[實用新型]基于溫差與葉輪互補發電技術的智能遠傳熱量表

有效

• 申請號: 201520073135.0
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN204679185U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 羅亦芳;朱雨婷;田奧克;劉西陲
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01K17/10
• 分類號: G01K17/10;H02J7/34;H02N11/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉

技術領域

本發明涉及一種在加熱系統中測量流動介質傳遞的熱量的儀表，具體涉及一種基于溫差與葉輪互補發電技術的智能遠傳熱量表。

背景技術

家用熱量表主要用于對家用熱量表熱網集中供熱進行計量，是在入口和出口處之間測量溫度差與測量介質流速相結合，從而計量所消費的熱量，并作為收費數據。

傳統熱表通常采用內置電池的供電方式，雖成本低廉，但電池易損需維護，且由于供電功率不足以支持遠程通信，需要人員上門抄表，造成管理不便。而帶有無線裝置的熱計量裝置常需要外接電源，或者需要外接信號線路，設計、施工工藝復雜，成本高，易發故障，且耗能大大增加。

而在智能控制方面，通用熱表多數只有簡單的熱量計量功能以及數據存儲功能，而不存在復雜的智能控制系統。然而，隨著自動化機械產業的發展，測量儀表與自動控制系統的結合能夠大幅度提高產品的工作性能與經濟效益。

在通訊方式方面，上文提到，由于遠程傳輸耗能較高，帶有遠傳功能的熱量表往往需要外接電源，而這種熱量表尚未大范圍推行。因此傳統熱表仍以人工抄表為通訊方式的主流。熱量表多在北方城市有成熟的供熱系統，但由于在北方城市用戶分布面積廣，人工抄表十分耗費人力物力。

經檢索，中國專利文獻CN202748176U公開了一種熱電式熱量表，包括計算器、溫度傳感器、流量傳感器、熱電組件，熱電組件、溫度傳感器和流量傳感器分別通過導線與計算器連接。熱電組件由溫差發電模塊組和散熱器組成。溫差發電模塊組由多塊半導體溫差發電模塊串聯而成，連接有用于輸出溫差發電總電能的電壓輸出接口。將半導體溫差發電模塊組的一側與熱源管道接觸，另一側與處于室內環境中的片式散熱器接觸，使得半導體溫差發電模塊組的兩側產生溫度差，利用塞貝克原理，將管道內熱源的熱能轉換為電能，以滿足計算器的測量、計算、顯示和存儲的功耗需求。該方案單純依賴溫差發電所獲得的電量有限，在管道內外溫差不足時無法進行供電，而且也無法實現遠程抄表功能。

中國專利文獻CN102650555A一種基于熱電及渦輪發電的供暖管網熱量計，其由熱電元件、渦輪發電元件、電能管理模塊、微處理器、存儲器和通訊芯片構成；熱量計有兩路能量來源，一是通過熱電元件利用供回水溫差產生電能；二是通過渦輪發電元件利用熱水推動轉子產生電能；電能管理模塊對兩路電能進行調理和存儲；熱量計采集兩路信號，一路信號通過熱電元件采集供回水溫差，另一路信號由渦輪發電元件采集供回水流量；兩路信號通過微處理器計算熱量值，由存儲器存儲，并由通訊芯片進行傳輸。本發明一方面利用熱電和渦輪發電元件采集供回水溫差和流量信息以計算熱量，另一方面轉化熱水熱能及動能產生電能驅動系統運行。該熱量計萬全摒棄了現有的熱量計結構，需要重新設計，相比現有的超聲波熱量計而言，計量的精度存在明顯不足。而且在非供暖季就失去了系統的電源供給，再次使用時需要重新初始化，也未對溫差發電部分做出具體設計?？梢姡O計一種適應已安裝熱量計，而且具備季節切換功能的智能遠傳熱量表已成為亟待解決的技術問題。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于溫差與葉輪互補發電技術的智能遠傳熱量表。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供的基于溫差與葉輪互補發電技術的智能遠傳熱量表，包括安裝于供暖系統中的熱量表，所述熱量表連接到供電系統、智能控制系統和通信系統，所述供電系統包括充電電池、溫差發電裝置和管道式水力發電機，所述溫差發電裝置和管道式水力發電機安裝于供暖系統的管道上；所述智能控制系統具有供暖模式和存儲模式切換開關。

作為優選，為了實現遠程自動抄表,所述通信系統是無線通信系統，具有無線串口和GPRS發射模塊。

作為優選，為了提高溫差發電的效率，所述溫差發電裝置包括作為熱端的導熱塊、作為冷端的熱管散熱片，以及夾設于熱端和冷端的工作平面之間的溫差發電片；所述導熱塊貼合于供暖系統管道外壁。

為了提高導熱速率，所述溫差發電片是呈矩陣排列的四片，所述溫差發電片與所述工作平面之間涂覆有導熱硅膠層。