一种新的热分配表计量方法的研究
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摘要
随着我国节能减排工作的不断深入,供热体制改革也成为了其中的焦点之一。实施供热计量收费是供热体制改革的重要内容。热量计量收费是其中重要的组成部分。
现有的热量计量方式中的主要设备是户用热量表和热分配表。热量表都需要使用流量计,在我国的供暖系统的水质比较差的情况下容易导致流量计损坏并产生计量误差。传统的热分配表虽然经济、易安装,但是由于抄表和计量精度的问题在我国没有得到大规模应用。因此能否找到新的分配计量方法,使热量分配计量更加准确便捷是本课题研究的主要任务。
本课题的主要研究内容包括:对利用温差电压法分配热量进行可行性论证。建立了散热器的数学模型,推导出散热器进口温度与散热器表面附近室温温差所产生电压值与散热器流量之间的函数关系。搭建了一个实际的供暖运行环境,通过单个多种规格的散热器的实验后,验证了数学模型的正确性;在此基础上,将实验环境分成三个独立的密闭空间,分别用三个相同种类相同规格的散热器以及相同种类不同规格的散热器来模拟热量分配,同时用精度较高的超声波流量计来测量实际流量,用实际热量分配与模拟分配进行对比,并分析了误差原因。课题的计量方法和装置分别申请了国家发明专利和实用新型专利,其中实用新型专利已获授权,发明专利审核中。本课题的研究将为深化供热体制改革实现住宅用户分户热量计量提供积极的帮助。
Along with the energy-saving and ejection-decreasing taking deeply, the reformation of heating system has been one of the focuses. The heat measurement is an important part of the reformation of heating system.
In the currently measurements, the central equipment is heat meter, and almost all heat meters need flow meter, but hot water quality in our country‘s hot water supply system is bad, So the flow meter is very easy to be damaged and this can cause measurement error. The traditional heat cost allocators are easy setting an economical, but haven’t used in our country for the reason of measurement and precision. Then we will research how to find a new method for hear allocation, so we can measure the heat allocation accurately and conveniently.
The mostly research contents of my project contain: set up the mathematic model of the radiator, and then established the function of the flow and the temperature difference. After the experiment of actual radiator, the results of experiment validate the validity of our model; on the based of the research, we divided the experiment environment into three obturation rooms, then tested the error about the method. My project has obtained the national layout-design invention patent and the utility model patent. The research of this project will make a well foundation for the heat measurement of condo house.
现有的热量计量方式中的主要设备是户用热量表和热分配表。热量表都需要使用流量计,在我国的供暖系统的水质比较差的情况下容易导致流量计损坏并产生计量误差。传统的热分配表虽然经济、易安装,但是由于抄表和计量精度的问题在我国没有得到大规模应用。因此能否找到新的分配计量方法,使热量分配计量更加准确便捷是本课题研究的主要任务。
本课题的主要研究内容包括:对利用温差电压法分配热量进行可行性论证。建立了散热器的数学模型,推导出散热器进口温度与散热器表面附近室温温差所产生电压值与散热器流量之间的函数关系。搭建了一个实际的供暖运行环境,通过单个多种规格的散热器的实验后,验证了数学模型的正确性;在此基础上,将实验环境分成三个独立的密闭空间,分别用三个相同种类相同规格的散热器以及相同种类不同规格的散热器来模拟热量分配,同时用精度较高的超声波流量计来测量实际流量,用实际热量分配与模拟分配进行对比,并分析了误差原因。课题的计量方法和装置分别申请了国家发明专利和实用新型专利,其中实用新型专利已获授权,发明专利审核中。本课题的研究将为深化供热体制改革实现住宅用户分户热量计量提供积极的帮助。
Along with the energy-saving and ejection-decreasing taking deeply, the reformation of heating system has been one of the focuses. The heat measurement is an important part of the reformation of heating system.
In the currently measurements, the central equipment is heat meter, and almost all heat meters need flow meter, but hot water quality in our country‘s hot water supply system is bad, So the flow meter is very easy to be damaged and this can cause measurement error. The traditional heat cost allocators are easy setting an economical, but haven’t used in our country for the reason of measurement and precision. Then we will research how to find a new method for hear allocation, so we can measure the heat allocation accurately and conveniently.
The mostly research contents of my project contain: set up the mathematic model of the radiator, and then established the function of the flow and the temperature difference. After the experiment of actual radiator, the results of experiment validate the validity of our model; on the based of the research, we divided the experiment environment into three obturation rooms, then tested the error about the method. My project has obtained the national layout-design invention patent and the utility model patent. The research of this project will make a well foundation for the heat measurement of condo house.
引文
1 徐伟 邹瑜 郎四维 供热系统温控与热计量技术 中国计划出版社 2000 年 11 月第一版:9-10
1 王树铎,“中国热计量仪表技术的现状和值得关注的若干问题”,区域供热 2005 年第 6期
2 刘明良,于立旸,“集中供暖系统的自动化控制与节能”,低温建筑技术 2006 年第 1期(总第 109 期)
3 徐伟,邹瑜,“供暖系统温控与热计量技术”,中国计划出版社,2000 年
4 郭戈,杜红林,闫继宏,黄瑞,“热能计量表的技术现状及展望”, 甘肃工业大学学报,2003 年 6 月,第 29 卷第 2 期
5 于瑾,孙雨佳,“分户热计量室温平衡温度的计算方法及验证”,沈阳建筑大学学报( 自然科学版) ,2005 年 9 月,第 21 卷第 5 期
6 Charleo E D ,James S E. Design guide for thermal storage[J ] . ASHRAE ,1994 ,(15) 321 - 322
7 Nicol J F. Adaptive thermal sustainable and comfort thermal standards for buildings[J ] . Energyand
8 《民用建筑节能设计标准 (采暖居住建筑部分)》,中华人民共和国建设部,1996 年 7月 1 日
9 Goetting D R. Research Needs for heating cost allocation system[J ] . ASHRAE ,1995 ,(1) :806 - 807.
10 刘舰,于戈,高艳娇,赵玉来,“集中供热分户计量的几个问题”,辽宁工学院学报,2005 年 12 月, 第 25 卷第 6 期
11 喻李葵,张国强,邹媛,“集中供热系统分户热计量及收费的探讨”,湖南大学土木工程学院
12 建设部,居住建筑节能设计标准(征求意见稿)》,2006 年
13 郭铁桥 李增志 供热系统现状及分户热计量 山西建筑 2006 年 6 月:159-160:
14 孙恺尧,住宅供热计量有关问题探讨,煤气与热力,第 21 卷第 6 期:539-541
15 齐世明,齐世清,蒸发式热分配表在我国的应用分析,节能,2001 年第 3 期:32-34
16 István CSOKNYAI,Methods of Heat Cost Allocation,Periodica Polytechnica Ser. Mech. ENG. VOL. 44, NO. 2: 227–236 (2000)
17 刘舰,于戈,高艳娇,赵玉来,“集中供热分户计量的几个问题”,辽宁工学院学报,2005 年 12 月, 第 25 卷第 6 期
18 吴萍,狄洪发,“热计量用蒸发式热分配表”, 清华大学建筑技术科学系(100084)
19 R. F. Babus’Haq, G. Overgaard & S. D. Probert,Heat-Meter Developments for CHP-DH Networks,Department of Applied Energy, Cranfield University, Bedford, UK, MK43 OAL
20 Goetting D R. Research Needs for heating cost allocation system[J ] . SHRAE ,1995 ,1: 806- 807
21 HeatMeter, EN1434---1997[S]. European Committee for Standardization,1997
22 Y. Jomni, “Improving heat measurement accuracy in district heating substations”, Lic. Thesis , Lule University of Technology, 2004
23 K.Yliniemi, “Differentiated energy measurement in a District heating substation ”, Patent pending, 2005
24 王树铎,进入新世纪的中国热量表,区域供热,2002 年第 6 期:1-7
25 V. I. Lachkov and V. K. Nedzvetskii,Adwantages of combined system for metering and regulating heat consumption,Measurement Techniques, Vol. 46, No. 2, 2003: 205-208
26 L. I. Molodezhnikova, E. A. Zhilkin,,0. Yu. Bairakova,Effectiveness and reliability increase of heating system, Modern Technique and Technologies 2001,0-7803-634841011, IEEE: 32-33
27 涂光备 供热计量技术 中国建筑工业出版社 2003 年 4 月第一版:8-9
28 北京德宝豪特能源科技有限公司,张礼祥,保障热量表长期稳定运行的措施,中国计量,2004 年 9 月:53-55
29 SHOJI KUSUI, member, IEEE, and TETSUO NAGAI,“An Electronic Integrating Heat Meter”,IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT. VOL. 39. NO. 5. OCTOBER 1990
30 王 荣,丁爱军,“供热系统中热量表的分类及选型”建筑科学,2004 年第 5 期
31 中华人民共和国城镇建设行业标准,热量表,CJ/T128---2000[S].北京:中华人民共和国建设部,2000
32 EN1434 (heat meters),the British Standards Institution,1997 年:2-16
33 甄兰兰,沈昱明,热量表的热量计量原理及计算,自动化仪表,第 24 卷,第 10 期 2003年 10 月:41-44
34 濮红梅,热量及冷量表的热量(焓值)计量原理及计算,应用能源技术,2005 年第一期:32-35
35 A. K. Karpovich and O. N. Ust’yantseva,Metrological aspects of improving the accuracy in heat energy metering,Measurement Techniques, Vol. 46, No. 2, 2003: 191-197
36 GCza Mocztir, Tibor Csubik and PCter Varady,Distributed Intelligent Hierarchical System for Heat Metering and Controlling,IEEE Instrumentation and Measurement,Technology Conference,Budapest, Hungary, May 21-23,2001: 2123-2128
37 李芳,热能表热量计算方法的研究,中国计量,2005 年第一期:49-50
38 齐世明,齐世清,“蒸发式热分配表在我国的应用分析”,节能,2001 年第 3 期
39 吴萍,狄洪发,“热计量用蒸发式热分配表”,清华大学建筑技术科学系
40 涂光备,田雨辰,李建兴,等 “电子式热分配表在热计量中的应用“,煤气与热力,2001 年 21 期
41 Zh. F. Kudryashova and V. I. Mishustin,Analysis of the errors of measurements of the quantity of heat in a closed heat supply system,Measurement Techniques, Vol. 45, No. 1, 2002: 70-75
42 István CSOKNYAI,“METHODS OF HEAT COST ALLOCATION”,PERIODICA POLYTECHNICA SER. MECH. ENG. VOL. 44, NO. 2, PP. 227–236 (2000)
43 Guide to t he Expression of Uncertainty in Measurement [ S ] .International Organization for Standardization ,1995 :16-25.
1 王树铎,“中国热计量仪表技术的现状和值得关注的若干问题”,区域供热 2005 年第 6期
2 刘明良,于立旸,“集中供暖系统的自动化控制与节能”,低温建筑技术 2006 年第 1期(总第 109 期)
3 徐伟,邹瑜,“供暖系统温控与热计量技术”,中国计划出版社,2000 年
4 郭戈,杜红林,闫继宏,黄瑞,“热能计量表的技术现状及展望”, 甘肃工业大学学报,2003 年 6 月,第 29 卷第 2 期
5 于瑾,孙雨佳,“分户热计量室温平衡温度的计算方法及验证”,沈阳建筑大学学报( 自然科学版) ,2005 年 9 月,第 21 卷第 5 期
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10 刘舰,于戈,高艳娇,赵玉来,“集中供热分户计量的几个问题”,辽宁工学院学报,2005 年 12 月, 第 25 卷第 6 期
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13 郭铁桥 李增志 供热系统现状及分户热计量 山西建筑 2006 年 6 月:159-160:
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15 齐世明,齐世清,蒸发式热分配表在我国的应用分析,节能,2001 年第 3 期:32-34
16 István CSOKNYAI,Methods of Heat Cost Allocation,Periodica Polytechnica Ser. Mech. ENG. VOL. 44, NO. 2: 227–236 (2000)
17 刘舰,于戈,高艳娇,赵玉来,“集中供热分户计量的几个问题”,辽宁工学院学报,2005 年 12 月, 第 25 卷第 6 期
18 吴萍,狄洪发,“热计量用蒸发式热分配表”, 清华大学建筑技术科学系(100084)
19 R. F. Babus’Haq, G. Overgaard & S. D. Probert,Heat-Meter Developments for CHP-DH Networks,Department of Applied Energy, Cranfield University, Bedford, UK, MK43 OAL
20 Goetting D R. Research Needs for heating cost allocation system[J ] . SHRAE ,1995 ,1: 806- 807
21 HeatMeter, EN1434---1997[S]. European Committee for Standardization,1997
22 Y. Jomni, “Improving heat measurement accuracy in district heating substations”, Lic. Thesis , Lule University of Technology, 2004
23 K.Yliniemi, “Differentiated energy measurement in a District heating substation ”, Patent pending, 2005
24 王树铎,进入新世纪的中国热量表,区域供热,2002 年第 6 期:1-7
25 V. I. Lachkov and V. K. Nedzvetskii,Adwantages of combined system for metering and regulating heat consumption,Measurement Techniques, Vol. 46, No. 2, 2003: 205-208
26 L. I. Molodezhnikova, E. A. Zhilkin,,0. Yu. Bairakova,Effectiveness and reliability increase of heating system, Modern Technique and Technologies 2001,0-7803-634841011, IEEE: 32-33
27 涂光备 供热计量技术 中国建筑工业出版社 2003 年 4 月第一版:8-9
28 北京德宝豪特能源科技有限公司,张礼祥,保障热量表长期稳定运行的措施,中国计量,2004 年 9 月:53-55
29 SHOJI KUSUI, member, IEEE, and TETSUO NAGAI,“An Electronic Integrating Heat Meter”,IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT. VOL. 39. NO. 5. OCTOBER 1990
30 王 荣,丁爱军,“供热系统中热量表的分类及选型”建筑科学,2004 年第 5 期
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33 甄兰兰,沈昱明,热量表的热量计量原理及计算,自动化仪表,第 24 卷,第 10 期 2003年 10 月:41-44
34 濮红梅,热量及冷量表的热量(焓值)计量原理及计算,应用能源技术,2005 年第一期:32-35
35 A. K. Karpovich and O. N. Ust’yantseva,Metrological aspects of improving the accuracy in heat energy metering,Measurement Techniques, Vol. 46, No. 2, 2003: 191-197
36 GCza Mocztir, Tibor Csubik and PCter Varady,Distributed Intelligent Hierarchical System for Heat Metering and Controlling,IEEE Instrumentation and Measurement,Technology Conference,Budapest, Hungary, May 21-23,2001: 2123-2128
37 李芳,热能表热量计算方法的研究,中国计量,2005 年第一期:49-50
38 齐世明,齐世清,“蒸发式热分配表在我国的应用分析”,节能,2001 年第 3 期
39 吴萍,狄洪发,“热计量用蒸发式热分配表”,清华大学建筑技术科学系
40 涂光备,田雨辰,李建兴,等 “电子式热分配表在热计量中的应用“,煤气与热力,2001 年 21 期
41 Zh. F. Kudryashova and V. I. Mishustin,Analysis of the errors of measurements of the quantity of heat in a closed heat supply system,Measurement Techniques, Vol. 45, No. 1, 2002: 70-75
42 István CSOKNYAI,“METHODS OF HEAT COST ALLOCATION”,PERIODICA POLYTECHNICA SER. MECH. ENG. VOL. 44, NO. 2, PP. 227–236 (2000)
43 Guide to t he Expression of Uncertainty in Measurement [ S ] .International Organization for Standardization ,1995 :16-25.