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时间面积通断法-无线控制,有线上传解决方案

2013-6-6   来源:   浏览:4136

一、系统简介

1.热计量现状

目前市场上存在的热计量方式主要有以下几种:

1)热量表法

2)散热器热分配法

3)流量温度法

4)温度法

5)通断时间面积法

各方式的原理以及优缺点如下表所示:

名称

原理

优点

缺点

备注

热量表法

在每户的进口安装一块热量表,通过读取热量表的热量耗用数据,获得住户的热量消耗量,根据热量单价进行计价。适用于管网并联的室内供热系统。

读数直观,容易理解,适用于管网并联形式的散热器、地热供热系统。

1、存在建筑顶层耗热多和户间传热造成的不公平问题。

2、热量表流动阻力大,水质不好的地区长期运行会出现堵塞、计量不准、损坏现象。

3、按照《计量法》,进行结算的热量表需要定期检测,大规模的使用有很多实际操作的困难。

4、只是计量热量,用户不能自主的调节室内温度、充分利用自然热量。

5、只适用于管网并联的供热形式。

散热器热分配法

每组散热器上安装一个散热器热分配表,各户通过读取分配表的读数,得出各组散热器散热量的比例关系,对总热量进行分摊的方法。

1、既有建筑改造方便,适用于管网并/串联水平系统

2、安装简单,价格较低。

1、存在建筑顶层、户间传热造成的不公平问题。

2、容易被用户破坏,影响热量计量。

3、不同的散热器,显示数据差距很大。

4、需要专业公司统一管理和服务,其投资成本和管理费都较高

5、不适合地热系统。

6、用户不能自主的调节室内温度、充分利用自然热量。

流量温度法

认为在供热期中,住户的流量比例不变,根据每户或每个散热器的进出口温度和流量比例,对整个楼栋的总表热量进行分摊。

简单直观,容易被老百姓理解和接受。适用于各种室内供热形式和散热器。

1、该方法的本质计量的仍是用户实际耗热量,仍无法解决在户间墙传热,建筑顶层耗热多引发的不公平问题。

2、由于调节的三通阀属于手动设备,不能对供热量进行自动调节,从而无法有效利用室内自由热,节能效果较差。

3、中国目前的室内垂直系统,流经每组散热器的水流温差仅1.5~3℃,由于温度计的测量误差会计算出的热量存在较大误差。

4、用户支管的流量测量困难,工作量很大。

5、用户不能自主的调节室内温度。

温度法

按楼计量,根据每户典型房间的温度与面积进行热量分摊。核心理念是“享受多少温度,交多少热费”。

1、楼栋计量,促进建筑保温。

2、按温度分摊,提高用户节能积极性。

3、计量和调节同一设备完成。

4、解决了建筑两端、顶层耗热多、户间传热造成的用热不公平问题。

1、户用自力式流量控制阀阻力大、易堵塞。

2、存在用户长时间开窗造成的耗热多室反而温低问题。

3、只适用于管网并联的供热形式。

4、住户不能自主的调节室内温度,不能充分利用室内自由热量。

 

通断时间面积法

按楼计量,根据用户阀门通断时间与面积分摊。通过室内温度控制器控制电动阀的开闭。用户室内温度高,通断阀门开启的时间相对长,分摊的费用高;用户室内温度低,通断阀门关闭的时间相对长,分摊的费用低。

1、楼栋计量,促进建筑保温。

2、按时间分摊,避免用户开窗和室温偏高。

3、智能通断,自动控制温度,无需人为操作。

4、阀门通断控制,不易堵塞。

5、计量和调节同一设备完成。

6、用户可以自主调节室内温度、恒定室内温度。

1、只适用于管网并联的供热形式。

2.市场需求

根据上表,可以看出,管网并联的供热形式最适合进行热计量。

传统的上给下回单管串联系统,不论是采用散热器热分配表或是采用流温法,都存在使用上的一些难题。对于这种系统国内大多地区在进行热计量改造的时候基本是采取先改造成管网并联再安装热计量装置的方式进行。

在这些供热计量方法中,目前采用最多的是一户一表和通断时间面积法,一户一表的劣势相当明显,而目前市场上,生产推广通断时间面积法的厂家越来越多,实际应用工程也迅速增长,但也存在鱼目混珠、良莠不齐的现象,通断时间面积法作为一个热计量分摊系统,在其各部件组成、分摊算法、通讯可靠性、应用条件判断正等方面,均包含关键技术内容,很多厂家认为使用一个通断阀门的驱动再加上通断时间的纪录,就能形成产品、应用于工程的做法是错误的,存在严重的技术不足,将在实际工程应用中出现较大偏差、甚至起不到供热计量的作用,而中华人民共和国住房和城乡建设部发布的中华人民共和国建筑工业行业标准《通断时间面积法热计量装置技术条件》(JG/T 379-2012)的发布与实施,将起到规范和推动作用。

3.优提普产品

通断时间面积法-智能热计量管理系统是优提普严格按照中华人民共和国住房和城乡建设部发布的中华人民共和国建筑工业行业标准《通断时间面积法热计量装置技术条件》(JG/T 379-2012自主研发的具有计量、计费、远程抄表、无线管理、无线监控、收费管理等功能的供热计量系统。整套系统设备采用“有线采集、无线传输”的通讯机制,是集软、硬件一体化智能化、人性化的“热计量管理解决方案”,设备安装方便、使用简单计量方法科学合理。针对于小区住宅的热计量改造、办公楼宇、商业建筑等供热计量场所,不仅可以提高舒适度,而且还能节约能源,并实时为能源管理部门提供能源分析数据;以及用最少的人力来管理能源效率,并确保计量数据的安全性。

二、系统拓扑图

三、系统优势

1.时效性:安装施工、调试迅速,既挂式安装入户两分钟安装不影响装修。

2.严谨性:严格按照中华人民共和国住房和城乡建设部发布的中华人民共和国建筑工业      行业标准《通断时间面积法热计量装置技术条件》(JG/T 379-2012)。

3.安全性:数据上传均采用RS485总线上传,上传数据更加安全可靠。

4.节约性:一个采集计算器最多可带256个子节点,最大限度的节约了安装与使用成本。

5.科技性:综合采用无线点对点及GPRS通信技术,传输更稳定可靠让无线科技落地服务热计量。

6.调节性:不仅仅是计量,室温控制可将室内温度调控到设定温度的±0.5度以内,数       字温控、智能调节,用户易于接受。

7.安全性:系统所涉及产品均采用DC12V供电,具有日除垢功能规避阀结垢对水平衡       的影响,还有断电常开功能保障安全用热。

8.适用性:适合既有、新建、住宅、办公、等各种单户并联的水平采暖系统。

9.可靠性:设备硬件长期老化运行稳定、使用寿命长、维护成本低。没有像热量表法因为水质问题导致仪表读数越来越小(测温热电偶、流量计结垢等),并且得定期检定、拆装等问题。

10.防盗热性:系统防盗热性高.不会像热量表或热分配器等计量方式可通过调整测温探头或人为降低设备环境温度等方法作弊盗热。

11.扩展性:管理服务平台提供友好的用户界面以及丰富的功能(欠费停用、故障报警、   用户信息管理、收费管理、报表打印、数据统计分析、在线缴费等)。

四、给热力公司带来的益处

1.温控效果好控温在±0.5℃左右,调节方便,热用户易于接受,有利于热力公司   收取热费;

2.节能效果好通过住户的行为节能,节约的能源,可以用来增大供热公司的原有供   热面积,解决目前普遍存在热源不足的问题,一方面增加热力开口费,另一方面也可   增加采暖收入。如果节省的热量不用于新增供热面积,则可减少燃料成本;

3.计量科学,根据国家行业标准进行计量、分摊,收费相对公平,可以减少热用户因收   费差异引起的纠纷;

4.设备硬件运行稳定,减少热力公司日后的设备维护工作量;

5.阀门具有远程锁定功能如果热用户出现欠费或者违反热力公司规定的违约行为,热力公司可不需入户,直接远程将阀门锁闭,停止供热。强大的软件逻辑设置,使得防攻击性强;

6.普遍适用的室温控制策略,热源调节简单;

7.设备能够读取住户室内设定温度和实际温度,有助于热力公司了解室内供暖系统   状况,以便及时调整设备的运行;

8.设备读取数据方便,不需入户,可以节约热力公司管理人员数量与工作量。

五、系统组成

系统由室温控制器、通断控制器、楼栋热表适配器、采集计算器以及智能热计量管理系统软件组成:

1.室温控制器

【产品简介】

安装在用户室内的室温控制器,与通断控制器无线数据传输,控制通断控制器阀门开或闭,起到控温作用,同时接收通断控制器内的用户热能分摊数据并显示给用户。

【功能特点】

1.具备控温功能(支持每天4个时段的定时温度);

2.具备显示时间、设定温度、实测温度等基本信息功能;

3.具备显示阀门累积开启时间、分摊热量等热计量信息功能;

4.具备故障显示、低电量提醒功能。

【设备参数】

1)额定工作电压:DC3V 

2)温度设定范围:5℃~30℃

3)温控精度:±1℃

4)自耗功率:≤0.3W

5)最大电流:30mA

6)液晶屏幕尺寸:69.5mm*39.5mm 

7)控制器尺寸:138mm*86mm

8)通信方式:无线470MHz频段

9)液晶显示:段码LCD液晶屏 

10)传输距离:空旷300~500米

11)工作环境: -10-60 ℃ 

12)外壳:PC+ABS(阻燃)

  13)防护等级:IP44

2.通断控制器

【产品简介】

该产品由控制器、阀体和阀门驱动装置三部分组成,内含双模块,一方面,通断控制器通过475MHZ点对点通讯机制与室温控制器进行双向数据传输(通过唯一的ID码进行匹配),实现室温调控;另一方面,通断控制器记录并通过RS485有线方式向采集计算器上传“住户编码信息(ID码)、时间、室温控制器测量的设定温度和实测温度、存储周期内室内平均温度、阀门通断状态、存储周期内的阀门累积开启时间、自供暖起始的阀门累积开启时间、累计分摊热量等”等信息。

【功能特点】

1)具有根据室温控制器的传输数据对室温进行控制的功能;

2)具有断电后自动开启阀门并且保持开启状态的功能;

3)可以记录和存储以下数据,且保存数据时间大于2年:

a)供暖起止时间、自供暖起始时的阀门累计开启时间;

b)每一个分摊周期起止时间、分摊周期内的阀门累计开启时间以及分摊周期内平均室温值;

c)室内设定温度以及对应时刻室内测量温度,温度记录间隔为6小时。

4)具有阀门状态指示灯。

5)具有将记录的信息通过RS485总线传输给采集计算器的功能。

【设备参数】

1)电源电压: DC 12V

2)工作环境: -40~90℃

3)通讯:475MHz点对点、RS485有线

4)湿    度: 5~95% RH(不结露)

5)颜    色:上盖色(RGB值:25,43,91),底座黑色(RGB值:51,51,51)

6)驱动能力:最大能够驱动DN32球阀

7)自耗功率:不大于1W

8)外    壳:PC+ABS阻燃

9)防护等级:IP65

3.采集计算器

【产品简介】

一种基于GPRS远程传输的无线数据采集器,采集计算器是通断时间面积法远程集抄系统中的关键设备,下行通过RS485总线自动抄收并存储各个末端设备(通断控制器或者楼栋热量表)中的数据,并可以在内部进行热量分摊计算;同时还能通过上行信道与主站进行数据交换。其上行通道采用模块化设计,可通过更换通信模块改变通信方式,支持GPRSCDMA、以太网等通讯方式。

【功能特点】

1)采集功能

① 采集计算器可以接收数据信息处理系统(智能热计量管理平台)的指令,按设定周期对通断控制器、楼栋热量表等的数据直接实时采集。

②采集内容包括通断控制器记录和存储的数据、楼栋热量表测量值等信息。通断控制器每一分摊周期累积数据的采集存储在第一次分摊周期结束与第二次分摊周期第一次温度记录时刻之间完成。

③具有记录并上传故障报警功能。故障排除后不影响数据采集和计算的连续性.

④能根据自动采集数据及设定的分摊周期,即时进行热分摊计算。

2)计算功能

根据自动采集的数据以及设定的分摊周期,按照以下公式进行热分摊计算:

                     (1)

                                                  (2)

式中:

   :第i个热用户分摊周期内或者供暖总时间内分摊的热量,单位为千瓦时(kW•h);

   :第i个热用户阀门周期开启时间比或者阀门累计开启时间比;

  :分摊周期或者供暖总时间,单位为小时(h);

:第i个热用户在分摊周期内或者供暖总时间内阀门累计开启时间,单位为小时(h);

   :第i个热用户的建筑面积,单位为平方米();

    :分摊周期内或者供暖总时间内楼栋热量表计量的热量值,单位为千瓦时(kW•h);

    :参与热量分摊的热用户数量。

3)存储功能

①数据存储分为即时数据存储和累积数据存储。数据的保留时间大于2年。

②即时数据存储包括对应时刻、室内设定温度、室内测量温度和阀门开启时间等信息。温度记录间隔小于等于通断控制器温度记录间隔。

③累积存储应包括以下参数:

a) 供暖起止时间、自供暖起始时的阀门累积开启时间和楼栋热量表测量值。

b) 每一分摊周期内的阀门累积开启时间、分摊周期室内平均温度值及分摊周期热量值。

c) 故障记录等信息。

④电源中断后,可以至少保持数据和时钟一个月。电源回复时,保存数据不会丢失,内部时钟可以正常运行,并恢复正常存储功能。

⑤采集计算器具备现场显示、查询数据集故障信息等功能。

【设备参数】

1) 供电电压:AC 220V±10%

2) 整机功耗:《5W

3) 通讯方式:RS485、GPRS

4) 节点数量:最大数量不超过256路

5) 发射电流:60mA

6) 接收电流:2mA

10)工作温度:-10℃ ~ +85℃

11)工作湿度:10% ~ 90%RH,无冷凝

12)GPRS支持中国移动中国联通2G手机卡

13)防护等级:IP55

4.热表适配器

【产品简介】

热量表配器是一个接口转换和数据转发装置,它是一个独立的硬件接口设备,该产品把热表数据转化读出为可识别语言进行通讯,然后通过RS485总线发送给采集计算器,从而完成热量表数据的读取、识别、转发

【功能特点】

1)通过MBUS接口读取楼栋热计量表数据;

2)基于RS485总线的有线传输,将热量表数据传输给采集计算器;

3确保数据的准确性,每日采集一次数据;

4断电后再次上电时自动开机并能够正确读取热计量表数据;

5热量表故障回报功能。

【设备参数】

    1) 工作环境: -40~90℃

    2) 湿    度: 5~95% RH(不结露)

    3) 通讯方式: MBUS、RS485

    4) 按    键: 轻触防水按键

    5) 自耗功率: 小于0.5W

    6) 电源电压: DC12V

    7) 外    壳: PC+ABS阻燃

    8) 防护等级: IP 55

5.智能热计量管理系统软件

【产品简介】

智能热计量管理系统软件是通断时间面积法热计量装置中的数据信息管理系统,该软件为物业公 供热公司等提供数据访问服务,通过与与采集计算器无线双向通信,实现用户信息与设备管理、热耗统计分析、报表统计等基本功能,并支持在线收费等功能扩展。

【功能特点】

1.系统具有权限管理功能,分为管理端和客户端,管理端可以对个功能模块进行访问和控制;客户端只能对数据进行查询。

2.系统具有对设备和用户信息进行存储、查询和管理的功能。

3.系统具备对数据进行定期备份与恢复功能。

4.系统具备数据信息导入和导出功能。

5.系统具备远程数据线路的核对校验,对异常数据进行自动清理并报警的功能。

6.系统具备用户用热量明细、费用分摊明细、单据报表打印等功能。

7.系统通过自动轮询的方式对远程仪表、设备运行状态进行监测的功能,对出现异常的设备、数据及时通知管理员并记录日志。

8.系统通过GPRS方式实现数据远传。

9.系统定时将采暖热费和欠费提示以邮件和室内温控器面板方式通知热用户。

10.系统具备在特殊条件下让供热企业对用住户设定统一温度、阀门状态等进行干预的功能。

【设备参数】

1) 开发语言:Borland DELPHI 5.0

2) 数据库:Microsoft SQL Server 2000

【软件界面】

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