专利名称：供暖分户计量调控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供暖分户计量调控装置，该装置根据《中华人民共和国节约能源法》第三十八条规定，节能建筑应‘安装分户热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置’的要求，能够实现分户热计量和室内温度调控一体化的功能，并为达到供热全系统分布式变流量调节提供了可能。该装置也可以用于其他需要计量流量(热量)和温度等调控的用户。
背景技术：
《中华人民共和国节约能源法》第三十八条规定“国家采取措施，对实行集中供热的建筑分步骤实行供热分户计量、按照用热量收费的制度。新建建筑或者对既有建筑进行节能改造，应当按照规定安装用热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置。”国务院、相关部委和地方政府相继颁发了一系列有关条例、决议和实施细则。在‘三北’地区， 正大力进行供热计量技术的推广工作。目前，在推广供热计量技术的过程中，通常是分别安装三套装置热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置，系统复杂、成本高、不便维护管理；现有的流量测量采用间接测量法，准确性和可靠性不高；各种室温控制阀，均有节流损失，影响节能效果；现有的调控装置均不能与先进的分布式变流量循环供热系统有机连接。这些因素的存在，已成为影响供热计量技术推广的技术瓶颈。供暖分户计量调控装置把上述三套装置合并为一套装置，不但造价低、便于施工安装和维护管理，而且克服了上述所有现存的技术弊端，因此一定能够大力促进供热计量技术推广工作的健康发展。
发明内容
一种供暖分户计量调控装置，由容积泵①、电动机②、智能控制器③组成，具有分户热计量、室温调控和系统调控的一体化功能。其中容积泵①和电动机②连接成整体。关键技术是综合开发应用了容积泵的多种功能容积泵①既是容积法流量检测装置，又是无节流损失的有源流量调节机构，还是系统的循环动力设备。智能控制器③实现如下功能采集电动机②一容积泵①的转速r、用户供水温度tg和回水温度th等参数，根据容积泵①的流量特性和应用条件确定用户的循环流量L和供热量H ;采集室温tn，通过调节电动机②一水泵①的转速，改变流量L和热量H，使室温tn自动调控到设定值；还具有电源模块、显示、设定、报警和通讯等功能。本发明是一种集成创新，其中容积泵①的制造、电动机②的制造及其驱动和调速、温度传感器等，都是成熟技术，有的还可以选择标准产品；水泵转速可以从电动机②的驱动模块直接取得，因而不用专门的转速传感器。智能控制器③也可采用成熟技术合成，所以未进行详细介绍。因此，本发明容易实施。本发明的关键技术是综合应用了容积泵①的多种功能。容积泵①既是流体增压泵(室内系统循环的动力设备)；又是无节流损失的有源式流量调节机构(通过改变转速，改变流量，进而改变供热量，调节室内温度)；而且是容积法测量流量的传感器(根据电动机②--容积泵①的转速、容积泵的流量特性和应用条件，用容积法确定流量，不但准确可靠，而且不需要另行安装流量计或流量传感器)。容积泵①的种类很多，例如常用的有活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵等，可以根据流量检测精度要求和应用条件选择。与所有水泵应用一样，为了保证正常工作，必须正确设定系统的静压点，以确保泵内不发生汽化，而且其材料和结构必须能够适应供暖热水的要求。电动机②和容积泵①组成一体。电动机②必须能够长期连续运行、便于调节，便于采集转速。交流电机和直流电机均可。根据电动机②的种类、控制方法和厂家不同，其驱动模块有三种做法装在智能控制器内，或与电动机做成一体，或者外置。智能控制器③采用高集成、高可靠单片微处理器，尽可能采用成熟技术，除了具有传统控制器的采样、控制、显示、设定、报警和通讯等功能外，还必须能够完成以下基本功倉泛
(I)采集电动机②一容积泵①的转速r、供水温度tg和回水温度th等参数，根据容积泵①的流量特性和应用条件确定供水流量L、供热量H，为热量分摊与热量计算提供准确依据。(2)采集室温tn，调节电动机②-水泵①的转速，改变流量L和热量H，进而自动调控室温tn。控制策略不限，可采用PID、模糊控制等；(3)关于显示和设定的特殊要求显示参数必须有室内温度、供热量等。室内温度设定值可由用户设定，其他参数由管理人员设定。本发明的有益效果是供暖分户计量调控装置能够实现《中华人民共和国节约能源法》第三十八条要求安装的三个装置(分户热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置)的全部功能。由于容积泵既是增压泵，又是无节流损失的流量调节机构，而且是体积流量传感器。所以该装置简单紧凑、可靠、造价低，安装和维护管理方便。流量测量采用容积法，比间接法准确可靠。该装置能够促进供热计量技术和分布式循环供热系统的推广，对改善供热效果和建筑节能有重大意义。该装置也可以用于其他需要计量流量和温度等调控的热用户。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。附图为供暖分户计量调控装置的组成和应用系统框图。附图中组成部件①容积泵，②电动机，③控制器应用系统参数r_转速，tg-供水温度，th-回水温度，tn-室内温度H_(散热片)供热量，L-供水流量具体实施方式
(举例)本实施例包括容积泵①、电动机②、智能控制器③。容积泵①选择微型隔膜泵，电动机②采用成品微型无刷直流电机(例如选择驱动模块在电动机②内部的微型无刷直流电机)。电动机②的输出轴外部长度10mm，以减少容积泵①对电动机②的传热。容积泵①和电动机②用支架组装成一体出厂。容积泵①的进出口设计成标准法兰(或标准螺纹)接口。容积泵①和电动机②组件安装在供暖管道井中，最好安装在回水管，因为工作温度比较低，可提高水泵寿命(如图)。智能控制器③采用AC220V供电，安装在热用户室内便于操作 和观察的地方。各传感器安装在相应的取样位置。智能控制器③具有无线通讯功能，装置的状态、流量、热量等可以实现无线传输，上位机可进行监控和按政策分户计费。
权利要求
1.一种供暖分户计量调控装置，由容积泵、电动机、智能控制器组成，其中容积泵和电动机连接成整体。该装置具有分户热计量、室温调控和系统调控的一体化功能。
2.根据权利要求I所述的供暖分户计量调控装置，其特征是综合开发应用了容积泵的多种功能容积泵是容积法流量检测装置(根据电动机/容积泵的转速、流量特性和应用条件，用容积法确定流量)，不但准确可靠，而且不需要另行安装流量计或流量传感器；容积泵又是无节流损失的有源流量调节机构，取代了传统的节流式调节机构-控制阀；容积泵还是系统的循环动力设备，该设备使全系统分布式循环供热成为可能，能够大大降低系统总能耗。容积泵的种类根据流量检测精度要求和应用条件选择。
3.根据权利要求I所述的供暖分户计量调控装置，其特征是，智能控制器实现如下功能采集水泵转速、用户供水温度和回水温度等参数，根据容积泵的流量特性和应用条件确定用户的循环流量和供热量，进而实现供热量分摊和按热量收费等功能；采集室温，通过调节水泵转速，改变流量和热量，使室温自动调控到设定值；还具有电源模块、显示、设定、报警和通讯等功能。
全文摘要
一种供暖分户计量调控装置，由容积泵①、电动机②、智能控制器③组成，具有分户热计量、室温调控和系统调控的一体化功能。其中容积泵①和电动机②连接成整体。关键技术是综合开发应用了容积泵的多种功能容积泵①既是容积法流量检测装置，又是无节流损失的有源流量调节机构，还是系统的循环动力设备。智能控制器③实现如下功能采集电动机②--容积泵①的转速r、用户供水温度tg和回水温度th等参数，根据容积泵①的流量特性和应用条件确定用户的循环流量L和供热量H；采集室温tn，通过调节电动机②—水泵①的转速，改变流量L和热量H，使室温tn自动调控到设定值；还具有电源模块、显示、设定、报警和通讯等功能。
文档编号F24D19/10GK102967002SQ20111025736
公开日2013年3月13日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者石兆玉, 杨同球, 杨德敏 申请人:石兆玉, 杨同球, 杨德敏