专利名称：一种热能实时实效功率分配方法
技术领域：
本发明涉及一种集中供热计量计费方法，特别是涉及一种热能实时 实效功率分配方法。背景技术：
在我国的社会能源的总能耗中，居民建筑采暖能耗占有相当重要部 分。由于目前多数的建筑供暖都是按照面积收取采暖费用，这就大大的降低了居民节约采 暖能耗的积极性，无意中造成了很大的能源浪费。热量分配系统中，热量表分配方案是一个最合理的计费方法。从理论上来讲，热量 表分配方案采用热量表安装在每家每户，就像电表、水表一样准确记录着该户能耗，按照这 些能耗的数据，无论面积大小，都可以做到用多少能源付多少费用。但是由于热能的积算对 温差和流量具有较高的要求，而目前的设计、制造工艺不能保证这些数据的稳定性，特别对 于小流量的热能表，适应性更差，使用寿命更短，维护维修成本很高，投入和效益不相匹配， 已经渐入艰难的境界。这是目前热量表分配方案存在的一个根本性的缺点，设备投入大，运 营成本很高。目前流行的“时间面积分配法”热能分配方案，其分配的原则大概是依据使用热能 的时间和使用热能的面积来计算的。计算的结果是取暖的时间越长，房间的面积越大，获取 能量就会越多。但是实际情况却是，使用热能时间的长短和房间面积的大小，并不是决定该 用户用热多与少的全部因素，不同的用户在不同的时间取暖，即使采暖的时间相同，他们获 取的热能也可能不相同，仅仅用采暖时间的长短来判断获取热能的多少是片面的。仅仅因 为取暖的时间一样长就认为获取的热能一样，这样的计算是存在一定的问题的。还有，实施分户计量的目的是为了促进节约，减少资源浪费，鼓励用户主动关闭阀 门去节约能源，但是此类分配方案仍然将用户的整体面积作为固定的数据参与分配，不利 于鼓励用户将未使用的房间热源关掉以更灵活的方式节约能源。总之，“时间面积”或类似 的分配方案，仅仅利用取暖时间的长短，而不分辨取暖时间的差异，利用房间整套面积的大 小，不能够起到鼓励用户局部取暖来节约能源的目的。类似的分配方案，虽然在热能分配方 式上有一定的探讨意义，但是还有进一步走向科学化合理化的必要。科学的用户采暖热量分配方案，能做到用热和付费密切关联，有助于提高居民节 约的意识，对用户乃至整个社会，都具有相当重要的社会和经济效益。合理的热能分配方案 应该具有的特点1) 一个抛开了热能表的合理的热能分配方案，应该是一个具有良好的物 理模型结构，能科学的、不容置疑的给出修正系数K形成机理，方便、清晰、浅显的给出数值 的计算方法，从而易于被广大用户接受的方案。2)虽然抛开了热能表，但是系统应该仍然是 一个实际热量的分配系统。用户采暖费用的多少，只能和其能量耗费的多少相关联，不应该 和房屋的面积、房屋的保温级别、是否开窗等外界条件相关联。3)从热能分配方案上，应该 能够给用户非常清晰的意识，那就是用多少热量付多少费用，每关掉一个散热片，您就能够 节省多少钱。4)系统应该具有让用户自觉提高保温措施，节约能源的功能。避免因破坏保 暖措施(比如恶意开窗)，恶意改变采样温度而逃避付费的功能。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种热能实时实效功率分配方法，从热能分配方案 上抛开了热能表，但是系统仍然是一个实际热量的分配系统。用户采暖费用的多少，只和其能 量耗费的多少相关联，不和房屋的面积、房屋的保温级别、是否开窗等外界条件相关联。本发明所采用的技术方案一种热能实时实效功率分配方法，将设置了总热能表的某一供热区域作为一个热 能分配核算单位，首先核准每一个用户每一个散热器额定功率，通过每一个用户在供热管 道所处位置不同而拥有的不同特征系数，对该用户散热器额定功率进行修正，获得该用户 实效功率值；然后，根据该供热区域该单位时间内，各个用户在用散热器实效功率占全部用 户在用散热器实效功率的比值，对该供热区域该单位时间总热能表即时热能值进行实时分 配，得出各用户在该单位时间内实时分配热能值；将某一时刻至另一时刻内所有连续的单 位时间每一个用户所分配的实时分配热能值累计，得出用户该时间段内分配的总热能值， 作为供热计量收费的依据。所述的热能实时实效功率分配方法，用户特征系数代表供暖管道上不同位置的用 户散热器获得热能能力的差异，以下是用户特征系数的核算方法 以某供热区域A为例，在供热区域A设置总热能表，从该总热能表获取某单位时间 i内即时热能值QAi,设该供热区域共有M个用户，第χ户特征系数为Kx，该户共有N组散热 器，每一组散热器核准的额定功率分别为χρι、χρ2、χρ3、…、ΧρΝ ；上述中Μ、Ν、Χ为自然数；前 述χ及下述m表示从第1到第M户的任何一户，1彡χ彡M，1彡m彡M;通过在该供热区域所有用户安装热能表和模拟负载，检测得到各个用户获得同样 的热能所需要的时间，设分别为Ι\、τ2、τ3、…、Τμ，第χ户耗费的时间为Tx ；总共耗费的时间
权利要求
一种热能实时实效功率分配方法，其特征是将设置了总热能表的某一供热区域作为一个热能分配核算单位，首先核准每一个用户每一个散热器额定功率，通过每一个用户在供热管道所处位置不同而拥有的不同特征系数，对该用户散热器额定功率进行修正，获得该用户实效功率值；然后，根据该供热区域该单位时间内，各个用户在用散热器实效功率占全部用户在用散热器实效功率的比值，对该供热区域该单位时间总热能表即时热能值进行实时分配，得出各用户在该单位时间内实时分配热能值；将某一时刻至另一时刻内所有连续的单位时间每一个用户所分配的实时分配热能值累计，得出用户该时间段内分配的总热能值，作为供热计量收费的依据。
2.根据权利要求1所述的热能实时实效功率分配方法，其特征是用户特征系数代表 供暖管道上不同位置的用户散热器获得热能能力的差异，以下是用户特征系数的核算方 法以某供热区域A为例，在供热区域A设置总热能表，从该总热能表获取某单位时间i内 即时热能值QAi,设该供热区域共有M个用户，第χ户特征系数为Kx，该户共有N组散热器， 每一组散热器核准的额定功率分别为XPl、Xp2、Xp3、…、χρΝ ；上述中Μ、Ν、χ为自然数；前述 χ及下述m表示从第1到第M户的任何一户，1彡χ彡M，1彡m彡M;通过在该供热区域所有用户安装热能表和模拟负载，检测得到各个用户获得同样的热 能所需要的时间，设分别为I\、T2、T3、…、Τμ，第χ户耗费的时间为Tx; 总共耗费的时间 平均耗费时间为 第χ户的用户特性系数Kx即为Kx=平均耗费时间Tp/第χ户耗费时间Tx = Τρ/τχ
3.根据权利要求2所述的热能实时实效功率分配方法，其特征是确定第χ户在i单 位时间内的在用实效功率Xpyi 实时监测用户散热器工作状态，把在用的散热器额定功率与其特征系数的乘积相加， 得到该用户在用实效功率XPyi,其中未在用的散热器功率视为0，用公式表示如下上式中，η为自然数，且1彡η彡N。
4.根据权利要求2或3所述的热能实时实效功率分配方法，其特征是计算A供热区 域i单位时间所有用户的在用实效功率Apyi,用公式表示如下
5.根据权利要求4所述的热能实时实效功率分配方法，其特征是计算A供热区域第χ 户在i单位时间内的在用系数Kxi ；A供热区域第χ户在i单位时间内的在用系数Kxi指的是该户在该单位时间在用实效 功率占A供热区域所有用户在用实效功率的比值；用公式表示如下 Kxi =第χ户在用实效功率/A供热区域在用实效功率 =XpyiApyi
6.根据权利要求5所述的热能实时实效功率分配方法，其特征是计算A供热区域第χ 户在i单位时间内的热能分配值；在该单位时间内，第X户即时分配热能值Xqi即为XQi = A区域i单位时间即时热能值*第X户该单位时间在用系数
7.根据权利要求6所述的热能实时实效功率分配方法，其特征是将第χ户从某时刻 开始至某时刻为止的时间内，对所含I个单位时间内分配热能值进行累积，得到A供热区域第χ户在某时间段内获取的热能值Qx ；
全文摘要
本发明涉及一种集中供热计量计费方法。一种热能实时实效功率分配方法，对于一个热能分配核算单位，首先核准每一个用户散热器额定功率，并对其进行修正获得该用户实效功率值；然后，根据该供热区域该单位时间内各个用户在用散热器实效功率占全部用户在用散热器实效功率的比值，对该供热区域该单位时间总热能表即时热能值进行实时分配；将某一时刻至另一时刻每一个用户所分配的实时分配热能值累计，得出用户该时间段内分配的总热能值，作为供热计量收费的依据。本发明从热能分配方案上抛开了热能表，以较低的成本更加科学的实现了集中供热/暖的按需计量计费，计费方法科学合理，易于被用户接受，设备投入成本低。能够提高用户节能意识，有利于节约能源。
文档编号G01K17/06GK101975628SQ201010277099
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者张继广, 王博, 贾广飞 申请人:河南众源系统工程有限公司