一种热用户分户计量计控系统、室温调控方法及计费方法技术方案

本发明专利技术涉及水系统供暖分户计量领域，尤其涉及一种热用户分户计量计控系统、室温调控方法及计费方法，计控系统包括上级管网回水管、入户结构回水球阀、上级管网供水管、入户结构供水球阀、滤水器、电动球阀、热量表、热用户、室内面板、下位控制器和上位计算机，计费方法按照七个步骤实现热用户的分户计量计费，依据热用户热量表、热用户室温、环境因素与建筑物参数，可以有效解决建筑物中热用户之间的传热、建筑物不同位置耗热量不同等导致分户计量收费不公平等问题，使热计量收费更加合理，热力公司更有分户计量收费的积极性，并解决了目前分户计量遇到的有分户计量设施但不能实现分户计量计费的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种热用户分户计量计控系统、室温调控方法及计费方法
本专利技术涉及水系统供暖分户计量领域，尤其涉及一种热用户分户计量计控系统，室温调控方法及计费方法。
技术介绍
常用的热计量方法有如下几种：（1）散热器热分配计法，利用散热器热分配计所测量的每组散热器的散热量比例关系，对建筑的总供热量进行分摊。（2）直接测量法，在分户处测量入户系统的流量，测量供水和回水温度，可以计算得到分户后所消耗的热量，户用热量表常用的有机械式、电磁式、超声波式。（3）通断时间面积法，以每户的供暖系统通水时间为依据，分摊建筑的总供热量。（4）温度面积法，温度面积法热计量分配装置是一种安装在集中供暖系统中，根据室内温度对总热量表计量的热量分配的装置。其计费原理是享受多少温度，就交多少热费。困扰热计量的问题：（1）邻户间传热问题；（2）收费问题，保持同样室温，不同位置的热用户需要的热量不同，因此就引出来收费标准问题；（3）热力企业积极性不高，因为事情多，不节能还少收费。综上所述，现在的分户热计量技术存在种种问题，而且这些问题都很难解决。虽然新建筑物都安装了分户计量系统，但是按照分户计量收费的系统很少，分户计量收费急需要一种热用户计控系统与新的计费方法来解决如下四个问题：（1）用计费方法消除户间传热问题；（2）计费公平性问题（3）提高热力企业的积极性问题，（4）热用户室温调控问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种热用户分户计量计控系统、室温调控方法及计费方法，计费方法可以实现分户计量热用户的合理收费。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种热用户分户计量计控系统，包括上级管网回水管、入户结构回水球阀、上级管网供水管、入户结构供水球阀、滤水器、电动球阀、热量表、热用户、室内面板、下位控制器和上位计算机，所述上级管网供水管上连接入户结构供水球阀和滤水器，末端连接热用户，所述热用户内设室内面板，室内面板应该统一安装在室内相同的位置，热用户连接上级管网回水管，所述上级管网回水管上离热用户由近到远依次连接热量表、电动球阀和入户结构回水球阀，在热用户热入口处安装下位控制器，在供热调度中心安装上位计算机；所述下位控制器上设与上位计算机的通信接口、与室内面板的通信接口、电动球阀的控制接口和与热量表的通信接口；电动球阀受控于下位控制器，以通断方式调控热用户室温。下位控制器功能：采集热用户热入口的热表耗热量、流量、供水温度与回水温度以及室内面板测量的室内温度、室温设置值、阀状态，并保存这些数据；与上位计算机通信，发送数据给上位计算机并接收上位计算机的数据。按照室内面板提供的热用户设置室内温度控制室温；每天计算一次差异化单位温差热负荷，并发送到上位计算机。上位计算机功能：接收下位控制器的采集的热量、室温、阀位等数据、接收气象台发布的室外温度等环境因素信息，并保存这些数据；按照计费方法，实现对每个热用户的热费计算；发送下位控制器运行需要的环境因素与建筑物参数，以及输出上一级管网需要的参考供水温度。一种热用户分户计量计控系统室温调控方法，步骤如下：S1：设置室温上限=tn0+Δt/2与设置室温下限=tn0-Δt/2之间的回差温度值Δt，上级管网供水增加温度判断时间T1与上级管网供水温度增加系数k1；设置上级管网供水降低温度判断时间T2与上级管网供水温度减少系数k2；S2：下位控制器采集其所属热用户的实际测量室温、采集热用户设置室温、阀状态等，并发送到上位计算机；S3：每隔时间T0，下位控制器根据实际室温控制电动球阀：当实际室温低于设置室温下限时，阀通，室温升高，若是在T1时间内，室温仍然达不到设置室温下限，则按照实际室温与设置室温下限之差值k1倍的百分比，上级管网以周期T1增加供水温度；当实际室温高于设置室温上限时，阀断，室温下降，若是在T2时间内，室温仍然达不到设置室温上限，则按照实际室温与设置室温上限之差值k2倍的百分比，上级管网以周期T2减少供水温度。进一步地，回差温度值Δt，其值取值范围1℃~3℃，优选1℃，上级管网供水增加温度判断时间T1取值范围1小时~5小时，上级管网供水温度增加系数k1取值范围1~10；上级管网供水降低温度判断时间T2取值范围0.5小时~3小时，上级管网供水温度减少系数k2取值范围1~10；T0的取值范围为0.5小时~3小时。在室温调控方法中，若是热用户设置的室温小于其无自供热量室温，则不能进行室温调控，若热用户设置的室温高于其无自供热量室温，则其室温采用阀通断控制法控制；所述无自供热室温也称为邻户传热室温；室温调控方法中，上级管网的循环泵以定压差运行，以保证每个热用户以通断方式变流量运行时的流量需求，因为输送热量所需的电力并不是单独向热用户收取，循环泵的定压差值在满足管网不失调的情况下，单位耗热量输送的电耗越小越好。在室温调控方法中，虽然采用电动球阀以通断方式调节热用户的供热量，但是其热量来源于热用户热入口外的上级管网，而上级管网的供水温度一定要保证每个热用户的室温调控需求，要保证实际室温值尽可能快的落在设置室温的上下限回差取值范围之内。一种热用户分户计量计控系统的计费方法，步骤如下：S1：计算每个热用户差异化单位温差热负荷：依据耗热量、实际室温、设置室温、供回水温度、环境因素与建筑物参数平均值，由下位控制器采用差异化单位温差热负荷计算技术，得到每个热用户每天的差异化单位温差热负荷，并发送到上位机；上位机对全取暖季的每天室温达到达标室温热用户的差异化单位温差热负荷进行数据清洗与滤波处理后，得到全取暖季的差异化单位温差热负荷的平均值；S2：计算各个热用户的室温达标供热量：达标室温与考虑环境因素得到的外温之差就是室温达标温差，室温达标温差再乘以取暖季天数，可以得到热用户的全取暖季室温达标温差累计数；室温达标温差累计数乘以每个热用户差异化单位温差热负荷的平均值就得到每个热用户的室温达标耗热量，这里达标室温是政府规定的供热室温标准；S3：计算各个热用户的盈欠耗热量，分别筛选盈余热量热用户与亏欠热量热用户：取暖季内每个热用户的实际耗热量与其室温达标耗热量之差，就是各个热用户的盈余或是亏欠耗热量；若是实际耗热量大于室温达标耗热量，则是盈余耗热量热用户；若是实际耗热量小于室温达标耗热量，则是亏欠耗热量热用户；S4：计算每个盈余热量热用户的收费温差数：如果是盈余耗热量热用户，则其盈余耗热量除以其差异化单位温差热负荷就是盈余温差数，盈余温差数用来计算收费；盈余耗热量热用户的总收费温差数为达标室温温差数加盈余温差数；S5：计算每个亏欠热量热用户的收费温差数：每个亏欠热量热用户每天的室温与考虑环境因素得到的外温之差就是每天亏欠温差数，对亏欠温差数求和就是每个亏欠热量热用户的亏欠温差累计数，该亏欠温差累计数一定小于全取暖季的室温达标温差累计数，亏欠温差累计数也是亏欠耗热量热用户的总收费温差数；S6：计算每个热用户的每温差数收费价格：按照面积收取的热费是保证室温达标的热费，达标室温热费除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热用户分户计量计控系统，其特征在于，包括上级管网回水管、入户结构回水球阀、上级管网供水管、入户结构供水球阀、滤水器、电动球阀、热量表、热用户、室内面板、下位控制器和上位计算机，所述上级管网供水管上连接入户结构供水球阀和滤水器，末端连接热用户，所述热用户内设室内面板，室内面板应该统一安装在室内相同的位置，热用户连接上级管网回水管，所述上级管网回水管上离热用户由近到远依次连接热量表、电动球阀和入户结构回水球阀，在热用户热入口处安装下位控制器，在供热调度中心安装上位计算机；/n所述下位控制器上设置与上位计算机的通信接口、与室内面板的通信接口、电动球阀的控制接口和与热量表的通信接口。/n

【技术特征摘要】
1.一种热用户分户计量计控系统，其特征在于，包括上级管网回水管、入户结构回水球阀、上级管网供水管、入户结构供水球阀、滤水器、电动球阀、热量表、热用户、室内面板、下位控制器和上位计算机，所述上级管网供水管上连接入户结构供水球阀和滤水器，末端连接热用户，所述热用户内设室内面板，室内面板应该统一安装在室内相同的位置，热用户连接上级管网回水管，所述上级管网回水管上离热用户由近到远依次连接热量表、电动球阀和入户结构回水球阀，在热用户热入口处安装下位控制器，在供热调度中心安装上位计算机；
所述下位控制器上设置与上位计算机的通信接口、与室内面板的通信接口、电动球阀的控制接口和与热量表的通信接口。


2.根据权利要求1所述的一种热用户分户计量计控系统，其特征在于，所述下位控制器功能：采集热用户热入口的热表耗热量、流量、供水温度与回水温度以及室内面板测量的室内温度、室温设置值、阀状态，并保存这些数据；与上位计算机通信，发送数据给上位计算机并接收上位计算机的数据，按照室内面板提供的热用户设置室内温度控制室温，每天计算一次差异化单位温差热负荷，并发送到上位计算机。


3.根据权利要求1所述的一种热用户分户计量计控系统，其特征在于，所述上位计算机功能：接收下位控制器的数据、接收气象台发布的室外温度等环境因素信息，并保存这些数据；按照计费方法，实现对每个热用户的热费计算；发送下位控制器运行需要的环境因素与建筑物参数，以及输出上一级管网需要的参考供水温度。


4.一种热用户分户计量计控系统室温调控方法，其特征在于，其步骤如下：
S1：设置室温上限=tn0+Δt/2与设置室温下限=tn0-Δt/2之间的回差温度值Δt，上级管网供水增加温度判断时间T1与上级管网供水温度增加系数k1；设置上级管网供水降低温度判断时间T2与上级管网供水温度减少系数k2；
S2：下位控制器采集其所属热用户的实际测量室温、采集热用户设置的室温tn0、阀状态等，并发送到上位计算机；
S3：每隔时间T0，下位控制器根据实际室温控制电动球阀：当实际室温低于设置室温下限时，阀通，室温升高，若是在T1时间内，室温仍然达不到设置室温下限，则按照实际室温与设置室温下限之差值k1倍的百分比，上级管网以周期T1增加供水温度；当实际室温高于设置室温上限时，阀断，室温下降，若是在T2时间内，室温仍然达不到设置室温上限，则按照实际室温与设置室温上限之差值k2倍的百分比，上级管网以周期T2减少供水温度。


5.根据权利要求4所述的一种热用户分户计量计控系统室温调控方法，其特征在于，所述回差温度值Δt的取值范围1℃~3℃，优选1℃；上级管网供水增加温度判断时间T1取值范围1小时~5小时；上级管网供水温度增加系数k1取值范围1~10；上级管网供水降低温度判断时间T2取值范围0.5小时~3小时；上级管网供水温度减少系数k2取值范围1~10；T0的取值范围为0.5~3小时。


6.一种热用户分户计量计控系统的计费方法，其特征在于，步骤如下：
S1：计算每个热用户差异化单位温差热负荷：依据耗热量、实际室温、设置室温、供回水温度、环...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏路易，胡庆彦，
申请(专利权)人：太原大四方节能环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14