供热计费装置的制作方法

本发明涉及供热计费装置，具体而言，涉及适于安装在单管、双管供暖系统中的供热计费装置。

背景技术：

我国是能源短缺国家，但每年的能源消耗却十分惊人，尤其是北方冬天采暖用能十分巨大，因此节约能源十分必要。我国传统的供热系统模式弊端愈加突显，比如用户无法调节室内温度、仅能够按面积收费等。而这些弊端又导致用户无节能意识，热能浪费严重。

随着我国对建筑节能要求的不断提高和供热收费体制的改革，供热按户分别计量和按用热量收费，进而取代按采暖面积均摊供热费已成为供热系统的发展趋势。因此，新型供热系统及方法具有重要的现实意义。

我国对建筑节能要求不断提高并且对供热收费体制不断完善，住房和城乡建设部在2009年颁布的《供热计量技术规程》(JCJ173-2009)，其中明确了包括直接计量和间接计量各种热计量方法。最常规的热量表有机械式热量表、超声波式热量表等类型。机械式热量表的初期投资低，但流量测量精度不高，表阻力较大、容易阻塞、易损件较多并且对水质有一定要求。超声波式热量表的流量测量精度高、压损小、不易堵塞，但初期投资较高。一套完整的节能热计量系统通常包括热量表和散热器温控阀两部分组成，散热器温控阀高阻力的结构对于供热改造后的系统几乎无法实现正常运行；而对于供热费用结算而言，无论是采用户用热量表直接计量结算还是依据户用热表值二次分摊总热量结算，各用户的户表投资很高，户表故障率也很高(如水质不好易堵塞、仪表运动部件难以满足供热系统的高水温以及工作时间长的使用环境等)，从而无法提供准确合理的收费依据。

目前本领域存在许多未解决的问题，包括：1、目前垂直单管顺流式供暖系统没有很好的节能阀门技术能够与之相适应，传统的散热器恒温阀易堵塞，而且投资规模巨大；2、目前基于“通断时间面积法”的热计量(分摊)装置，只能用在供热的双管系统上，而不能应用在垂直单管顺流式供暖系统；3、目前户内系统仍采用的是连续供热工况条件下的设计结果，而在通断调节模式的供热工况下，必会出现系统水力失调的情况。

另外，目前的“通断时间面积法”热计量方法还存在以下问题：1、当用户私自更换散热器时，如仅用该用户建筑面积和用热时间去分摊整栋楼总热量，则会出现该住户实际用热量大，而分摊热量少、缴费少的不公平现象；2、供热系统因增加计量与节能装置，把原有定流量系统改变成变流量系统而造成的管网失衡问题；3、因目前集中供热系统中普遍存在着“大流量、小温差”的不经济运行状况，一般设计流量时往往偏大于实际运行所需的流量，而造成采暖系统前端用户的室温偏高而末端用户的室温达不到要求，从而导致热分摊不准确且难以控制；4、因“通断时间面积法”特殊的无线通讯功能，使其工作条件只能用在楼内双管系统上安装，而不能用在楼内单管系统上，这样在实践应用的广泛性上受到限制；5、传统散热器三通恒温阀阻力过大，易造成管路堵塞、室温降低。

概述

本申请的目的在于提供适用于垂直单管顺流式系统以及双管供暖系统上的供热计费装置，该装置能够实现根据不同用户的温度需求进行供热和计费，进而实现节能的效果。

本申请的供热计费装置，包括：管道控制阀门、微处理器、用户信息接收模块和电路板；管道控制阀门，其安装在用户供热管道上并能够控制供热热流的通断和流量；用户信息接收模块，其接收来自供热用户的信息并将所述用户信息传送至所述微处理器；微处理器，其能够将所述用户信息传送至远程控制主机以及接收来自远程控制主机的指令信息，并根据所述指令信息控制所述管道控制阀门，进而控制 供热热流的通断和流量；所述管道控制阀门、微处理器和用户信息接收模块均安装在所述电路板上并通过电路连接。

所述供热计费装置还包括壳体，优选地，所述壳体为密闭壳体；

所述管道控制阀门包括阀体，所述阀体内设置有阀芯，所述阀体安装于所述壳体内；

所述壳体内安装有电机及减速器，所述电机及减速器的输出轴与所述阀芯相连接；

所述电路板安装于所述壳体内，所述电路板上设置有所述微处理器，所述电机及减速器与所述微处理器连接控制，所述微处理器与远程控制主机相连。

优选地，所述壳体内还设置有阀门开度控制装置，所述阀门开度控制装置主要由测温电路和温度传感器构成，所述测温电路设置于所述微处理器上，测温电路上连接有温度传感器，温度传感器安装于所述阀体内。

优选地，所述壳体带有阀门开度显示装置，所述开度显示装置包括阀门开度指示标示和观察窗，所述阀门开度指示标示设置在所述阀芯上，密闭壳体的上表面设置有用于观察指示标示的观察窗。

优选地，所述控制开关或为微型开关，或为干簧管。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述微处理器与所述远程控制主机通讯连接。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述用户信息接收模块为IC卡信息接收模块，其运用人工智能的模糊逻辑控制，通过IC卡收费实现自动开启和关闭阀门，从而达到开启和停止供暖的目的。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述微处理器根据供热用户的信息和来自远程控制主机的指令信息控制各个用户的供热热流的通断和流量，进而调整各个用户的供热时间和室内温度。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述供热用户的信息包括预存款数额、室内预设温度、供热时间段。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述供热计费装置还包括电源，优选地，所述电源为内置电池。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述电源为超低功耗式电源，优选地，所述电源具有休眠和唤醒模块。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述供热计费装置还包括故障识别模块，所述故障识别模块在所述供热计费装置产生故障或受到破坏性外力作用时向远程控制主机发出报警信号。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述故障识别模块上设置有控制开关，所述控制开关安装在电路板的底部。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述破坏性外力包括拆卸、破坏以及管道控制阀门与用户信息接收模块分离。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，所述故障包括装置内进水、湿度超标、电池亏电、管道控制阀门机械故障、模块运行故障、数据识别故障、数据传输故障和数据偏差超过精度值。

根据本申请的一个实施方式的供热计费装置，破坏性外力包括拆卸、破坏以及管道控制阀门与用户信息接收模块分离。

本发明的供热计费装置结构简单，使用方便，采用密闭式壳体，防水性能好，同时壳体具有防拆卸功能，在检测到暴力拆卸时，能够及时发出报警信息，提示及时处理；并且阀门能够根据暖气管道的水温，实时调整阀门的开度，节能环保。此外，阀门的开度能够进行任意调节，控制灵活、方便。

该装置具有性能可靠，适用性广，维护简单等特点，可应用于既有、新建小区住宅、办公楼宇、商业建筑、宾馆以及娱乐等供热计量场所，采用IC卡，实现了预付费功能，同时提供远程接口，减少了人员查抄的困难。还可以根据用户朝向或供水的温度，设置阀门的开度，不仅节约了能源，实现了分户计量和供热，同时也实现了供热的信息化管理理和远程化管理，为供热部门进一步提高供热管理水平打下良好的基础。

附图说明

图1为本发明供热计费装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明供热计费装置的控制原理框图。

具体实施方式

本发明的目的在于设计一种新型的在垂直单管顺流式系统上进行节能与热分摊的供热计费装置，解决上述问题。

如图1、图3所示，其为供热计费装置的结构示意图，具体包括：阀体1，阀体内设置有阀芯2，阀体上安装有密闭壳体3，密闭壳体3内安装有电机及减速器4，电机及减速器4的输出轴与阀芯2相连接，密闭壳体3内还安装有电路板5，电路板5上设置有微处理器6和故障识别模块7，微处理器6上设置有内置电池和外部电源接口，可以采用外部电源供电或电池进行供电，电机及减速器4与微处理器6连接控制，故障识别模块7上设置有控制开关8，控制开关8安装在电路板5的底部，控制开关8一般采用微型开关或干簧管，开关的触头位于密闭壳体外部，与阀体1相接触，正常状态时控制开关8为常闭状态，故障识别模块7不导通；当由于暴力拆卸导致密闭壳体3与阀体分离时，控制开关8打开，故障识别模块7导通，微处理器接收到报警信息，将报警信息传递远程控制主机，进行报警提示；用户信息接收模块13安装于电路板上，其为IC卡信息接收模块，通过IC卡收费实现自动开启和关闭阀门，从而达到开启和停止供暖的目的。

为了更好的调整流量，密闭壳体3内还设置有阀门开度控制装置，阀门开度控制装置主要由测温电路9和温度传感器10构成，微处理器6上还设置有测温电路9，测温电路9上连接有温度传感器10，温度传感器10安装在阀体1内。温度传感器能够实时采集管道的水温，将水温信号传递给微处理器6，微处理器6控制电机及减速器4工作，控制阀门的开度，调整供热流量，以达到节能降耗的目的。

此外，密闭壳体上还设置有阀门开度显示装置，如图2所示，阀芯2上设置有阀门开度指示标示11，密闭壳体3的上表面设置有用于观察指示标示的观察窗12。这样通过观察窗能够清晰的看到阀门的开度位置，方便调整阀门，控制更加方便、可靠。除此之外，还可以通过液晶或电子显示屏显示阀门开度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。