集中供暖及中央空調系統(tǒng)用熱量計的研究
2012-12-24
在集中供暖和中央空調使用收費過程中，目前仍按建筑面積計算，該方式已不適應市場化管理的要求，迫切需要對用戶消耗的熱（冷）量進行相應的計量，以維護用戶和供暖（冷）雙方的利益，但目前未見該類似儀表 的廣泛使用。這是由于熱量計量存有困難，使該類儀表和開發(fā)受到限制。首先，因為熱量屬于過程量，在實驗或工程測量中，傳統(tǒng)測量方法對過程量的計量本身存在較大的難度，而且存在測量誤差大，修正因素多等問題。事實上，傳統(tǒng)測量方法無法滿足對熱量的精確計量，但隨著計算機以及信號處理技術在熱工參數測量中的廣泛應用，熱工測量儀表向智能化、微型化發(fā)展，充分利用微型計算機軟、硬件相結合的優(yōu)勢可實現熱量的精確計量。
在熱能工程及材料科學的研究和生產過程中對熱量的測量一般采用間接法，該類儀表大多僅是對熱流進行測量，目前工業(yè)化的產品有輻射式熱流計、熱阻式熱流計等，該類儀表均需實驗標定儀表常數，存在誤差大，測量滯后等缺點，本文以熱量理論計算式的離散化方程式為基礎，充分利用MCS51單片機系統(tǒng)具有易開發(fā)，軟硬件結合的優(yōu)勢，實現了熱量的智能化計算，結合熱量測量的難點，使該智能化儀表很好的實現了以下功能；（1） 溫差的測量，該功能由兩級放大電路、A/D轉換電路、有關采集軟件完成。
（2） 小流量的測量，主要靠磁電感應元件將流量信號轉化為標準頻率信號，由MCS51單片機及有關采集軟件，實現頻率信號的累計計量。
（3） 熱量的累計計算以及數據的存儲功能，主要由軟件和相應的寄存器來完成。
（4） 斷電保護功能，系統(tǒng)由于外部斷電，重要數據將被寫入有關存儲器并保存，系統(tǒng)自備電源將開始工作，并開始記錄斷電開始時間以及來電時間，來電后將自動將斷電時間累加后存入外置RAM內存儲。
（5） 顯示功能，無論用戶還是供暖公司均可通過儀表的顯示功能了解有關數據信息。
（6） 清零功能，供暖周期結束時供暖公司可以對儀表進行清零，以便于管理。
本文針對熱量過程中存在的問題，開發(fā)了一套熱量計量系統(tǒng)，以滿足集中供暖和中央空調系統(tǒng)的熱量計量，具有廣闊的市場前景，該系統(tǒng)的開發(fā)成功對集中供暖和中央空調系統(tǒng)的市場管理具有重要意義。該系統(tǒng)具有；智能化程度高、性能穩(wěn)定、精度高、功能齊全、易于安裝等特點；經實驗 校驗表明：
（1）該系統(tǒng)具有啟動流速小的特點，啟動流速小于0.2629m/s，比水表啟動的流速小；而在正常流速下，其總體誤差小于4%，這一精度滿足集中供暖和中央空調系統(tǒng)的熱（冷）量計量的精度要求。
（2） 該系統(tǒng)充分利用單片機具有易開發(fā)等特點，充分利用其強大的軟件處理及數據采集運算能力，實現了純機械系統(tǒng)無法實現的功能，達到自動記錄、處理、顯示數據等智能化要求，自動修正測溫誤差等功能，降低了硬件成本，有利于市場化。
（3） 外置ROM、電源監(jiān)控以及外置時鐘、電源設置，使單片機系統(tǒng)具有內外資源結合利用，在停電的情況下系統(tǒng)自動轉入計時，為集中供暖、中央空調的管理提供了極大的便利，數據的存儲等功能得到了強化，完全實現了自動化。
（4） 該系統(tǒng)還具有運行部件少、使用壽命長、功耗低、易維護和改型，可以滿足不同的流量測量范圍，易形成系列化生產，同時具有運行穩(wěn)定，復現性好等特點。
來源 http://www.gffae.cn/
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