[发明专利]基于节点质量和能量平衡理论的分户热计量方法和装置

权利要求书

1.一种基于节点质量和能量平衡理论的分户热计量装置，其特征是，结构为：检测元件包括楼栋热力入口回水总管安装的热计量表、每个用户水平分环供回水干管的供水温度和回水温度传感器、回水总立管各管段的温度传感器；楼栋数据处理器包括通信接口、输入通道、输出通道、中央处理器和存储器，能够采集、转换并存储楼栋热量表、温度传感器等检测元件检测的信号，利用中央处理器对数据进行计算，得出各用户的瞬时流量、瞬时热量和累计热量，并能够向区域数据采集系统实时传输数据；区域数据采集系统用于实时采集并存储楼栋数据处理器上传的各用户及楼栋的累计热量、瞬时热量、瞬时流量、瞬时供水温度和回水温度数据。

2.一种基于节点质量和能量平衡理论的分户热计量方法，其特征是，基于节点质量和能量平衡理论的分户热计量方法：利用节点质量平衡和能量平衡原理，采集总立管各管段回水温度t_LH(i)、各用户供水温度t_YG(i)、各用户回水温度t_YH(i)以及楼栋热量表计量的瞬时流量G和热量值Q，按照由底层到顶层的顺序顺次计算出各个用户的实时流量G_Y(i)，进而根据实时监测的用户供回水温度计算出用户的实时热量，实现分户热计量。

3.如权利要求2所述的基于节点质量和能量平衡理论的分户热计量方法，其特征是，具体计算方法为：已知热量表计量的瞬时流量G，第一层用户瞬时回水温度t_YH(1)，热力入口至一层用户之间回水立管瞬时温度t_LH(1)、一层用户和二层用户之间回水立管瞬时温度t_LH(2)，根据节点质量和能量平衡原理，利用公式(1)和(2)联立，计算出一层用户的瞬时流量G_Y(1)、一层用户和二层用户之间回水立管瞬时流量G_L(2)；同理，根据上述计算方法，利

用公式(3)和(4)联立，计算出任意用户瞬时流量G_Y(i)：

G＝G_L(2)+G_Y(1)   (1)

cGt_LH(1)＝cG_L(2)t_LH(2)+cG_Y(1)t_YH(1)   (2)

式中，c为水的质量比热；G为楼栋热量表计量的瞬时流量；G_Y(1)为一层用户瞬时流量；t_LH(1)为楼栋热力入口至一层用户之间回水立管瞬时温度；G_L(2)为一层用户和二层用户之间回水立管瞬时温度；t_YH(1)为一层用户瞬时回水温度；

G_L(i)＝G_L(i+1)+G_Y(i)   (3)

cG_L(i)t_LH(i)＝cG_L(i+1)t_LH(i+1)+cG_Y(i)t_YH(i)   (4)

式中，G_L(i)为第i-1层用户和第i层用户之间回水立管瞬时流量；G_L(i+1)为第i层用户和第i+1层用户之间回水立管瞬时流量；G_Y(i)为第i层用户瞬时流量；t_LH(i)为第i-1层用户和第i层用户之间回水立管温度；t_LH(i+1)为第i层用户和第i+1层用户之间回水立管温度；t_YH(i)为第i层用户回水温度；

根据计算的第i层用户瞬时流量G_Y(i)，以及监测的各用户供水温度Q_Y(i)和第i层用户回水温度t_YH(i)，利用公式(5)，可以计算出相应用户的瞬时热量Q_Y(i)，根据公式(6)，计算出各用户的累计热量Q_YL(i)：

Q_Y(i)＝cG_Y(i)(t_YG(i)-t_YH(i))   (5)

式中，Q_Y(i)为第i层用户瞬时热量；t_YG(i)为第i层用户瞬时供水温度；

QYL(i)=Σ1T/ΔTQY(i)ΔT---(6)]]>

式中，△T为采样周期；T为热量累计时间。