專利名稱：多棟建筑聯合熱計量的溫度分配方法
技術領域：
本發明涉及一種溫度分配方法。
背景技術：
溫度法計量分攤系統中每棟建筑需要設置一塊熱量總表，從而使得每戶承
擔的熱量總表費用較高。以一棟48戶建筑為例，如果總表采用超聲波熱量表， 以1.6萬元計算，每戶要承擔333元的總表費用，這將導致開發商建筑成本增 加，從而影響采暖熱計量技術的推廣應用，影響建筑的節能工作的全面實施。 高層建筑為解決靜壓過大或者失調問題， 一般需要將采暖系統分為若干個區， 每個區單獨設置熱計量系統，每個區設置一塊熱量總表，該區內各個熱用戶根 據熱量總表進行分攤。由此會導致相鄰樓層的不同用戶，面積相同、室溫相同， 分攤的熱量卻完全不同。這是一個嚴重的不合理問題，違背了熱計量熱力分攤 的原則。
發明內容
本發明的目的是為解決現有溫度法計量分攤系統的計量總熱量的熱量表 數量較多致使其系統造價增大的問題，以及現有溫度法計量分攤系統存在多套 供熱系統的溫度法熱量分配不均的問題，進而提供了 一種多棟建筑聯合熱計量 的溫度分配方法。
本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是
本發明所述多棟建筑聯合熱計量的溫度分配方法是按照以下步驟實現的
步驟一、將居住小區內的建筑按照方便的供熱形式進行分區，將同一區內 的多棟居住建筑集中設置多棟居住建筑聯合計量熱量總表，并將其作為貿易結
算表；每戶內設置若干個溫度傳感器，利用每戶計量的室內溫度平均溫度，進 行每戶熱量的分攤；
步驟二、計算每一個用戶分攤計量的熱量
1)、每棟樓的供熱量
每棟建筑物供熱量為每戶供熱量之和，對于一個確定的建筑物來說，建筑 物的供暖體積熱指標q^ (W/m3.°C)是常數，建筑物所處的室外條件相同，在 時間r內建筑物所供給的熱量與室內溫度的關系為
2, —(2)
式中込一一第z棟樓的供熱量，『；
一每戶的供熱量，『；
gK一建筑物的體積熱指標，W/(m3°C);
K一一第/用戶的房間體積，附3;
~—一室外溫度，°C;
一每戶的室內平均溫度，'C;
4一第/用戶的房間面積，III2;
Hi———用戶的房間高度，m;
附一第z棟樓的用戶總數量，戶；
每一個用戶的室內都設有n個測溫傳感器，則每戶的室內平均溫度可以取 為每戶的面積加權平均溫度<formula>formula see original document page 7</formula>
式中4,
-第/個用戶安裝測溫傳感器的房間面積，附2
"〃
-用戶第J個房間測量的溫度，°C; -安裝室內測溫傳感器的數量，個;
P一
2) 、多棟樓的總供熱量
多棟樓的總供熱量為每棟建筑物供熱量之和，即
式中2——多棟樓的總供熱量，『； y——多棟樓的總樓數，棟；
3) 、多棟樓的熱量分攤系數<formula>formula see original document page 7</formula>
每戶的供熱量與多棟樓的總供熱量之比可以表示為:<formula>formula see original document page 7</formula>
由此將每戶的供熱量表示為
<formula>formula see original document page 7</formula>(6)
<formula>formula see original document page 7</formula>(7)
式中《——多棟樓的綜合熱量分攤系數，1/ (m2°C);
式(6)為多棟建筑熱量分攤綜合公式，利用式(6)計算每一個用戶分攤
計量的熱量。
本發明的有益效果是本發明的使用大大減少了溫度法計量分攤系統的計
量總熱量的熱量表數量，從而降低系統造價，使高層建筑(或一棟建筑物內) 多套供熱系統的溫度法熱量分配更均勻。本發明方法是將建筑物建設年代相 同、建筑用途相同、建筑物耗熱量指標相近的若干棟建筑，統一設置一塊計量 總供熱量熱量表，計量這些建筑物的總供熱量。根據每個用戶測量的溫度、面 積及每棟建筑物的面積，確定熱量分攤系數(即多棟樓的綜合熱量分攤系數 尺)，然后計算出各戶的貿易結算熱量。
本發明的主要優點體現在以下幾個方面
一、 將熱計量系統變得簡單，減少了安裝工作量、維護工作量。
二、 多棟建筑聯合設置供熱量計量總表，減少總表數量，降低投資。以一
個具有60棟建筑的供熱小區為例(約29萬m2)，假設每棟建筑48戶，每棟 建筑為4800 m2。如果每棟建筑設置一套熱計量系統，需要DN 50超聲波熱量 表60塊，總投資需要84.0萬元。如果做到5棟建筑聯合設置一塊熱量表，則 需要DNIOO的超聲波熱量表12塊，總投資為39.6萬元，為單棟計量熱量總表 投資的47. 1% ，節約投資44.4萬元。如果一個城市年開發建筑1000萬m2， 采用本發明的多棟建筑聯合計量技術，每5棟設置一塊熱量表，則要節省投資 1542萬元。如果做到10棟建筑聯合設置一塊熱量表， 一個具有60棟建筑的 供熱小區則需要DN100的超聲波熱量表6塊，總投資為19. 8萬元，為單棟計 量熱量總表投資的23. 6% ，節約投資64. 2萬元。如果一個城市年開發建筑1000 萬m2，采用本發明的多棟建筑聯合計量技術，每10棟設置一塊熱量表，則要 節省投資2229.2萬元。如果做到25棟建筑聯合設置一塊熱量表， 一個具有 60棟建筑的供熱小區則需要DN150的超聲波熱量表3塊，總投資為15. 9萬元， 為單棟計量熱量總表投資的18.9% ，節約投資68. l萬元。如果一個城市年開
發建筑1000萬m2，采用本發明的多棟建筑聯合計量技術，每25棟設置一塊熱 量表，則要節省投資2475萬元。
三、 設置熱量表的計量小室投資大幅度減少。
原方案一棟建筑物需要一個計量小室， 一個具有60棟建筑的供熱小區需 要60個計量小室，需要投資60萬元。如果做到5棟建筑聯合設置一塊熱量表， 一個具有60棟建筑的供熱小區則需要節省計量小室投資45. 6萬元。如果一個 城市年開發建筑1000萬m2，采用本發明的多棟建筑聯合計量技術，每5棟設 置一塊熱量表，則要節省計量小室投資1667萬元。如果做到IO棟建筑聯合設 置一塊熱量表， 一個具有60棟建筑的供熱小區則需要節省計量小室投資52. 8 萬元。如果一個城市年開發建筑1000萬m2，采用本發明的多棟建筑聯合計量 技術，每10棟設置一塊熱量表，則要節省計量小室投資1875萬元。如果做到 25棟建筑聯合設置一塊熱量表， 一個具有60棟建筑的供熱小區則需要節省計 量小室投資56. 4萬元。如果一個城市年開發建筑1000萬m2，采用本發明的多 棟建筑聯合計量技術，每25棟設置一塊熱量表，則要節省計量小室投資2000 萬元。
四、 有利于小區供熱計量實現信息化、數字化。熱計量數據集中管理，利 于發現問題，及時處理，提高供熱系統的可靠性和服務質量。
五、 本發明為多棟居住建筑的熱量計量，提供簡單、可靠的適用方法，目 前世界上還沒有此方法。
圖1為本發明具體實施方式
二的結構示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式所述多棟建筑聯合熱計量的溫度分配方法是 按照以下步驟實現的-
步驟一、將居住小區內的建筑按照方便的供熱形式進行分區，將同一區內 的多棟居住建筑集中設置多棟居住建筑聯合計量熱量總表，并將其作為貿易結 算表；每戶內設置若干個溫度傳感器，利用每戶計量的室內溫度平均溫度，進 行每戶熱量的分攤；
步驟二、計算每一個用戶分攤計量的熱量-
1)、每棟樓的供熱量-
每棟建筑物供熱量為每戶供熱量之和，對于一個確定的建筑物來說，建筑 物的供暖體積熱指標^ (W/m3.°C)是常數，建筑物所處的室外條件相同，在 時間r內建筑物所供給的熱量(近似認為所消耗的熱量)與室內溫度的關系為
o (i)
2, = ^(~, -Ut = gvz4A(~,(2) 式中a——第z棟樓的供熱量，『；
G——每戶的供熱量，『；
l—一建筑物的體積熱指標，W/(m3°C);
K——第/用戶的房間體積，W;
/w——室外溫度，°C;
——每戶的室內平均溫度，°C; 4——第/用戶的房間面積，m2;
Hi——用戶的房間高度，附；
m——第z棟樓的用戶總數量，戶；
每一個用戶的室內都設有n個測溫傳感器，則每戶的室內平均溫度可以取
為每戶的面積加權平均溫度
I々""
式中A
-第/個用戶安裝測溫傳感器的房間面積，m2;
-用戶第y個房間測量的溫度，°c;
-安裝室內測溫傳感器的數量，個;
2)、多棟樓的總供熱量
多棟樓的總供熱量為每棟建筑物供熱量之和，即
式中2——多棟樓的總供熱量，『； -多棟樓的總樓數，棟；
<formula>formula see original document page 11</formula>
3)、多棟樓的熱量分攤系數
每戶的供熱量與多棟樓的總供熱量之比可以表示為: 由此將每戶的供熱量表示為<formula>formula see original document page 11</formula>式中a:
-多棟樓的綜合熱量分攤系數，<formula>formula see original document page 11</formula>
<formula>formula see original document page 11</formula>
式(6)為多棟建筑熱量分攤綜合公式，適用于各種形式的建筑；利用式 (6)計算每一個用戶分攤計量的熱量，此熱量就是本發明中對每戶進行的收 費的熱量。
具體實施方式
二如圖1所示，l是每棟樓的溫度采集器，l-l是單元的
溫度采集器，1-2是室內溫度傳感器，室內溫度傳感器1-2與單元的溫度采集
器1-1之間為第一信號傳輸總線1-3，單元的溫度采集器1-1與每棟樓的溫度
采集器1之間為第二信號傳輸總線1-4; 2是多棟樓的溫度、熱量采集分配器;
2-1是多棟樓的總熱量計；多棟樓的總熱量計2-1與多棟樓的溫度、熱量采
集分配器2之間為第四信號傳輸總線2-2;多棟樓的溫度、熱量采集分配器2
與每棟樓的溫度采集器1 (連接多棟樓的溫度采集器)之間為第三信號傳輸總 線2-3。室內溫度傳感器l-2采集用戶的各個房間溫度、.，然后通過第一信號
傳輸總線1-3傳送給單元的溫度采集器1-1。各單元的溫度采集器1-1根據具 體實施方式一中的公式(3)計算得到每個用戶的面積加權平均溫度/ ,，然后 將計算的L通過第二信號傳輸總線1-4傳輸給每棟樓的溫度采集器1，每棟樓 的溫度采集器1通過第三信號傳輸總線2-3傳輸給多棟樓的溫度、熱量采集分 配器2，總熱量表2-1將采集的總熱量信號Q通過第四信號傳輸總線2-2也傳 輸給多棟樓的溫度、熱量采集分配器2。多棟樓的溫度、熱量采集分配器2則 根據具體實施方式
一中的公式(7)計算多棟樓的熱量分攤系數《，最后根據具體實施方式
一中的公式(6)計算出每戶分攤的熱量Q.(即為每戶貿易結算 的熱量)。計算公式中的其它參數均按照設計參數進行計算。
權利要求
1、一種多棟建筑聯合熱計量的溫度分配方法，其特征在于它是按照以下步驟實現的步驟一、將居住小區內的建筑按照方便的供熱形式進行分區，將同一區內的多棟居住建筑集中設置多棟居住建筑聯合計量熱量總表，并將其作為貿易結算表；每戶內設置若干個溫度傳感器，利用每戶計量的室內溫度平均溫度，進行每戶熱量的分攤；步驟二、計算每一個用戶分攤計量的熱量1)、每棟樓的供熱量每棟建筑物供熱量為每戶供熱量之和，對于一個確定的建筑物來說，建筑物的供暖體積熱指標qvz(W/m3.℃)是常數，建筑物所處的室外條件相同，在時間τ內建筑物所供給的熱量與室內溫度的關系為<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>Q</mi> <mi>z</mi></msub><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi></munderover><msub> <mi>Q</mi> <mi>i</mi></msub><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi></munderover><msub> <mi>q</mi> <mi>vz</mi></msub><msub> <mi>V</mi> <mi>i</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>t</mi><mi>ni</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>t</mi><mi>w</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mi>τ</mi><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>Qi＝qvzVi(tm-tw)τ＝qvzAiHi(tni-tw)τ(2)式中Qz——第z棟樓的供熱量，W；Qi——每戶的供熱量，W；qvz——建筑物的體積熱指標，W/(m3℃)；Vi——第i用戶的房間體積，m3；tw——室外溫度，℃；tni——每戶的室內平均溫度，℃；Ai——第i用戶的房間面積，m2；Hi——用戶的房間高度，m；m——第z棟樓的用戶總數量，戶；每一個用戶的室內都設有n個測溫傳感器，則每戶的室內平均溫度可以取為每戶的面積加權平均溫度<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>t</mi> <mi>in</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>p</mi></munderover><msub> <mi>A</mi> <mi>ij</mi></msub><msub> <mi>t</mi> <mi>nij</mi></msub> </mrow> <msub><mi>A</mi><mi>i</mi> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中Aij——第i個用戶安裝測溫傳感器的房間面積，m2；tnij——用戶第j個房間測量的溫度，℃；p——安裝室內測溫傳感器的數量，個；2)、多棟樓的總供熱量多棟樓的總供熱量為每棟建筑物供熱量之和，即<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>Q</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>z</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>y</mi></munderover><msub> <mi>Q</mi> <mi>z</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中Q——多棟樓的總供熱量，W；y——多棟樓的總樓數，棟；3)、多棟樓的熱量分攤系數每戶的供熱量與多棟樓的總供熱量之比可以表示為<maths id="math0004" num="0004" ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <msub><mi>Q</mi><mi>i</mi> </msub> <mi>Q</mi></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>q</mi> <mi>vz</mi></msub><msub> <mi>V</mi> <mi>i</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>t</mi><mi>ni</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>t</mi><mi>w</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>z</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>y</mi></munderover><msub> <mi>q</mi> <mi>vz</mi></msub><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi></munderover><msub> <mi>V</mi> <mi>i</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>t</mi><mi>ni</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>t</mi><mi>w</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>由此將每戶的供熱量表示為Qi＝QKVi(tni-tw)(6)<maths id="math0005" num="0005" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>K</mi><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>q</mi><mi>vz</mi> </msub> <mrow><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>z</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>y</mi></munderover><msub> <mi>q</mi> <mi>vz</mi></msub><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi></munderover><msub> <mi>V</mi> <mi>i</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>t</mi><mi>ni</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>t</mi><mi>w</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>7</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中K——多棟樓的綜合熱量分攤系數，1/(m2℃)；式(6)為多棟建筑熱量分攤綜合公式，利用式(6)計算每一個用戶分攤計量的熱量。
全文摘要
多棟建筑聯合熱計量的溫度分配方法，它涉及一種溫度分配方法。本發明解決了現有溫度法計量分攤系統的計量總熱量的熱量表數量較多致使其系統造價增大以及現有溫度法計量分攤系統存在多套供熱系統的溫度法熱量分配不均的問題。本發明所述方法為步驟一、將居住小區內的建筑按照方便的供熱形式進行分區，將同一區內的多棟居住建筑集中設置多棟居住建筑聯合計量熱量總表，并將其作為貿易結算表；每戶內設置若干個溫度傳感器，利用每戶計量的室內溫度平均溫度，進行每戶熱量的分攤；步驟二、計算每一個用戶分攤計量的熱量。本發明的使用減少了溫度法計量分攤系統的計量總熱量的熱量表數量，從而降低系統造價，使多套供熱系統的溫度法熱量分配更均勻。
文檔編號G01K17/00GK101354295SQ20081013711
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月12日 優先權日2008年9月12日
發明者劉懷濤, 姜永成, 方修睦, 學 王, 董景俊, 高國柱 申請人:哈爾濱工業大學