本發(fā)明電氣原理圖(四)、(五)、(六)、(七)； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例說明圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明適用于每個(gè)單元管道井里安裝供回水立管，且從供回水立管上引出每戶的水平支管，水平支管與散熱器采用雙管并聯(lián)或單管串聯(lián)的分戶供暖及通過積、分水器與地埋管相聯(lián)的地?zé)峁┡到y(tǒng)的溫控計(jì)費(fèi)裝置及熱費(fèi)計(jì)算方法。
如圖4所示，為雙管制供暖系統(tǒng)，并由虛線劃分出相鄰的3個(gè)住戶單元.在樓熱力管道總?cè)肟谔幇惭b熱能計(jì)費(fèi)總表1，也可以由物價(jià)管理部門給出總熱費(fèi)，而每個(gè)住戶設(shè)置一套溫控計(jì)費(fèi)裝置，其功能是對(duì)房間的溫度進(jìn)行采集，對(duì)溫度進(jìn)行控制，并計(jì)算該用戶消耗的熱當(dāng)量，進(jìn)而算出每戶熱費(fèi)。本實(shí)施例以中間住戶為例，該住戶有樓上、樓下、左、右四家鄰居，經(jīng)計(jì)算，左右兩家鄰居采暖與否對(duì)該住戶溫度影響很小，可忽略不計(jì)。在該住戶走廊管井內(nèi)安裝分戶供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置，包括控制器2和安裝于室內(nèi)的溫度采集器3。如圖2A～2C所示，溫度采集器3具有第一中央處理器U1，其輸入端接有室內(nèi)溫度傳感器T1，本實(shí)施例最多采用6路溫度傳感器，安裝于不同的房間內(nèi)，分別采集該住戶各房間的溫度；而對(duì)于溫度比較均勻的地?zé)峁┡到y(tǒng)，也可以采用1路溫度傳感器。第一中央處理器U1的數(shù)字量輸出端接有第一顯示器U4，用于顯示時(shí)間、溫度及設(shè)置的參數(shù)；第一中央處理器U1的數(shù)字量輸入端接有第一鍵盤U3，用以設(shè)置溫度和時(shí)間；第一中央處理器U1通過第一通訊接口U2與控制器2進(jìn)行通訊連接。如圖3A～3D所示，該控制器2具有第二中央處理器U7，其模擬量輸入端接有室外溫度傳感器T2、供水溫度傳感器T3、回水溫度傳感器T4及供回水壓差變送器ΔP，數(shù)字量輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大器U10接至電動(dòng)三通閥5的執(zhí)行器。第二中央處理器U7的數(shù)字量輸出端接有第二顯示器U11，用于顯示熱當(dāng)量或IC卡儲(chǔ)存的熱費(fèi)余額；數(shù)字量輸入端接有第二鍵盤U14及用于進(jìn)行地址編碼的地址開關(guān)U9；第二中央處理器U7通過第二通訊接口U6與第一中央處理器U1進(jìn)行通訊連接，其第二通訊接口U6還可與抄表U5進(jìn)行連接，功能是在采暖季節(jié)開始時(shí)，對(duì)熱當(dāng)量存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化操作，采暖結(jié)束時(shí)讀取熱當(dāng)量，并上傳給計(jì)算機(jī)計(jì)算熱費(fèi)；抄表U5在標(biāo)定時(shí)還有一個(gè)作用是用來激活標(biāo)定程序。第二中央處理器U7的數(shù)字量輸入管腳與IC卡接口U8相連，在熱費(fèi)量化后可根據(jù)IC卡熱費(fèi)儲(chǔ)值控制閥門開關(guān)；第二中央處理器U7與相臨住戶控制器采暖開關(guān)信息的交換分為兩種方式并行方式或串行方式，其中并行方式如圖1A所示，U7的數(shù)字量輸入端與相臨住戶采暖開關(guān)信號(hào)S1相連，第二中央處理器U7的數(shù)字量出端將本住戶采暖開關(guān)信號(hào)S2接至相鄰住戶控制器采暖信號(hào)輸入端，第二中央處理器U7通過信號(hào)控制電路U13進(jìn)行信號(hào)傳輸控制；串行方式如圖1B所示，第二通訊接口U6通過多路開關(guān)U15與第一中央處理器U1、抄表U5及相臨住戶控制器進(jìn)行通訊連接。第二中央處理器U7中存有現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序及分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法的算法程序。
本發(fā)明裝置的工作過程如下通過設(shè)在各個(gè)獨(dú)立生活空間的溫度傳感器T1采集各個(gè)房間的溫度并計(jì)算其加權(quán)平均值，然后通過串口及通訊接口把設(shè)定溫度和平均溫度傳輸給設(shè)于管道井內(nèi)的控制器2，控制器2自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)三通閥5的開度，使房間的平均溫度達(dá)到設(shè)定值。各個(gè)獨(dú)立房間的溫度，用戶可根據(jù)需要通過手閥7自行調(diào)節(jié)，如圖4所示，6為散熱器，12為手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，其作用是維持采暖水系統(tǒng)壓力穩(wěn)定；控制器2根據(jù)標(biāo)定的該住戶供暖參數(shù)及接收的溫度信號(hào)、相鄰住戶采暖開關(guān)信號(hào)S1等，計(jì)算加權(quán)值和熱當(dāng)量；控制器2在熱費(fèi)量化后可根據(jù)IC卡熱費(fèi)儲(chǔ)值控制閥門開關(guān)；控制器2還可通過抄表在采暖季節(jié)開始時(shí)，對(duì)熱當(dāng)量存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化操作，在采暖結(jié)束時(shí)讀取熱當(dāng)量，并上傳給計(jì)費(fèi)計(jì)算機(jī)以進(jìn)行熱費(fèi)計(jì)算。
本發(fā)明分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法包括現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù)、根據(jù)供暖參數(shù)計(jì)算加權(quán)值、計(jì)算熱當(dāng)量及計(jì)算住戶需承擔(dān)的熱費(fèi)四個(gè)步驟 1.所述現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù)具體為 1)首先測(cè)定住戶采暖系統(tǒng)(地?zé)岜P管或散熱器)等效結(jié)構(gòu)流動(dòng)阻力系數(shù)Cg*L1，方法如下 a.計(jì)算住戶采暖水系統(tǒng)流量G G＝C11×KD×(ΔP1)0.5 其中 C1為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門的流量系數(shù)； KD為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門的開度； ΔP1為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門兩端的壓差； ρ為水的密度； b.計(jì)算Cg*L1 其中ΔP為住戶采暖水系統(tǒng)供回水壓差； 將Cg*L1計(jì)算結(jié)果存入采暖參數(shù)。
2)調(diào)整住戶采暖系統(tǒng)供水閥門(本實(shí)施例采用電動(dòng)三通閥5)的開關(guān)狀態(tài)，即關(guān)閉住戶采暖供水管路，打開旁通管路，調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)閥12，使供回水壓差在這兩種狀態(tài)保持不變。
3)啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，生成該住戶的供暖參數(shù)表；按房間溫度范圍溫度每變化1℃，記錄一次供暖參數(shù)，所述供暖參數(shù)包括供水溫度、回水溫度、室外溫度、房間溫度、供回水壓差及供水閥門開度。
2.計(jì)算加權(quán)值具體為在當(dāng)前時(shí)刻測(cè)得房?jī)?nèi)平均溫度為Tn(x·τ)，供水溫度為Tg(x·τ)，回水溫度為Th(x·τ)，室外溫度為Tw(x·τ)，供回水壓差ΔP(x·τ)，閥門實(shí)際開度為KDs(x·τ)，其中τ為采樣周期，x＝1......M，M為采暖總時(shí)間除以采樣周期τ得到的整數(shù)值；查該住戶的供暖參數(shù)表，得到當(dāng)房間溫度為Tn(x·τ)時(shí)，供水溫度為Tg，回水溫度為Th，室外溫度為Tw，供回水壓差ΔP，閥門開度為KD。此時(shí)房間所需的熱量為 Rc＝G×CP×(Tg-Th) 其中G為標(biāo)定時(shí)的水的質(zhì)量流量； CP為水的定壓比熱； 在當(dāng)前時(shí)刻采暖參數(shù)下，房間所需的熱量為 如果住戶有開窗等負(fù)荷干擾，所需熱量要發(fā)生改變，設(shè)此時(shí)的實(shí)際熱量為Rcxs，則 Rcxs＝G(x·τ)×CP(x·τ)×(Tg(x·τ)-Th(x·τ)) 其中G(x·τ)為當(dāng)前時(shí)刻的水的質(zhì)量流量； CP(x·τ)為當(dāng)前時(shí)刻的水的定壓比熱，在40℃-70℃范圍內(nèi)，CP(x·τ)與CP相差很小，可以忽略。
加權(quán)系數(shù) 其中 如果K(x·τ)>1，必然發(fā)生如下兩種情況之一種一是住戶自己開窗、開門或暖氣放水引起熱量流失；二是鄰居不采暖引起熱傳導(dǎo)，造成熱量流失。
3.所述計(jì)算熱當(dāng)量，具體為 其中S(i，j，k)為房間面積，T為采樣周期，K(x·τ)為加權(quán)值；Tn(x·τ)為房?jī)?nèi)平均溫度，Tw(x·τ)為室外溫度，x＝1......M，M為采暖總時(shí)間除以采樣周期τ得到的整數(shù)值； 當(dāng)K(x·τ)>1時(shí)，該住戶控制器2查詢相鄰住戶采暖開關(guān)信號(hào)，如果為關(guān)信號(hào)，算式(3)中取K(x·τ)＝1；否則K(x·τ)將按算式(2)的計(jì)算結(jié)果參與算式(3)的熱當(dāng)量的計(jì)算； 所述采暖關(guān)信號(hào)產(chǎn)生條件是相鄰住戶關(guān)閉溫控器及/或相鄰住戶將房間溫度設(shè)為防凍溫度。
4.所述計(jì)算住戶需承擔(dān)的熱費(fèi)，具體為由樓熱能計(jì)費(fèi)總表給出該樓的總熱費(fèi)Y，用下式計(jì)算樓內(nèi)該住戶應(yīng)該分?jǐn)偟臒豳M(fèi) 其中n1為該棟樓的單元總數(shù)；n2為該樓i單元的樓層總數(shù)；n3為該樓i單元、j樓層的住戶數(shù)；Q(i，j，k)為該住戶的熱當(dāng)量。
該計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)了分戶供暖公平計(jì)費(fèi)。
以下為本發(fā)明在具體應(yīng)用中加權(quán)值K(x·τ)的實(shí)際計(jì)算過程 1)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù) 啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序(啟動(dòng)時(shí)間由抄表設(shè)置)，通過該程序自動(dòng)標(biāo)定房間溫度在5℃至標(biāo)定時(shí)所能達(dá)到的最高溫度之間、溫度每升高1℃時(shí)對(duì)應(yīng)的供水溫度、回水溫度、室外溫度、供回水壓差及閥門的開度。設(shè)其中一組對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為房間溫度20℃；供水溫度65℃；回水溫度55℃；室外溫度-18℃；供回水壓差25000Pa；閥門開度0.0005米2。
2)根據(jù)供暖參數(shù)計(jì)算加權(quán)值 在運(yùn)行中，某時(shí)刻房間溫度為20℃；供水溫度68℃；回水溫度56℃；室外溫度-20℃；供回水壓差25000Pa閥門的實(shí)際開度0.0006米2； 根據(jù)參數(shù)表計(jì)算標(biāo)定時(shí)室溫為20℃的流量 其中Cg*L1＝3.1296×1010，KD＝0.0005(米2)，C11＝0.01 代入上式 解得G＝0.0003(立米/秒) 當(dāng)前時(shí)刻室溫為20℃的流量 代入數(shù)值解得G(x·τ)＝0.0003077(立米/秒) 代入數(shù)值得 這個(gè)數(shù)值說明該用戶可能自開窗或相鄰用戶關(guān)閉采暖系統(tǒng)，如為該用戶自開窗，即控制器沒有收到相鄰住戶的關(guān)采暖信號(hào)，則該加權(quán)值采用上述計(jì)算得出的數(shù)值1.169；如相鄰用戶關(guān)閉采暖系統(tǒng)，即控制器收到了相鄰住戶的關(guān)采暖信號(hào)，則該加權(quán)值為1。
權(quán)利要求
1.一種分戶供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置，其特征在于包括溫度采集器(3)及控制器(2)，該溫度采集器(3)安裝于室內(nèi)，其輸入端接有室內(nèi)溫度傳感器(T1)；該控制器(2)的輸入端接有室外溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器(T2～T4)及供回水壓差變送器(ΔP)，輸出端與電動(dòng)三通閥(5)相連，控制器(2)中的第2中央處理器(U7)中存有現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序及分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法的算法程序，溫度采集器(3)與控制器(2)進(jìn)行通訊連接。
2.按權(quán)利要求1所述分戶供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置，其特征在于所述溫度采集器(3)具有第一中央處理器(U1)，其模擬量輸入端與室內(nèi)溫度傳感器(T1)相連；第一中央處理器(U1)的數(shù)字量輸出端接有第一顯示器(U4)；第一中央處理器(U1)的數(shù)字量輸入端接有第一鍵盤(U3)；第一中央處理器(U1)通過第一通訊接口(U2)與控制器(2)進(jìn)行通訊連接；
所述控制器(2)具有第二中央處理器(U7)，其模擬量輸入端與室外溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器(T2～T4)及供回水壓差變送器(ΔP)相連；第二中央處理器(U7)的數(shù)字量輸出端接至第二顯示器(U11)；第二中央處理器(U7)的數(shù)字量輸入端接有地址開關(guān)(U9)、IC卡接口(U8)及第二鍵盤(U14)；第二中央處理器(U7)通過第二通訊接口(U6)與第一中央處理器(U1)及抄表(U5)相連；第二中央處理器(U7)通過并行或串行方式與相鄰住戶的控制器采暖開關(guān)信息進(jìn)行交換；第二中央處理器(U7)的輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大器(U10)接有電動(dòng)三通閥(5)。
3.一種分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法，其特征在于具有以下步驟
現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù)；根據(jù)供暖參數(shù)計(jì)算加權(quán)值；計(jì)算熱當(dāng)量；計(jì)算住戶需承擔(dān)的熱費(fèi)。
4.按權(quán)利要求3所述的分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法，其特征在于所述現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù)具體為
1)首先測(cè)定住戶采暖系統(tǒng)等效結(jié)構(gòu)流動(dòng)阻力系數(shù)Cg*L1，并將Cg*L1測(cè)定結(jié)果存入供暖參數(shù)表；
所述測(cè)定Cg*L1的方法如下
a.計(jì)算住戶采暖水系統(tǒng)流量G
G＝C11×KD×(ΔP1)0.5
其中
C1為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門的流量系數(shù)；
KD為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門的開度；
ΔP1為住戶采暖系統(tǒng)供水閥門兩端的壓差；
ρ為水的密度；
b.計(jì)算Cg*L1
其中ΔP為住戶采暖系統(tǒng)供回水壓差；
2)調(diào)整電動(dòng)三通閥開關(guān)狀態(tài)，即關(guān)閉住戶采暖供水管路，打開旁通管路，調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)閥(12)，使供回水壓差在這兩種狀態(tài)保持不變；
3)啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，生成該住戶的供暖參數(shù)表；按房間溫度范圍溫度每變化1℃，記錄一次供暖參數(shù)，所述供暖參數(shù)包括供水溫度、回水溫度、室外溫度、房間溫度、供回水壓差及供水閥門開度。
5.按權(quán)利要求3所述的分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法，其特征在于所述計(jì)算加權(quán)值K(x·τ)具體為在當(dāng)前時(shí)刻測(cè)得房?jī)?nèi)平均溫度為Tn(x·τ)，供水溫度為Tg(x·τ)，回水溫度為Th(x·τ)，室外溫度為Tw(x·τ)，供回水壓差ΔP(x·τ)，閥門實(shí)際開度為KDs(x·τ)，其中τ為采樣周期，x＝1......M，M為采暖總時(shí)間除以采樣周期τ得到的整數(shù)值；查該住戶的供暖參數(shù)表，得到當(dāng)房間溫度為Tn(x·τ)時(shí)，供水溫度為Tg，回水溫度為Th，室外溫度為Tw，供回水壓差ΔP，閥門開度為KD，得出如下表達(dá)式
其中
G為標(biāo)定時(shí)供水質(zhì)量流量；
G(x·τ)為當(dāng)前時(shí)刻供水質(zhì)量流量。
6.按權(quán)利要求3所述的分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法，其特征在于所述計(jì)算熱當(dāng)量，具體為
其中S(i，j，k)為房間面積，τ為采樣周期，K(x·τ)為加權(quán)值；Tn(x·τ)為房?jī)?nèi)平均溫度，Tw(x·τ)為室外溫度，x＝1......M，M為采暖總時(shí)間除以采樣周期τ得到的整數(shù)值。
7.按權(quán)利要求5或6所述的分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法，其特征在于當(dāng)K(x·τ)＞1時(shí)，控制器查詢相鄰住戶采暖開關(guān)信號(hào)(S1)如果為關(guān)信號(hào)，算式(3)中K(x·τ)＝1；否則K(x·τ)將按算式(2)的計(jì)算結(jié)果參與算式(3)的熱當(dāng)量的計(jì)算。
8.按權(quán)利要求7所述的分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法，其特征在于所述采暖關(guān)信號(hào)產(chǎn)生條件是相鄰住戶關(guān)閉溫控器及/或相鄰住戶將房間溫度設(shè)為防凍溫度。
9.按權(quán)利要求3所述的分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法，其特征在于計(jì)算該住戶需承擔(dān)的熱費(fèi)，具體為由該樓熱能計(jì)費(fèi)總表(1)得知該樓的總熱費(fèi)Y，用下式計(jì)算樓內(nèi)該住戶應(yīng)該分?jǐn)偟臒豳M(fèi)Y(i，j，k)
其中n1為該棟樓的單元總數(shù)；n2為該樓i單元的樓層總數(shù)；n3為該樓i單元、j樓層的住戶數(shù)；Q(i，j，k)為該住戶的熱當(dāng)量。
全文摘要
本發(fā)明公開一種分戶供暖溫控計(jì)費(fèi)裝置及熱費(fèi)計(jì)算方法，該裝置包括溫度采集器及控制器，該溫度采集器安裝于室內(nèi)，其輸入端接有室內(nèi)溫度傳感器；該控制器的輸入端接有室外溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器及供回水壓差變送器，輸出端與電動(dòng)三通閥相連，控制器中的第2中央處理器中存有現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定程序及分戶供暖熱費(fèi)計(jì)算方法的算法程序，溫度采集器與控制器進(jìn)行通訊連接；本發(fā)明方法包括以下步驟現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定供暖參數(shù)；根據(jù)供暖參數(shù)計(jì)算加權(quán)值；計(jì)算熱當(dāng)量；計(jì)算住戶需承擔(dān)的熱費(fèi)。本發(fā)明達(dá)到了在溫度面前人人平等的目標(biāo)，避免人為公攤費(fèi)用，充分考慮受相鄰不采暖房間影響的住戶，有效控制浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了分戶計(jì)量的公平計(jì)費(fèi)。
文檔編號(hào)G01D4/00GK101144724SQ200710089658
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者帆 張, 張誠(chéng)實(shí) 申請(qǐng)人:張誠(chéng)實(shí)