专利名称：静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种热计量系统，具体涉及一种静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，还涉及一种静态平衡型双源式时间通断面积热计量方法。
背景技术：
集中供热是目前我国最基本的供热方式，热计量是必须面对的问题。传统的计量方式仅仅按照面积计费，无法体现收费的合理性和公平性。同时按面积收费的供暖收费制度的不合理，无法调动人们的供暖节能意识，造成了大量的资源浪费。根据发达国家的经验，实行合理的计量方法可以节能20 30%。目前部分地区试行的热计量方法有热表计量法和温差面积法。热表计量法主要是机械热表或超声波热表加温控阀的方法，在天津地区使用较多，这种方法经过长时间的检验，比较稳定，但是存在以下缺点中国水质问题，容易造成机械式热表堵塞；超声波热表本身计量精度不高，且目前中国热表合格率只有15%;长时间使用计量精度会下降；中国建筑楼层间不做保温，此种方法无法解决楼层间热传导问题；公用面积热量无法直接分摊，此种计量方式不受热力公司欢迎。温差面积法是通过测量进回水温度，并根据面积、朝向、楼层等因素，设定不同的计算公式，计算用户使用的热量。这种方法在东北、山西等地区使用较多，其解决了热表质量不高、管路易堵塞、公用面积分摊的问题，但该方法没有实现精确计量，并且在操作过程中，使用的是大流量区域控制阀，容易出现水利失衡的现象。相同的供热条件下，因户型、朝向的不同，会得到不同的室温。供热的关键就是要保证在不同户型、朝向的条件下，通过调节各户的供热流量，以得到相同的供热效果。该相同效果一般来讲有两个标准，一是相同的散热量，二是相同的室温。本发明是以相同室温为目标的热计量系统及方法。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，还提供一种静态平衡型双源式时间通断面积热计量方法。本发明的技术方案是本发明提供的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，包括客户端和管理端，所述客户端包括安装在供热管路上的静态平衡通断控制阀、控制静态平衡通断控制阀启闭的电热执行器、与电热执行器连接用来实现温度控制的IC卡式热计量温控器，以及向 IC卡式热计量温控器充值的用户充值IC卡；所述管理端包括充值机和计算机。所述静态平衡通断控制阀包括密封的主阀体、分别密封可拆卸连接在所述主阀体上端和下端的密封的上阀体和密封的下阀体和密封可拆卸连接于所述主阀体前部或后部的测压阀，所述上阀体包括上阀芯阀体和上阀芯阀锥，所述上阀芯阀锥在所述上阀芯阀体内上下移动，所述下阀体包括下阀芯阀体和下阀芯阀锥，所述下阀芯阀锥在所述下阀芯阀体内垂直上下移动。所述下阀体还包括下阀芯盖、下阀芯螺母和下阀芯导套，所述下阀芯导套由下至上插入所述下阀芯阀体内，所述下阀芯阀锥下部插入所述下阀芯导套上部内，所述下阀芯螺母与所述下阀导套内的下部螺纹连接，所述下阀芯盖套设于所述下阀芯阀体下端。所述下阀芯导套与所述下阀芯阀体连接处设置密封圈，所述下阀芯阀锥与所述下阀芯导套之间设置密封圈。所述上阀体还包括上阀芯阀盖和设置在所述上阀芯阀盖内部中央的行程杆，所述上阀芯盖内顶部中央设置滑孔，所述行程杆的上端在所述滑孔内滑动，所述行程杆穿过所述上阀芯阀锥和所述上阀芯阀体，所述行程杆下部套设有弹簧，所述行程杆中部设置凹槽， 所述凹槽内卡设有挡片，所述上阀芯阀体中央设置垂直的容纳洞，所述弹簧位于所述挡片与所述容纳洞的底端之间，所述上阀芯阀锥的底端与所述主阀体的阀口相抵或远离，所述行程杆与电热执行器连接。所述上阀芯阀体与所述主阀体连接处设有密封圈，所述上阀芯阀锥与所述主阀体连接处设置密封圈。所述上阀芯阀体中央螺纹连接有上阀芯螺母，所述上阀芯螺母的下部与所述上阀芯阀体容纳洞的上部内壁螺纹连接，所述上阀芯螺母的中央设置插孔，所述行程杆穿过所述插孔，所述行程杆与所述插孔之间留有间隙。所述主阀体前部或后部设置两个测压阀，所述每个测压阀均包括测压阀芯、测压阀螺母、测压阀盖和测压阀链，所述两个测压阀芯插入主阀体前部或后部上的测压孔内，所述测压阀螺母分别与所述测压孔内壁螺纹连接，所述测压阀盖盖设于所述测压孔外部，所述测压阀链固定在所述测压阀盖前后端。所述上阀芯阀体下部与所述主阀体上端通过螺纹可拆卸密封连接，所述下阀芯阀体上部与所述主阀体下端通过螺纹可拆卸密封连接。所述电热执行器包括上盖、下盖、微动开关A、微动开关B、与下盖连接的孔径可调螺母、固定孔径可调螺母的螺栓、限位在下盖和孔径可变螺母中间的外壳、装在下盖导轨上且能沿导轨上下运动的隔热圈，紧压隔热圈的弹簧，安装在隔热圈内的电阻片和电热元件；通电开式时，微动开关B位于微动开关A下方，微动开关A被电热元件压在下盖上，不能动作，微动开关B在电热元件受热长度增加的影响下能够在下盖的开孔或开槽上向上滑动；通电关式时，微动开关A在电热元件受热长度增加的影响下能够在下盖的开孔或开槽上向下滑动。所述电热执行器还包括位于所述上盖与所述下盖之间的透明窗。所述IC卡式热计量温控器包括开关模块，用于开启和关闭温控器；设置模块，用于设置日期、温度及工作模式；节能模式模块，用户预先设定一温度为节能温度，该节能温度存储在节能模式模块中，选择工作模式为节能模式时，节能模式模块将该节能温度送至温度控制模块；温度控制模块，根据用户的设定温度进行温度控制，当设定温度高于室温时，将与温控器连接的电热执行器通电，此时阀门开启，室温开始上升直至达到设定温度；当设定温度低于室温时，将与温控器连接的电热执行器断电，此时阀门关闭，室温开始下降直至达到设定温度；计时模块，根据阀门的开闭进行工作，阀门开启时计时开始，阀门关闭时计时停止；显示屏，用于显示日期、当前温度、剩余电量、剩余时间、阀门开闭指示、节能模式指示、故障指示和面板锁定指示；以及IC卡插口，IC卡通过该插口对温控器充值。所述IC卡式热计量温控器有两种电源供电方式，一种是通过变压电路将220V供电电压降至24V直流电，另一种是通过24V直流电电源接口与MV电源盒连接。本发明提供的静态平衡型双源式时间通断面积热计量方法，包括以下步骤(1)计算不同户型、朝向获得相同供热效果所需的流量；(2)在客户端，各户的供热管路上安装有静态平衡通断控制阀、控制静态平衡通断控制阀启闭的电热执行器、与电热执行器连接用来实现温度控制的IC卡式热计量温控器； 按照计算好的各户所需的供热流量，在供热开始前，通过静态平衡通断控制阀上的调节组件对各户的流量进行设定，流量设定完成后，安装电热执行器进行锁定；(3)在管理端，通过充值机为用户充值IC卡充值，用户充值IC卡再向客户端的IC 卡式热计量温控器充值，供热结束后，根据IC卡中从IC卡式热计量温控器取回的剩余时间，返还用户相应的费用；对于接入控制网络的各户IC卡式热计量温控器，管理端通过计算机实现实时温度监测和设定。本发明与现有技术相比具有如下优点本发明提供的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统及方法是在保证静态水利平衡的基础上，根据末端用户的热负荷，预先调节各户热水流量，确保每位用户都能够获得理想的采暖温度。热用户在供热单位预付费购买采暖时间，通过消耗采暖时间来用热。 用户端仅以采暖时间作为结算单位。而热力公司则以楼栋户表计量总热量，楼内按照每户采暖时间和采暖面积进行分摊，计算热用户的热费。本发明的静态平衡通断控制阀，由于包括密封的主阀体、分别密封可拆卸连接在所述主阀体上端和下端的密封的上阀体和密封的下阀体和密封可拆卸连接于所述主阀体前部或后部的测压阀，所述上阀体包括上阀芯阀体和上阀芯阀锥，所述上阀芯阀锥在所述上阀芯阀体内上下移动，所述下阀体包括下阀芯阀体和下阀芯阀锥，所述下阀芯阀锥在所述下阀芯阀体内垂直上下移动。因此相对于现有技术而言具有的优点为调节下阀芯阀锥的上下位置进而预先设定阻力大小，而调节上阀芯阀锥的上下位置进而供热或停止供热。这样可以平衡不同环路之间的阻力差值，保证每个用户的阀门在开启的时候都能获得设计流量，同时不影响热远端对系统流量的调节，适用于供热系统变流量的发展趋势，保证供暖系统的水利平衡和供暖计量的准确性。电热执行器主要通过孔径可调螺母及相应螺栓进行独特的防盗一体化设计，使得产品在安装后具有防盗和防破坏功能，降低产品的无谓丢失和损坏；该电热执行器不同于普通电动执行器，其内部无任何齿轮等机械元件，无电机等动作装置，结构简单，可靠耐用， 不会产生机械故障；其缓开缓闭的动作特性，使得室温变化平缓，提高人体的舒适感；能降低噪音，防止水锤现象的产生。IC卡式热计量温控器中用户预先设定一温度为节能温度，该节能温度存储在节能模式模块中，选择工作模式为节能模式时，节能模式模块将该节能温度送至温度控制模块。 用户外出时可以使用一键节能的功能键，将室温维持在节能温度。既维护了建筑温度，又节约了能源。进一步地，本发明的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统还设置了备用电源盒以防备停电等情况。
图1是根据本发明的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统示意图。图2是根据本发明的电热执行器和静态平衡通断控制阀连接示意图。图3是根据本发明的静态平衡通断控制阀示意图爆炸图。图4是根据本发明的静态平衡通断控制阀主阀体、上阀体和下阀体连接剖视图。图5是根据本发明的静态平衡通断控制阀主阀体和测压阀剖视图。图6是根据本发明的电热执行器内部结构剖视图。图7是根据本发明的电热执行器外部结构示意图。图8是根据本实用新型的电热执行器底部结构示意图。图9是根据本发明的电热执行器结构分解图。图10是根据本发明的三角扳手结构示意图。图11为本发明的系统组成图。图12为本发明的面板布置图。附图标记说明1-上阀芯盖，2-上阀芯螺母，3-上阀芯阀体，4-行程杆，5-弹簧，6_凹槽，7_挡片， 8-上阀芯阀锥，9-密封圈，10-主阀体，11-测压阀芯，12-测压阀螺母，13-测压阀盖，14-测压阀链，15-下阀芯阀锥，16-入水腔，17-出水腔，18-下阀芯阀体，19-下阀芯导套，20-下阀芯螺母，21-下阀芯盖，22-测压孔，23-插孔，24-滑孔，25-容纳洞；201-上盖，202-电阻片，203-电热元件，204-弹簧，205-微动开关A，206-下盖， 207-孔径可调螺母，208-外壳，209-指示针，210-透明窗，211 -螺栓，212-微动开关B， 213-隔热圈。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。如图1和2所示，静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统包括客户端和管理端，所述客户端包括安装在供热管路上的静态平衡通断控制阀、控制静态平衡通断控制阀启闭的电热执行器、与电热执行器连接用来实现温度控制的IC卡式热计量温控器，以及向 IC卡式热计量温控器充值的用户充值IC卡；所述管理端包括充值机和计算机。如图3-5所示，静态平衡通断控制阀包括密封的主阀体10、分别密封可拆卸连接在所述主阀体10上端和下端的密封的上阀体和密封的下阀体和密封可拆卸连接于所述主阀体10前部或后部的测压阀，所述上阀体包括上阀芯阀体3和上阀芯阀锥，所述上阀芯阀锥在所述上阀芯阀体3内上下移动，所述下阀体包括下阀芯阀体18和下阀芯阀锥15，所述下阀芯阀锥15在所述下阀芯阀体18内垂直上下移动。这样在主阀体10内的水腔分为入水腔16和出水腔17，所述热水在进入入水腔16后进入阀口，而上阀芯阀锥在上阀芯阀体 3内上下移动进而开启阀口或者关闭阀口，当上阀芯阀锥上升时，阀口打开，处于供热状态， 热水通过阀口进入出水腔17进而进入用户取暖器内；当上阀芯阀锥下降后封闭阀口，处于停止供热状态，热水不能进入用户的取暖器中。而下阀芯阀锥15在下阀芯阀体18内上下移动可以对系统阻力进行调节，即下阀芯阀锥15在下阀芯阀体18内向上移动，下阀芯阀锥 15阻挡主阀体10阀口的面积增大，即增加用户系统的阻力；反之，如果下阀芯阀锥15向下移动，下阀芯阀锥15阻挡主阀体10内阀口的面积减小，即降低用户系统的阻力。因此，调节下阀芯阀锥15在下阀芯阀体18内的位置可以对用户系统阻力进行预先设定，这样可以平衡不同环路之间的阻力差值，保证每个用户的阀门在开启的时候都能获得设计流量，同时不影响热远端对系统流量的调节，适用于供热系统变流量的发展趋势，保证供暖系统的水利平衡和供暖计量的准确性。而可拆卸连接可以将上阀体和下阀体拆卸下来，更换或维修，便于安装和拆卸，而且提高整体阀门的使用寿命，不用这整体更换控制阀。主阀体10 和上阀体和下阀体之间的密封连接是保证整体的静态平衡通断控制阀的密闭性，保证热水不会渗出或流出控制阀外。本发明的静态平衡通断控制阀，还可以是所述下阀体还包括下阀芯盖21、下阀芯螺母20和下阀芯导套19，所述下阀芯导套19由下至上插入所述下阀芯阀体18内，所述下阀芯阀锥15下部插入所述下阀芯导套19上部内，所述下阀芯螺母20与所述下阀导套内的下部螺纹连接，所述下阀芯盖21套设于所述下阀芯阀体18下端。这样，根据需要预设的阻力的大小调节下阀芯导套19的位置进而调节下阀芯阀锥15的位置至需要位置处，然后将下阀芯螺母20旋转连接在下阀芯导套19下方固定，然后在下阀芯阀体18上旋接上下阀芯阀盖即可。进一步优选的技术方案为为了保证密封性，所述下阀芯导套19与所述下阀芯阀体18连接处设置密封圈9，所述下阀芯阀锥15与所述下阀芯导套19之间设置密封圈9。密封圈9不但能够保证整体控制阀的密封性，同时保证下阀芯导套19与所述下阀芯阀体18 之间以及下阀芯阀锥15与所述下阀芯导套19之间机械磨损降低，提高整体控制阀的使用寿命ο本发明的静态平衡通断控制阀，还可以是所述上阀体还包括上阀芯阀盖和设置在所述上阀芯阀盖内部中央的行程杆4，所述上阀芯盖1内顶部中央设置滑孔M，所述行程杆 4的上端在所述滑孔M内滑动，所述行程杆4穿过所述上阀芯阀锥和所述上阀芯阀体3，所述行程杆4下部套设有弹簧5，所述行程杆4中部设置凹槽6，所述凹槽6内卡设有挡片，所述上阀芯阀体3中央设置垂直的容纳洞25，所述弹簧5位于所述挡片与所述容纳洞25的底端之间，所述上阀芯阀锥的底端与所述主阀体10的阀口相抵或远离，所述行程杆4与电热执行器连接。这样，行程杆4在电热执行器的作用下上下运动，电热执行器通电时，行程杆4向上移动，带动上阀芯阀锥向上移动，同时压缩弹簧5，进而远离主阀体10的阀口，热水通过阀口后进入用户的采暖器内，即处于供热状态；当电热执行器断电时，挡片的作用使得压缩弹簧5有伸展力，推动行程杆4向下移动，带动上阀芯阀锥向下移动，进而抵靠在主阀体10的阀口上封闭阀口，热水不能通过阀口后进入用户的采暖器内，即处于停止供热状态。而上阀芯阀盖内顶部中央设置的滑孔M的作用是保证行程杆4可以上下移动。进一步优选的技术方案为所述上阀芯阀体3与所述主阀体10连接处设有密封圈9，所述上阀芯阀锥与所述主阀体10连接处设置密封圈9。密封圈9不但能够保证整体控制阀的密封性， 同时保证上阀芯阀体3与所述主阀体10之间以及上阀芯阀锥与所述主阀体10之间机械磨损降低，提高整体控制阀的使用寿命。进一步优选的技术方案为所述上阀芯阀体3中央螺纹连接有上阀芯螺母2，所述上阀芯螺母2的下部与所述上阀芯阀体3容纳洞25的上部内壁螺纹连接，所述上阀芯螺母2的中央设置插孔23，所述行程杆4穿过所述插孔23，所述行程杆4与所述插孔23之间留有间隙。上阀芯螺母2的作用是将容纳洞25内的弹簧5进一步封闭，避免弹簧5掉出，而插孔23的作用是保证行程杆4向下伸入，而且将行程杆4固定在较小的范围内，使得其上下移动时不会向左或向右偏移。本发明的静态平衡通断控制阀，在上述实施例的基础上还可以是所述主阀体10 前部或后部设置两个测压阀，所述每个测压阀均包括测压阀芯11、测压阀螺母12、测压阀盖13和测压阀链14，所述两个测压阀芯11插入主阀体10前部或后部上的测压孔22内，所述测压阀螺母12分别与所述测压孔22内壁螺纹连接，所述测压阀盖13盖设于所述测压孔 22外部，所述测压阀链14固定在所述测压阀盖13前后端。测压阀的作用是测量入水腔16 和出水腔17的压力差，进而计算出热水的流量的。测压阀链的作用是方式测压阀盖掉落。本发明的静态平衡通断控制阀，在上述实施例的基础上还可以是所述上阀芯阀体 3下部与所述主阀体10上端通过螺纹可拆卸密封连接，所述下阀芯阀体18上部与所述主阀体10下端通过螺纹可拆卸密封连接。当然也可以是其他的连接方式，只要能够可拆卸地密封连接即可。如图6-10所示，电热执行器包括上盖201、下盖206、微动开关A205、微动开关 B212、与下盖连接的孔径可调螺母207、固定孔径可调螺母的螺栓211、限位在下盖和孔径可变螺母中间的外壳208、装在下盖导轨上能沿导轨上下运动的隔热圈213，紧压隔热圈的弹簧204，安装在隔热圈内的电阻片202和电热元件203。电热执行器工作方式分为通电开式和通电关式。对于通电开型工作方式，微动开关A205和微动开关B212配合使用；微动开关B位于微动开关A205下方，微动开关A205被电热元件203压在下盖206上，不能动作，微动开关B212在电热元件受热长度增加的影响下能够在下盖的开孔或开槽上向上滑动。对于通电关型工作方式，只有微动开关A205动作，微动开关B212被拆除不用(不需要微动开关B212)；微动开关A205在电热元件受热长度增加的影响下能够在下盖的开孔或开槽上向下滑动。进一步地，为了方便观察电热执行器是否处于工作状态，该电热执行器还包括透明窗210，透明窗位于上盖201和下盖206之间。优选地，所述孔径可调螺母207通过卡扣装配与所述下盖206连接。所述下盖206与所述上盖201通过卡扣装配方式连接。根据本发明的电热执行器具有防盗功能，其防盗原理是电热执行器的前端螺母 207孔径可以调节，当将其安装在与其配套的阀门上后，通过特制三角扳手顺时针旋转防盗螺栓211，将其锁紧。孔径可调螺母207在防盗螺栓211作用下，螺纹孔径减小，抱死在阀门螺纹处；孔径可调螺母207外径尺寸同时变小，与防盗外壳208间产生缝隙，当旋转防盗外壳208时，没有足够的旋转力带动孔径可调螺母207转动，达到防盗效果。上盖201与孔径可调螺母207间留有缝隙，当转动上盖201时，同样没有足够的摩擦力带动孔径可调螺母207旋转，达到防盗效果。所述三角扳手的结构，其端部的横截面为三角型，外部结构为直角式。电热执行器的工作原理电热执行器可设置为通电开和通电关两种状态。对于通电关式电热执行器，其不工作时处于常开状态，当需要工作时，由温控器提供一个关阀信号，电热阀缓慢关闭，从而截断热水(或冷水)进入散热器，为房间降低(或升高)温度，当室温达到温控器设定值时，电热阀接到信号，缓慢开启，从而使水流进入散热器。当温控器提供一个关阀信号时，电阻片202接通发热。电热元件203随温度升高，其内顶杆向下移动， 微动开关A205同顶杆一同下移，阀门关闭。当温控器提供信号异常时，电阻片202持续发热，电热元件203将阀门关闭后，其顶杆继续向下移动时，容易破坏电热器内部结构，此时防过载弹簧204开始工作，其向上移动，降低电热器内部压力。其通电开式电热执行器动作原理与通电关式电热执行器动作原理相反。电热执行器通电关式到通电开式转换方法首先将透明窗210从电热执行器移除，然后用钳子拿下指示针209 ；用一字型改锥向下推动微动开关A205，并将其顺时针旋转 60°，然后将微动开关B212沿卡爪方向装入下盖206 ；再将指示针209装入微动开关B，透明窗210装入电热执行器。该电热执行器主要用于采暖系统或中央空调管道的开启与关闭，该电热执行器可设置为通电开或通电关。对于本热计量方法中的电热执行器为其通电开模式。普通电热执行器为了避免其无谓丢失和损坏，在安装时先将阀体安装到管道中， 在系统调试时再进行安装电热执行器，这样降低了工作效率，延长工程时间，而且安装好后同样有丢失和损坏的风险。该防盗型电热执行器通过增加孔径可调螺母、防盗螺栓和防盗外壳，使得产品防盗性能和抗破坏性能大大增强，降低了向后运营成本；其新型结构安装简单，性能可靠。如图11和12所示，IC卡式热计量温控器，包括开关模块，用于开启和关闭温控器；在显示屏上通过开关按键进行操作。设置模块，用于设置日期、温度及工作模式；在显示屏上通过设置按键进行操作。节能模式模块，用户预先设定一温度为节能温度，该节能温度存储在节能模式模块中，选择工作模式为节能模式时，节能模式模块将该节能温度送至温度控制模块；在显示屏上通过节能按键进行操作，实现“一键节能”的功能。温度控制模块，根据用户的设定温度进行温度控制(用户可自由设定室温)，当设定温度高于室温时，将与温控器连接的电热执行器通电，此时阀门开启，室温开始上升直至达到设定温度；当设定温度低于室温时，将与温控器连接的电热执行器断电，此时阀门关闭，室温开始下降直至达到设定温度。计时模块，根据阀门的开闭进行工作，阀门开启时计时开始，阀门关闭时计时停止。优选地，所述计时模块采用倒计时模式，初始时为一特定的时长，当阀门开启时，该时间开始减少；当阀门关闭时，该时间不再减少。用户可自由控制使用时间，同时倒计时的模式可使用户下意识的减少阀门开启的时间，即节约了能源。显示屏，用于显示日期、当前温度、剩余电量、剩余时间(通常情况下显示当前使用剩余时间，通过按键切换可切换为充值购买的时间或已使用时间)、阀门开闭指示(当阀门开启时，屏幕上显示阀门开启标志；阀门关闭时，阀门标志不可见)、节能模式指示、故障
10指示和面板锁定指示。优选采用液晶屏。IC卡插口，IC卡通过该插口对温控器充值。每个IC卡式热计量温控器对应一张用户IC卡。热计量缴费采用预交费的方式， 每个采暖季之前，每户持IC卡到物业或供暖中心买取一定时长(例如2000小时)的采暖时间。在对应的热计量温控器的插卡处插入IC卡，即可将使用时间充入热计量温控器。充值后可拔出充值IC卡。供暖季结束后，再次插拔IC卡，即可将剩余时间全部输入到IC卡中，再到物业按照剩余时间退回余款。进一步地，还包括调节模块，用于对日期、温度进行向上向下调节；在显示屏上通过向上、向下按键进行操作。进一步地，还包括变压电路，用于将220V供电电压降至MV直流电，低电压输出可杜绝了触电的危险。进一步地，还包括24V直流电电源接口以及MV电源盒。每个面板配有一个MV 电源盒。当发生停电或断电时，可将电源盒接在热计量温控器上，以维持热计量温控器和电热执行器一段时间的供电，防止在极冷的环境下停电引起管路停止通流，产生液体冻结，甚至冻裂管路。24V电源盒使用5节5号干电池供电，通过电压放大转换到MV，正常情况下可实现3 4小时的供电。进一步地，还包括RS485接口。该温控器使用MODBUS协议和RS485接口，可实现远程管理和监控。温控器的技术参数如下。供电电源AC220V/50HZ ；感温元件热敏电阻；控温精度士1°C ；控温范围5-;35°C。本发明的温控器不仅可以实现温控器的基本功能，控制房间的温度，而且与一种新式的热计量方法——时间通断面积法相联系。即温控器带有专用IC充值取值的功能，带有充值时间在阀门开启时倒计时消费的功能，使阀门的开闭时间直接与供热计量的交费相连。在实现温度控制的同时，合理准确地完成供热的计量。同时用户直观可见时刻变化的供热消费额，可自行进行热量的通断选择，从而起到节约能源的作用。本发明提供的静态平衡型双源式时间通断面积热计量方法，包括以下步骤(1)计算不同户型、朝向获得相同供热效果所需的流量； (2)在客户端，各户的供热管路上安装有静态平衡通断控制阀、控制静态平衡通断控制阀启闭的电热执行器、与电热执行器连接用来实现温度控制的IC卡式热计量温控器； 按照计算好的各户所需的供热流量，在供热开始前，通过静态平衡通断控制阀上的调节组件对各户的流量进行设定，流量设定完成后，安装电热执行器进行锁定；
C3)在管理端，通过充值机为用户充值IC卡充值，用户充值IC卡再向客户端的 IC卡式热计量温控器充值，供热结束后，根据IC卡中从IC卡式热计量温控器取回的剩余时间，返还用户相应的费用；对于接入控制网络的各户IC卡式热计量温控器，管理端通过计算机实现实时温度监测和设定。
权利要求
1.静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于包括客户端和管理端， 所述客户端包括安装在供热管路上的静态平衡通断控制阀、控制静态平衡通断控制阀启闭的电热执行器、与电热执行器连接用来实现温度控制的IC卡式热计量温控器，以及向IC卡式热计量温控器充值的用户充值IC卡；所述管理端包括充值机和计算机。
2.根据权利要求1所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于 所述静态平衡通断控制阀包括密封的主阀体、分别密封可拆卸连接在所述主阀体上端和下端的密封的上阀体和密封的下阀体和密封可拆卸连接于所述主阀体前部或后部的测压阀， 所述上阀体包括上阀芯阀体和上阀芯阀锥，所述上阀芯阀锥在所述上阀芯阀体内上下移动，所述下阀体包括下阀芯阀体和下阀芯阀锥，所述下阀芯阀锥在所述下阀芯阀体内垂直上下移动。
3.根据权利要求2所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于 所述下阀体还包括下阀芯盖、下阀芯螺母和下阀芯导套，所述下阀芯导套由下至上插入所述下阀芯阀体内，所述下阀芯阀锥下部插入所述下阀芯导套上部内，所述下阀芯螺母与所述下阀导套内的下部螺纹连接，所述下阀芯盖套设于所述下阀芯阀体下端。
4.根据权利要求2所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于 所述上阀体还包括上阀芯阀盖和设置在所述上阀芯阀盖内部中央的行程杆，所述上阀芯盖内顶部中央设置滑孔，所述行程杆的上端在所述滑孔内滑动，所述行程杆穿过所述上阀芯阀锥和所述上阀芯阀体，所述行程杆下部套设有弹簧，所述行程杆中部设置凹槽，所述凹槽内卡设有挡片，所述上阀芯阀体中央设置垂直的容纳洞，所述弹簧位于所述挡片与所述容纳洞的底端之间，所述上阀芯阀锥的底端与所述主阀体的阀口相抵或远离，所述行程杆与电热执行器连接。
5.根据权利要求4所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于 所述上阀芯阀体中央螺纹连接有上阀芯螺母，所述上阀芯螺母的下部与所述上阀芯阀体容纳洞的上部内壁螺纹连接，所述上阀芯螺母的中央设置插孔，所述行程杆穿过所述插孔，所述行程杆与所述插孔之间留有间隙。
6.根据权利要求2-5任一项所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于所述主阀体前部或后部设置两个测压阀，所述每个测压阀均包括测压阀芯、测压阀螺母、测压阀盖和测压阀链，所述两个测压阀芯插入主阀体前部或后部上的测压孔内，所述测压阀螺母分别与所述测压孔内壁螺纹连接，所述测压阀盖盖设于所述测压孔外部，所述测压阀链固定在所述测压阀盖前后端。
7.根据权利要求1所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于 所述电热执行器包括上盖、下盖、微动开关A、微动开关B、与下盖连接的孔径可调螺母、固定孔径可调螺母的螺栓、限位在下盖和孔径可变螺母中间的外壳、装在下盖导轨上且能沿导轨上下运动的隔热圈，紧压隔热圈的弹簧，安装在隔热圈内的电阻片和电热元件；通电开式时，微动开关B位于微动开关A下方，微动开关A被电热元件压在下盖上，不能动作，微动开关B在电热元件受热长度增加的影响下能够在下盖的开孔或开槽上向上滑动；通电关式时，微动开关A在电热元件受热长度增加的影响下能够在下盖的开孔或开槽上向下滑动。
8.根据权利要求1所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于 所述IC卡式热计量温控器包括开关模块，用于开启和关闭温控器；设置模块，用于设置日期、温度及工作模式；节能模式模块，用户预先设定一温度为节能温度，该节能温度存储在节能模式模块中， 选择工作模式为节能模式时，节能模式模块将该节能温度送至温度控制模块；温度控制模块，根据用户的设定温度进行温度控制，当设定温度高于室温时，将与温控器连接的电热执行器通电，此时阀门开启，室温开始上升直至达到设定温度；当设定温度低于室温时，将与温控器连接的电热执行器断电，此时阀门关闭，室温开始下降直至达到设定温度；计时模块，根据阀门的开闭进行工作，阀门开启时计时开始，阀门关闭时计时停止；显示屏，用于显示日期、当前温度、剩余电量、剩余时间、阀门开闭指示、节能模式指示、 故障指示和面板锁定指示；以及IC卡插口，IC卡通过该插口对温控器充值。
9.根据权利要求8所述的静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统，其特征在于 所述IC卡式热计量温控器有两种电源供电方式，一种是通过变压电路将220V供电电压降至24V直流电，另一种是通过24V直流电电源接口与MV电源盒连接。
10.静态平衡型双源式时间通断面积热计量方法，其特征在于，包括以下步骤(1)计算不同户型、朝向获得相同供热效果所需的流量；(2)在客户端，各户的供热管路上安装有静态平衡通断控制阀、控制静态平衡通断控制阀启闭的电热执行器、与电热执行器连接用来实现温度控制的IC卡式热计量温控器；按照计算好的各户所需的供热流量，在供热开始前，通过静态平衡通断控制阀上的调节组件对各户的流量进行设定，流量设定完成后，安装电热执行器进行锁定；(3)在管理端，通过充值机为用户充值IC卡充值，用户充值IC卡再向客户端的IC卡式热计量温控器充值，供热结束后，根据IC卡中从IC卡式热计量温控器取回的剩余时间，返还用户相应的费用；对于接入控制网络的各户IC卡式热计量温控器，管理端通过计算机实现实时温度监测和设定。
全文摘要
本发明涉及一种静态平衡型双源式时间通断面积热计量系统及方法，该系统包括客户端和管理端，所述客户端包括安装在供热管路上的静态平衡通断控制阀、控制静态平衡通断控制阀启闭的电热执行器、与电热执行器连接用来实现温度控制的IC卡式热计量温控器，以及向IC卡式热计量温控器充值的用户充值IC卡；所述管理端包括充值机和计算机。本发明是在保证静态水利平衡的基础上，根据末端用户的热负荷，预先调节各户热水流量，确保每位用户都能够获得理想的采暖温度。热用户在供热单位预付费购买采暖时间，通过消耗采暖时间来用热。
文档编号F16K27/02GK102331316SQ201110132390
公开日2012年1月25日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者苟滨, 邸海滨, 马学东, 马恩东, 高国友 申请人:欧文托普阀门系统(北京)有限公司