CN101354295B - 多栋建筑联合热计量的温度分配方法 - Google Patents

Abstract

多栋建筑联合热计量的温度分配方法，它涉及一种温度分配方法。本发明解决了现有温度法计量分摊***的计量总热量的热量表数量较多致使其***造价增大以及现有温度法计量分摊***存在多套供热***的温度法热量分配不均的问题。本发明所述方法为：步骤一、将居住小区内的建筑按照方便的供热形式进行分区，将同一区内的多栋居住建筑集中设置多栋居住建筑联合计量热量总表，并将其作为贸易结算表；每户内设置若干个温度传感器，利用每户计量的室内温度平均温度，进行每户热量的分摊；步骤二、计算每一个用户分摊计量的热量。本发明的使用减少了温度法计量分摊***的计量总热量的热量表数量，从而降低***造价，使多套供热***的温度法热量分配更均匀。

Description

多栋建筑联合热计量的温度分配方法

技术领域

本发明涉及一种温度分配方法。

背景技术

温度法计量分摊***中每栋建筑需要设置一块热量总表，从而使得每户承担的热量总表费用较高。以一栋48户建筑为例，如果总表采用超声波热量表，以1.6万元计算，每户要承担333元的总表费用，这将导致开发商建筑成本增加，从而影响采暖热计量技术的推广应用，影响建筑的节能工作的全面实施。高层建筑为解决静压过大或者失调问题，一般需要将采暖***分为若干个区，每个区单独设置热计量***，每个区设置一块热量总表，该区内各个热用户根据热量总表进行分摊。由此会导致相邻楼层的不同用户，面积相同、室温相同，分摊的热量却完全不同。这是一个严重的不合理问题，违背了热计量热力分摊的原则。

发明内容

本发明的目的是为解决现有温度法计量分摊***的计量总热量的热量表数量较多致使其***造价增大的问题，以及现有温度法计量分摊***存在多套供热***的温度法热量分配不均的问题，进而提供了一种多栋建筑联合热计量的温度分配方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明所述多栋建筑联合热计量的温度分配方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、将居住小区内的建筑按照方便的供热形式进行分区，将同一区内的多栋居住建筑集中设置多栋居住建筑联合计量热量总表，并将其作为贸易结算表；每户内设置若干个温度传感器，利用每户计量的室内温度平均温度，进行每户热量的分摊；

步骤二、计算每一个用户分摊计量的热量：

1)、每栋楼的供热量：

每栋建筑物供热量为每户供热量之和，对于一个确定的建筑物来说，建筑物的供暖体积热指标q_vz(W/m³.℃)是常数，建筑物所处的室外条件相同，在时间τ内建筑物所供给的热量与室内温度的关系为：

$Q_z=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_i=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)\mathrm{\τ}---\left(1\right)$

Q_i＝q_vzV_i(t_ni-t_w)τ＝q_vzA_iH_i(t_ni-t_w)τ(2)

式中：Q_z——第z栋楼的供热量，W；

Q_i——每户的供热量，W；

q_vz——建筑物的体积热指标，W/(m³℃)；

V_i——第i用户的房间体积，m³；

t_w——室外温度，℃；

t_ni——每户的室内平均温度，℃；

A_i——第i用户的房间面积，m²；

H_i——用户的房间高度，m；

m——第z栋楼的用户总数量，户；

每一个用户的室内都设有n个测温传感器，则每户的室内平均温度可以取为每户的面积加权平均温度：

$t_{\mathrm{ni}}=\frac{\underset{j=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{\mathrm{ij}}{t}_{\mathrm{nij}}}{A_i}---\left(3\right)$

式中：A_ij——第i个用户安装测温传感器的房间面积，m²；

t_nij——用户第j个房间测量的温度，℃；

p——安装室内测温传感器的数量，个；

2)、多栋楼的总供热量：

多栋楼的总供热量为每栋建筑物供热量之和，即

$Q=\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_z---\left(4\right)$

式中：Q——多栋楼的总供热量，W；

y——多栋楼的总楼数，栋；

3)、多栋楼的热量分摊系数：

每户的供热量与多栋楼的总供热量之比可以表示为：

$\frac{Q_i}{Q}=\frac{q_{\mathrm{vz}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}{\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}---\left(5\right)$

由此将每户的供热量表示为：

Q_i＝QKV_i(t_m-t_w)(6)

$K=\frac{q_{\mathrm{vz}}}{\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}---\left(7\right)$

式中：K——多栋楼的综合热量分摊系数，1/(m²℃)；

式(6)为多栋建筑热量分摊综合公式，利用式(6)计算每一个用户分摊计量的热量。

本发明的有益效果是：本发明的使用大大减少了温度法计量分摊***的计量总热量的热量表数量，从而降低***造价，使高层建筑(或一栋建筑物内)多套供热***的温度法热量分配更均匀。本发明方法是将建筑物建设年代相同、建筑用途相同、建筑物耗热量指标相近的若干栋建筑，统一设置一块计量总供热量热量表，计量这些建筑物的总供热量。根据每个用户测量的温度、面积及每栋建筑物的面积，确定热量分摊系数(即多栋楼的综合热量分摊系数K)，然后计算出各户的贸易结算热量。

本发明的主要优点体现在以下几个方面：

一、将热计量***变得简单，减少了安装工作量、维护工作量。

二、多栋建筑联合设置供热量计量总表，减少总表数量，降低投资。以一个具有60栋建筑的供热小区为例(约29万m²)，假设每栋建筑48户，每栋建筑为4800m²。如果每栋建筑设置一套热计量***，需要DN50超声波热量表60块，总投资需要84.0万元。如果做到5栋建筑联合设置一块热量表，则需要DN100的超声波热量表12块，总投资为39.6万元，为单栋计量热量总表投资的47.1％，节约投资44.4万元。如果一个城市年开发建筑1000万m²，采用本发明的多栋建筑联合计量技术，每5栋设置一块热量表，则要节省投资1542万元。如果做到10栋建筑联合设置一块热量表，一个具有60栋建筑的供热小区则需要DN100的超声波热量表6块，总投资为19.8万元，为单栋计量热量总表投资的23.6％，节约投资64.2万元。如果一个城市年开发建筑1000万m²，采用本发明的多栋建筑联合计量技术，每10栋设置一块热量表，则要节省投资2229.2万元。如果做到25栋建筑联合设置一块热量表，一个具有60栋建筑的供热小区则需要DN150的超声波热量表3块，总投资为15.9万元，为单栋计量热量总表投资的18.9％，节约投资68.1万元。如果一个城市年开发建筑1000万m²，采用本发明的多栋建筑联合计量技术，每25栋设置一块热量表，则要节省投资2475万元。

三、设置热量表的计量小室投资大幅度减少。

原方案一栋建筑物需要一个计量小室，一个具有60栋建筑的供热小区需要60个计量小室，需要投资60万元。如果做到5栋建筑联合设置一块热量表，一个具有60栋建筑的供热小区则需要节省计量小室投资45.6万元。如果一个城市年开发建筑1000万m²，采用本发明的多栋建筑联合计量技术，每5栋设置一块热量表，则要节省计量小室投资1667万元。如果做到10栋建筑联合设置一块热量表，一个具有60栋建筑的供热小区则需要节省计量小室投资52.8万元。如果一个城市年开发建筑1000万m²，采用本发明的多栋建筑联合计量技术，每10栋设置一块热量表，则要节省计量小室投资1875万元。如果做到25栋建筑联合设置一块热量表，一个具有60栋建筑的供热小区则需要节省计量小室投资56.4万元。如果一个城市年开发建筑1000万m²，采用本发明的多栋建筑联合计量技术，每25栋设置一块热量表，则要节省计量小室投资2000万元。

四、有利于小区供热计量实现信息化、数字化。热计量数据集中管理，利于发现问题，及时处理，提高供热***的可靠性和服务质量。

五、本发明为多栋居住建筑的热量计量，提供简单、可靠的适用方法，目前世界上还没有此方法。

附图说明

图1为本发明具体实施方式二的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述多栋建筑联合热计量的温度分配方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、将居住小区内的建筑按照方便的供热形式进行分区，将同一区内的多栋居住建筑集中设置多栋居住建筑联合计量热量总表，并将其作为贸易结算表；每户内设置若干个温度传感器，利用每户计量的室内温度平均温度，进行每户热量的分摊；

步骤二、计算每一个用户分摊计量的热量：

1)、每栋楼的供热量：

每栋建筑物供热量为每户供热量之和，对于一个确定的建筑物来说，建筑物的供暖体积热指标q_vz(W/m³.℃)是常数，建筑物所处的室外条件相同，在时间τ内建筑物所供给的热量(近似认为所消耗的热量)与室内温度的关系为：

$Q_z=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_i=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)\mathrm{\τ}---\left(1\right)$

Q_i＝q_vzV_i(t_ni-t_w)τ＝q_vzA_iH_i(t_ni-t_w)τ(2)

式中：Q_z——第z栋楼的供热量，W；

Q_i——每户的供热量，W；

q_vz——建筑物的体积热指标，W/(m³℃)；

V_i——第i用户的房间体积，m³；

t_w——室外温度，℃；

t_ni——每户的室内平均温度，℃；

A_i——第i用户的房间面积，m²；

H_i——用户的房间高度，m；

m——第z栋楼的用户总数量，户；

每一个用户的室内都设有n个测温传感器，则每户的室内平均温度可以取为每户的面积加权平均温度：

$t_{\mathrm{ni}}=\frac{\underset{j=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{\mathrm{ij}}{t}_{\mathrm{nij}}}{A_i}---\left(3\right)$

式中：A_ij——第i个用户安装测温传感器的房间面积，m²；

t_nij——用户第j个房间测量的温度，℃；

p——安装室内测温传感器的数量，个；

2)、多栋楼的总供热量：

多栋楼的总供热量为每栋建筑物供热量之和，即

$Q=\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_z---\left(4\right)$

式中：Q——多栋楼的总供热量，W；

y——多栋楼的总楼数，栋；

3)、多栋楼的热量分摊系数：

每户的供热量与多栋楼的总供热量之比可以表示为：

$\frac{Q_i}{Q}=\frac{q_{\mathrm{vz}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}{\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}---\left(5\right)$

由此将每户的供热量表示为：

Q_i＝QKV_i(t_ni-t_w)(6)

$K=\frac{q_{\mathrm{vz}}}{\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}---\left(7\right)$

式中：K——多栋楼的综合热量分摊系数，1/(m²℃)；

式(6)为多栋建筑热量分摊综合公式，适用于各种形式的建筑；利用式(6)计算每一个用户分摊计量的热量，此热量就是本发明中对每户进行的收费的热量。

具体实施方式二：如图1所示，1是每栋楼的温度采集器，1-1是单元的温度采集器，1-2是室内温度传感器，室内温度传感器1-2与单元的温度采集器1-1之间为第一信号传输总线1-3，单元的温度采集器1-1与每栋楼的温度采集器1之间为第二信号传输总线1-4；2是多栋楼的温度、热量采集分配器；2-1是多栋楼的总热量计；多栋楼的总热量计2-1与多栋楼的温度、热量采集分配器2之间为第四信号传输总线2-2；多栋楼的温度、热量采集分配器2与每栋楼的温度采集器1(连接多栋楼的温度采集器)之间为第三信号传输总线2-3。室内温度传感器1-2采集用户的各个房间温度t_nij，然后通过第一信号传输总线1-3传送给单元的温度采集器1-1。各单元的温度采集器1-1根据具体实施方式一中的公式(3)计算得到每个用户的面积加权平均温度tm，然后将计算的t_m通过第二信号传输总线1-4传输给每栋楼的温度采集器1，每栋楼的温度采集器1通过第三信号传输总线2-3传输给多栋楼的温度、热量采集分配器2，总热量表2-1将采集的总热量信号Q通过第四信号传输总线2-2也传输给多栋楼的温度、热量采集分配器2。多栋楼的温度、热量采集分配器2则根据具体实施方式一中的公式(7)计算多栋楼的热量分摊系数K，最后根据具体实施方式一中的公式(6)计算出每户分摊的热量Q_i(即为每户贸易结算的热量)。计算公式中的其它参数均按照设计参数进行计算。

Claims (1)

1.一种多栋建筑联合热计量的温度分配方法，其特征在于：它是按照以下步骤实现的：

步骤一、将居住小区内的建筑按照方便的供热形式进行分区，将同一区内的多栋居住建筑集中设置多栋居住建筑联合计量热量总表，并将其作为贸易结算表；每户内设置若干个温度传感器，利用每户计量的室内温度平均温度，进行每户热量的分摊；

步骤二、计算每一个用户分摊计量的热量：

1)、每栋楼的供热量：

每栋建筑物供热量为每户供热量之和，对于一个确定的建筑物来说，建筑物的供暖体积热指标q_vz(W/m³.℃)是常数，建筑物所处的室外条件相同，在时间τ内建筑物所供给的热量与室内温度的关系为：

$Q_z=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_i=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)\mathrm{\τ}---\left(1\right)$

Q_i＝q_vzV_i(t_ni-t_w)τ＝q_vzA_iH_i(t_ni-t_w)τ　　(2)

式中：Q_z——第z栋楼的供热量，W；

Q_i——每户的供热量，W；

q_vz——建筑物的体积热指标，W/(m³℃)；

V_i——第i用户的房间体积，m³；

t_w——室外温度，℃；

t_ni——每户的室内平均温度，℃；

A_i——第i用户的房间面积，m²；

H_i——用户的房间高度，m；

m——第z栋楼的用户总数量，户；

每一个用户的室内都设有n个测温传感器，则每户的室内平均温度可以取为每户的面积加权平均温度：

$t_{\mathrm{ni}}=\frac{\underset{j=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{\mathrm{ij}}{t}_{\mathrm{nij}}}{A_i}---\left(3\right)$

式中：A_ij——第i个用户安装测温传感器的房间面积，m²；

t_nij——用户第j个房间测量的温度，℃；

p——安装室内测温传感器的数量，个；

2)、多栋楼的总供热量：

多栋楼的总供热量为每栋建筑物供热量之和，即

$Q=\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{Q}_z---\left(4\right)$

式中：Q——多栋楼的总供热量，W；

y——多栋楼的总楼数，栋；

3)、多栋楼的热量分摊系数：

每户的供热量与多栋楼的总供热量之比可以表示为：

$\frac{Q_i}{Q}=\frac{q_{\mathrm{vz}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}{\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}---\left(5\right)$

由此将每户的供热量表示为：

Q_i＝QKV_i(t_ni-t_w)        (6)

$K=\frac{q_{\mathrm{vz}}}{\underset{z=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{q}_{\mathrm{vz}}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i(t_{\mathrm{ni}}-t_w)}---\left(7\right)$

式中：K——多栋楼的综合热量分摊系数，1/(m²℃)；

式(6)为多栋建筑热量分摊综合公式，利用式(6)计算每一个用户分摊计量的热量。

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