[發明專利]連續供水式房間供熱控溫與熱計量裝置及方法

有效

• 申請號: 201710514959.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107143904B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 熊亞選;王剛;陳紅兵;徐鵬;李德英
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: F24D3/10
• 分類號: F24D3/10;F24D19/10
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種連續供水式房間供熱控溫與熱計量裝置，其特征在于，該裝置包括：

1)水流轉換系統，其用于將熱水源所攜帶的熱量釋放至單戶房間的室內空間以實現用戶采暖；

2)溫控計量系統，其用于在用戶采暖的過程中，基于所述水流轉換系統的運行參數獲取熱量消耗參數和工作狀態參數；以及

3)監控端，其用于接收所述水流轉換系統傳輸的數據以及用于向所述水流轉換系統發送讀取數據的請求；

其中，所述水流轉換系統主要包括螺桿式膨脹機、發電機和散熱器，所述螺桿式膨脹機的進水口與連接至熱水源的供水支管連接，所述螺桿式膨脹機的出水口與所述散熱器的第一端相連接，所述散熱器的第二端與連接至熱水源的回水支管連接，所述螺桿式膨脹機通過聯軸器與所述發電機連接；

其中，所述溫控計量系統包括控制器、供水閥門、傳感器組和通訊單元，

21)所述傳感器組用于采集所述水流轉換系統的運行參數；具體地：所述傳感器組包括第一溫度傳感器、轉速傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，

其中，所述供水閥門和所述第一溫度傳感器均設置于所述螺桿式膨脹機的進水口上游的供水支管，所述轉速傳感器設置于能夠獲取所述螺桿式膨脹機和/或所述發電機的轉速的位置，所述第二溫度傳感器設置于單戶房間的室內空間，所述第三溫度傳感器設置于所述散熱器下游的回水支管；

22)所述控制器用于：

221)根據所述傳感器組采集的運行參數得出所述工作狀態參數，并根據所述工作狀態參數控制所述供水閥門的開/閉狀態；以及

222)根據所述傳感器組采集的運行參數得出所述熱量消耗參數，并將所述運行參數、所述熱量消耗參數和所述工作狀態參數中的全部或者一部分通過所述通訊單元傳輸至所述監控端；

其中，222)中的“根據所述傳感器組采集的運行參數得出所述熱量消耗參數”具體為：

2221)根據第二溫度傳感器檢測的室內空間的溫度對通入膨脹機內的水流量進行控制，從而調整室內空間的溫度；

2222)在調整室內空間的溫度的過程中，根據轉速傳感器、第一溫度傳感器和第三溫度傳感器對熱量消耗參數進行統計；

所述熱量消耗參數為第i個溫度段累計的水流累計量V_i，該水流累計量V_i由以下的公式(1)計算：

V_i＝2m_sv_s(1+m)n_i (1)

上述公式(1)中，n_i為溫度段i內累計的螺桿式膨脹機的轉數，m_s為螺桿式膨脹機的螺槽數，V_s為單個螺槽的容積，m為泄漏百分數，其中，溫度段的個數i以及每個溫度段對應的溫度范圍均是由控制器基于單戶房間的室內空間的溫度預先劃分得出。

2.根據權利要求1所述的連續供水式房間供熱控溫與熱計量裝置，其特征在于，所述發電機還通過整流器連接有蓄電池，所述蓄電池通過電力電纜與控制器和通訊單元分別相連。

3.根據權利要求1所述的連續供水式房間供熱控溫與熱計量裝置，其特征在于，所述溫控計量系統還包括速度調控模塊，所述發電機為非勵磁發電機，所述速度調控模塊為能夠直接或者間接地調整所述螺桿式膨脹機的轉速的制動器。

4.根據權利要求1所述的連續供水式房間供熱控溫與熱計量裝置，其特征在于，所述溫控計量系統還包括速度調控模塊，所述發電機為勵磁發電機，所述速度調控模塊為勵磁模塊，所述控制器通過所述勵磁模塊調整所述勵磁發電機的轉速，進而間接地調整所述螺桿式膨脹機的轉速。

5.根據權利要求1所述的連續供水式房間供熱控溫與熱計量裝置，其特征在于，所述第二溫度傳感器設置在室內空間不靠近散熱器和單戶房間的窗戶的位置。

6.一種利用如權利要求1-5任一項所述的連續供水式房間供熱控溫與熱計量裝置進行連續供水式房間供熱控溫與熱計量的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S100、溫控計量系統基于水流轉換系統的運行參數得出工作狀態參數，根據所述工作狀態參數進一步判斷控溫與熱計量裝置是否存在故障，并且

在控溫與熱計量裝置存在故障的情形下，使供水閥門關閉，以及將控溫與熱計量裝置存在故障的信息傳輸至監控端；

S200、溫控計量系統基于水流轉換系統的運行參數得出熱量消耗參數，并將所述運行參數和所述熱量消耗參數中的全部或者一部分傳輸至監控端；

其中，所述水流轉換系統的運行參數包括螺桿式膨脹機進水口上游的供水支管中的傳熱介質的溫度、單戶房間的室內空間的溫度、螺桿式膨脹機的轉速以及散熱器下游的回水支管中的傳熱介質的溫度；所述熱量消耗參數為第i個溫度段累計的水流累計量V_i，該水流累計量V_i由以下的公式(1)計算：

V_i＝2m_sv_s(1+m)n_i (1)

上述公式(1)中，n_i為溫度段i內累計的螺桿式膨脹機的轉數，m_s為螺桿式膨脹機的螺槽數，V_s為單個螺槽的容積，m為泄漏百分數，其中，溫度段的個數i以及每個溫度段對應的溫度范圍均是由控制器基于單戶房間的室內空間的溫度預先劃分得出。