专利名称：集中供热系统使用热水表计量采暖用户用热量的方法
技术领域：
本发明方法，涉及一种使用热水表对集中供热系统中热用户的用热量进行计量的方法，并由此设定的一种分户供热和分户计量热量的供热系统形式。
目前，我国集中供热系统中的采暖用户的用热量计量，还不能像自来水和煤气一样，用水表和煤气表来计量并依此收取水费和煤气费，而是根据居住面积平均收取采暖费。这种计量收费办法不适应供热企业向市场经济(商品化经营)转化的要求。为此，国内现有不少单位正积极开展采暖系统热量计量方法的研究。但至今还没有一项成熟的技术应用到工程实践中来。为解决这一难题，近期引进了国外以若培·卡彻公司研制的热分配表法为代表的采暖用户热量计量技术。它是一种间接热量测量法，是在双管采暖系统中的每组散热器上，安装一个盛有某种特定液体介质的量热表，靠量热表中的液体介质因接受散热器的传热量而蒸发，并依其在整个采暖季里蒸发量的多少，来换算出该组散热器的散热量，为了计算不同组型散热器的散热量，须预先对各种不同组型的散热器在实验中确定出一个热量换算系数C，C值确定得是否正确，直接关系着这一热量计量方法的正确性。这一热量计量方法，在国外是成熟的技术，但用来解决我国采暖用户的热量计量尚存在一些问题(1)这种计量方法，只适用于双管采暖系统，我国绝大部分是单管系统，应用这一方法，技术改造量太大。(2)计量是以每组散热器为单位，不是以户为单位，且在每组散热器上安装一个温控阀和量热表，不但管理较为麻繁，而且也给用户带来不便。(3)我国散热器的标准不统一，各生产厂的制造工艺也不统一，使得各种组型散热器换算系数C的确定难度大、误差大，影响热量计量的正确性。(4)温控阀和量热表要由国外引进，价格贵、成本高，国内普及难以承受。
本发明方法是提供一种像用水表和煤气表来计量水量和煤气量一样，用一个热水表来计量采暖用户的用热量。
本发明方法是这样实现用热水表来计量采暖用户的用热量的在每个采暖用户内设置一个家庭供暖系统用换热装置，借助此换热装置使采暖用户形成一个独立的供暖系统，其水力工况与集中供热系统的水力工况得以分开，以集中供热系统的热媒为热源通过换热装置向每个用户供热，这样在每个用户换热装置的一次热媒入户引入管上设置一个热水表，在集中供热系统按量调节方式运行，并保持其供、回水热媒温度值不变时，其热水表所计量的、流过每个用户换热装置的热媒数量即可表示为该采暖用户的用热量，这一计量原理是根据热媒供给采暖用户的热量Q是q=C·G(t1-t2)=C·G·△t其中 q-热媒的供热量WC-热媒介质的比热 C=4187J/kg·℃G-流入用户的热媒流量kg/ht1-热媒的供水温度℃t2-热媒的回水温度℃△t-热风供回水温度温差℃在t1、t2为定值条件下，△t为定值，则q=C·G·△t=kf(G)K=C·△t即q为流量G的一次函数，热媒流量G的大小关系着热量q的大小，用户的用热量则等于上式随时间的积分，即Q=K∫tf(G)而此积分值正是热水表所计量的热媒流量值与一常数的乘积。因此说，可用热水表计量的热媒流量值来计算和表示用户的用热量。
本方法发明的热水表热量计量法，可由下面的供热系统原理图式看出，该供热系统原理图包括1、2截止阀，3热水表、4温控流量调节阀、5家庭供暖系统用管道泵、6用户供暖系统管道、7温度传感元件、8用户房间采暖散热器、9用户生活热水装置，10家庭供暖系统用水一水换热器、11风量调节阀、12燃料调节装置、13锅炉、14温度传感器、15无级变速泵、16压力传感器、17集中供热系统热网管道、18自力式温度调节阀。
本方法发明的热水表热量计量实施细则如下设于用户内的水一水换热器，将由管道泵5、用户采暖管道6、和散热器8等组成的用户采暖系统的水力工况与集中供热系统17的水力工况分开，互相独立。从而为用户采暖系统按质调节方式运行，和集中供热系统按量调节方式运行创造了条件，当用户采暖系统进行质调节方式运行以保持最佳采暖质量时，而集中供热系统可按量调节方式运行，以获得最佳节能效益。设在用户换热器一次热媒入户管上的温控阀4可根据用户设定的温度值由设在用户采暖房间的温度传感元件7来调控一次热媒的流入量。一次热媒的供水温度t1由设在集中供热系统热源锅炉13上的风量调节阀11和燃料调节装置12，通过温度传感器14给以控制。一次热媒的回水温度t2由设在集中供热系统管网17回水干管上的自力式温度调节阀18给以保障。由于温控调节带来的热媒流量变化而引起的集中供热系统管网17水力工况变化，借助压力传感器16控制无级变速泵15得以调节，以保持外网的水力工况稳定运行。由于供、回水热媒温度t1、t2在不变的条件下运行。这样，设在用户换热器一次热媒入户管上的热水表3所计量的热媒流量，即可用来计算和表示用户的用热量，这就十分简单的解决了集中供热系统中采暖用户的热量计量问题。为了进一步完善和优化这一热量计量方法所设定的集中供热系统形式的技术经济效果，在用户换热器10的一次热媒入户供、回水管上设置截止阀1、2，并和热水表3一起安装在箱盒中，构成一个可实现分户供热和分户计量热量的组合件装置。为了满足用户对生活热水的使用要求，采用了双参数水一水换热器，增设了用户生活热水装置9，同时解决了用户的采暖和生活热水应用问题。
由此看出，实现用热水表计量采暖用户用热量的方法，不是简单的在用户的采暖管道上安装上一个热水表就能实现的，它是一个系统工程，它须要一个特定的供热系统形式，和其特定的运行调节方式，还要求供热系统外网的供、回水温度不变，而这些条件又决定了(1)集中供热系统的外网必须按量调节方式运行。(2)集中供热系统的热源锅炉必须在定温工况下运行。这里须要说明的是，所有这些条件，不但没有制约集中供热系统技术经济效益的发挥，反而相辅相成的促进了集中供热技术的发展和进步。正如方法发明所表明的，它不但实现了用热水表直接计量采暖用户的用热量问题，而且又同时实现了分户供热和分户计量热量，为供热企业向市场经济机制转化创造了条件，它所确定的系统外网按量调节运行的方式，为供热系统最有效的节能和取得良好的技术经济效益奠定了基础。这里须要特别指出的是适应市场经营机制的要求和节能，是当今供热技术进步的主体，从这个意义上讲，用热水表计量采暖用户用热量的方法，和由其设定的集中供热系统形式，集中体现和丰富了近代供热技术的进步成果。
上述热水表热量计量法与若培·卡彻热分配表热量计量法相比，它有下列一些特点(1)它是直接测量热媒的流量进行热量计量，计量更准确。(2)它是以户为单位进行热量计量，方法更简便适用。(3)它的计量方法直观，便于管理，也宜为用户欢迎和接受。(4)它价格便宜、投资少、成本低，适合国情。尤其它在技术上完善的实现了分户供热和分户热量计量，完全适应了供热企业进行商品化经营的要求。因此，必将会给企业带来更大的经济效益和受到企业的欢迎。当然，它也必将会迎来广阔的市场开发前景。
权利要求
1.一种利用热水表进行集中供热系统的采暖用户用热量的计量方法，是在采暖用户内设一换热装置，把用户系统的水力工况与集中供热系统的水力工况分开、互不相干，使用户形成独立供暖系统，利用集中供系统的热媒作热源，通过换热装置对用户供暖系统供热，在换热装置一次热媒侧入户管上安装热水表，以热水表计量的热媒流量来计算和表示采暖用户的用热量。
2.根据权利要求1所表明的热量计量方法，是在用户的供暖工程设施中，增设家庭供暖系统用水一水换热器，家庭供暖系统用管道循环泵，遥感温控流量调节阀和热水表等设施，与集中供热系统结合在一起，构成一种可实现分户供热和分户计量热量的集中供热系统形式。
3.根据权利要求1、2所表明的热量计量方法，在用户供热入口供、回水管上，设置隔断阀并和热水表一起安装在一个箱盒中，构成一组分户供热和分户计量热量的装置设施。
4.根据权利要求1、2所表明的热量计量方法，家庭供暖系统用换热器，采用双参数水一水换热器，并设置用户生活热水装置，同时解决了用户的家庭供暖和生活热水应用问题。
全文摘要
用热水表计量集中供热系统中用户用热量的方法,是在采暖用户中设一换热器,使用户构成一个独立采暖系统,再通过一个设有阀门和热水表的开关计量箱连入外网,形成一个可分户供热和分户计量热量的集中供热系统。在系统外网按量调节方式运行并保持供、回水温度不变的条件下,外网热媒流经用户换热器向采暖系统供热、并由设于入户管上的温控流量调节阀调节其流量,这时,热水表所计量的热媒流量数即可表示为采暖用户的用热量数。
文档编号G01F1/86GK1283781SQ99108940
公开日2001年2月14日 申请日期1999年8月8日 优先权日1999年8月8日
发明者许富昌 申请人:许富昌