基于熱量結(jié)算表的熱量分配方法的分配原理剖析的論文
摘要：隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的快速的發(fā)展，各種熱量分配方法不斷在更新，通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算能對(duì)熱量進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。在熱量分配的過(guò)程中我們可以根據(jù)不同的計(jì)算方法得到熱量的分配方法，為供熱提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)鍵詞：熱量；結(jié)算表；熱量分配；原理剖析
中圖分類(lèi)號(hào)： C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、供暖計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)
1、“住宅供暖計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)”軟件開(kāi)發(fā)思路
由于“熱”作為商品的特殊性，使熱計(jì)量與諸多因素相關(guān)，不能像水、電一樣來(lái)計(jì)量收費(fèi)。同一住宅樓中相同面積的住戶(hù)等室溫而不等熱量，導(dǎo)致用熱量表計(jì)量熱量直接用于收費(fèi)存在較大誤差，不能準(zhǔn)確體現(xiàn)用熱主體的公平性，使用戶(hù)難以接受。這樣使熱量表的推廣受阻，熱量表的準(zhǔn)確計(jì)量?jī)?yōu)勢(shì)沒(méi)有得到充分利用，是本文軟件開(kāi)發(fā)的背景。冬季供暖的目的是為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)室溫的要求，采暖房間的溫度是供熱量的直接反應(yīng)。用熱主體的室溫應(yīng)該是計(jì)量收費(fèi)的依據(jù)，也是評(píng)判收費(fèi)公正與否的原則�；凇暗仁覝�，等熱費(fèi)”的原則，本文開(kāi)發(fā)了“住宅供熱計(jì)量收費(fèi)軟件”。該收費(fèi)方式的核心是考慮住戶(hù)的戶(hù)間傳熱以及位置等因素，把熱量表計(jì)量熱量轉(zhuǎn)換成室溫，按室溫收費(fèi)。通過(guò)各住戶(hù)的室溫，計(jì)算戶(hù)間傳熱量，從而求出收費(fèi)熱量。實(shí)踐表明，該方法適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，老百姓很容易接受。
2、“住宅供暖計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)”軟件開(kāi)發(fā)工具
“住宅供暖計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)”軟件開(kāi)發(fā)工具為VisualBasic6.0。VisualBasic6.0的最大特點(diǎn)是界面可視性強(qiáng)，用戶(hù)操作方便。同時(shí)，使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)綁定控件（Data）、函數(shù)的調(diào)用、模塊的調(diào)用，可高效快速的完成大量、復(fù)雜數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理計(jì)算過(guò)程，適合“住宅供暖計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)”軟件的開(kāi)發(fā)需要。
3、“住宅供曖計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)”軟件的功能
本軟件可以實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1）可輸入、輸出熱用戶(hù)熱表計(jì)量熱量通過(guò)住戶(hù)供暖計(jì)量熱表直接獲取每戶(hù)熱表計(jì)量值，輸入該軟件系統(tǒng)。為方便住戶(hù)查詢(xún)也可隨時(shí)調(diào)用該數(shù)據(jù)；
（2）可輸出各熱用戶(hù)的'平衡溫度根據(jù)輸入各熱用戶(hù)實(shí)際熱表計(jì)量熱量及住宅物性及結(jié)構(gòu)參數(shù)，程序運(yùn)行輸出整棟住宅樓各熱用戶(hù)的平衡室溫；
�。�3）可輸出各住戶(hù)通過(guò)相鄰住戶(hù)之間所傳遞的傳熱量由整棟住宅樓各住戶(hù)的平衡室溫，求解整棟住宅樓住戶(hù)的戶(hù)間傳熱量，從而為確定熱用戶(hù)實(shí)際消費(fèi)熱量提供理論依據(jù)；
�。�4）可輸出熱用戶(hù)的位置系數(shù)充分考慮住宅樓公攤部分耗熱量及住戶(hù)居住位置的不同，對(duì)熱用戶(hù)耗熱量即熱表計(jì)熱量值進(jìn)行修正提供理論依據(jù)；
�。�5）可輸出熱用戶(hù)收費(fèi)耗熱量熱用戶(hù)收費(fèi)耗熱量值，應(yīng)該是熱表計(jì)量熱量進(jìn)行“戶(hù)間傳熱”及“位置系數(shù)”修正后的熱量值，該熱量值應(yīng)作為收取熱費(fèi)的依據(jù)；
�。�6）可直接輸出住戶(hù)在供暖周期內(nèi)的熱費(fèi)輸入熱量單價(jià)后，根據(jù)住戶(hù)綜合修正后的實(shí)際耗熱量值，即可輸出該供暖周期內(nèi)應(yīng)繳熱費(fèi)；
可方便住戶(hù)查詢(xún)根據(jù)住戶(hù)的不同需求，住戶(hù)可對(duì)該供暖周期各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行查詢(xún)。如住戶(hù)平衡室溫、位置系數(shù)、熱表計(jì)量熱量、戶(hù)間傳熱量，實(shí)際耗熱量、應(yīng)繳費(fèi)用等查詢(xún)功能。
二、熱量分配方法
1、散熱器的平均溫度在室外溫度一定的情況下，與室內(nèi)溫度成唯一的單值函數(shù)關(guān)系。也就是說(shuō)，在室內(nèi)建筑物結(jié)構(gòu)一定，散熱器類(lèi)型且數(shù)量一定時(shí)，室溫的高低完全由散熱器的平均溫度tp所決定，即散熱器的平均溫度愈高，室溫愈高；散熱器平均溫度愈低，室溫愈低。這就說(shuō)明：在通常情況下，散熱器平均溫度的高低，基本上可以判斷室溫的高低。
2、在設(shè)計(jì)狀態(tài)下，為了達(dá)到設(shè)計(jì)室溫，只要根據(jù)公式
使實(shí)際室溫tn=tn′，則計(jì)算出的散熱器平均溫度tp就是系統(tǒng)運(yùn)行的基本參數(shù)。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，只要滿(mǎn)足或者說(shuō)達(dá)到要求的tp，則室溫tn一定能夠達(dá)到設(shè)計(jì)值tn′，而與系統(tǒng)運(yùn)行流量G無(wú)關(guān)。此時(shí)散熱器平均溫度tp值完全由系統(tǒng)供、回水溫度tg、th決定；當(dāng)系統(tǒng)流量G大于設(shè)計(jì)值，則供水溫度tg低于設(shè)計(jì)值，回水溫度th高于設(shè)計(jì)值；當(dāng)系統(tǒng)流量G小于設(shè)計(jì)值，則供水溫度tg高于設(shè)計(jì)值，回水溫度th低于設(shè)計(jì)值。這里明確指出：散熱器平均溫度與系統(tǒng)流量無(wú)關(guān)，無(wú)論系統(tǒng)流量為何值，只要調(diào)整系統(tǒng)供、回水溫度，就能使散熱器平均溫度、室溫達(dá)到要求值。
3、對(duì)于一個(gè)供熱系統(tǒng)，在運(yùn)行期間，系統(tǒng)的供水溫度tg是已知、可測(cè)的，而且不易改變。此時(shí)，在熱用戶(hù)處，要想改變散熱器平均溫度進(jìn)而改變室溫，只有對(duì)回水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；回水溫度愈高，散熱器平均溫度愈高；回水溫度愈低，散熱器平均溫度愈低。在系統(tǒng)供水溫度一定的情況下，系統(tǒng)回水溫度愈高，系統(tǒng)流量愈大；反之亦然。因此在運(yùn)行期間，決定室溫高低（亦或散熱器平均溫度）的關(guān)鍵因素是進(jìn)入散熱器流量的大小。系統(tǒng)流量愈大，室溫愈高；系統(tǒng)流量愈小，室溫愈低。通過(guò)測(cè)試散熱器平均溫度，進(jìn)行熱用戶(hù)供熱量分配是有理論根據(jù)的。這種熱量分配法，最大的優(yōu)點(diǎn)是在各熱用戶(hù)只測(cè)試回水溫度，這樣避免了各熱用戶(hù)循環(huán)流量的測(cè)試、再配合結(jié)算點(diǎn)處總供熱量、總供回水溫度和總流量的測(cè)試，即可完成計(jì)量收費(fèi)過(guò)程中的供熱量的各熱用戶(hù)分?jǐn)偂?/p>
三、基于Q1的熱量分配系統(tǒng)原理剖析
式中下標(biāo)i表示用戶(hù)序號(hào)O表示熱量結(jié)算表，K表示采樣周期。
如果建筑物各房間的供暖熱指標(biāo)相同，同一棟住宅的房間高度相同，建筑物各房間處于同一室外溫度之下，且取室外溫度為0℃。
則式表明，當(dāng)各房間的供暖熱指標(biāo)為常數(shù)時(shí)，通過(guò)測(cè)量建筑物總供熱量、每戶(hù)的室內(nèi)平均溫度，即可實(shí)現(xiàn)熱量分配。溫度面積法熱量分配系統(tǒng)需要滿(mǎn)足的約束條件是：各房間的建筑熱特性應(yīng)不發(fā)生變化，室溫傳感器設(shè)置數(shù)量、設(shè)置位置應(yīng)滿(mǎn)足要求。
四、基于Q2的熱量分配系統(tǒng)原理剖析
基于Q2的熱量分配方法有兩種，一種為散熱器分配表法，另一種為通斷時(shí)間面積法。
1、散熱器分配表法的分配系統(tǒng)原理剖析 散熱器分配表法根據(jù)安裝方式分為兩類(lèi)。一類(lèi)是以單組散熱器為計(jì)量對(duì)象的散熱器分配表，一類(lèi)是以一戶(hù)內(nèi)多組散熱器作為計(jì)量對(duì)象的集中式散熱器熱分配裝置。以單組散熱器為計(jì)量對(duì)象的散熱器分配表，主要為蒸發(fā)式熱量分配表與電子式熱量分配表兩種基本類(lèi)型。
集中式散熱器熱分配裝置通過(guò)測(cè)量水平式系統(tǒng)的進(jìn)出水溫度及室內(nèi)溫度，利用上式來(lái)分配用戶(hù)的熱量。上式表明，當(dāng)散熱器的型號(hào)及安裝使用條件與實(shí)際情況一致時(shí)，通過(guò)測(cè)量建筑物總供熱量、每戶(hù)的室內(nèi)平均溫度和供回水溫度，即可實(shí)現(xiàn)熱量分配。集中式散熱器熱分配裝置需要滿(mǎn)足的約束條件是：供回水溫度傳感器及室溫傳感器設(shè)置位置應(yīng)相近，散熱器的型號(hào)及安裝使用條件應(yīng)與實(shí)際條件相一致，用戶(hù)熱量分?jǐn)傉`差應(yīng)限定在一定范圍內(nèi)。
當(dāng)不同用戶(hù)散熱器的特性系數(shù)相同、散熱器安裝使用條件相同時(shí)，上式變?yōu)檎舭l(fā)式熱量分配表與單傳感器的電子式熱量分配表，是將式中的室內(nèi)溫度取為2U0C。雙傳感器及三傳感器的電子式熱分配表的室溫采用實(shí)際測(cè)量值。表明，當(dāng)散熱器的型號(hào)及安裝使用條件一致時(shí)，通過(guò)測(cè)量建筑物總供熱量、每戶(hù)的室內(nèi)平均溫度和散熱器熱媒平均溫度，即可實(shí)現(xiàn)熱量分配。采用單組散熱器熱分配表進(jìn)行熱量分配時(shí)，需要滿(mǎn)足的約束條件是：保證同一棟建筑物內(nèi)，不同用戶(hù)散熱器的特性系數(shù)相同（即散熱器形式相同），散熱器安裝使用條件相近。
2、通斷時(shí)問(wèn)面積法熱量分配原理
假設(shè)系統(tǒng)調(diào)整平衡后，消除了散熱器安裝使用之問(wèn)的差別，散熱器的平均溫度與室溫差值相同，各用戶(hù)的單位面積當(dāng)量散熱量相同，設(shè)通斷比
為通斷時(shí)問(wèn)面積法的分配公式。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)試平衡后，如果散熱器的特性系數(shù)相同，散熱器的平均溫差相同，各用戶(hù)散熱器的單位面積當(dāng)量散熱量相同時(shí)，通過(guò)測(cè)量建筑物總供熱量、每戶(hù)的閥門(mén)通斷時(shí)問(wèn)，即可實(shí)現(xiàn)熱量分配。采用通斷時(shí)問(wèn)面積法進(jìn)行熱量分配時(shí)，需要滿(mǎn)足的約束條件是：散熱器的特性系數(shù)相同，供暖系統(tǒng)達(dá)到水力平衡，各用戶(hù)散熱器的單位面積當(dāng)量散熱量應(yīng)相同。
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)熱量分配方法的分配原理進(jìn)行剖析，我們可以根據(jù)不同的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)熱量結(jié)算。
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