基于通断时间面积法的热计费系统设计

【摘要】：随着我国供热计量体制改革的深入,分户热计量技术的施行已渐成趋势。在众多分户热计量方法当中,通断时间面积法比较适合我国国情,得到了较为广泛的应用。然而,基于通断时间面积法的热计量装置在实际应用中还存在一些问题,有待进一步改善。本文针对通断时间面积法在室温控制和热分摊计算上的不足,给出解决办法,并设计了一套基于该方法的热计费系统,主要研究内容如下:首先,从理论上分析了阀门通断状态下室温的变化规律,提出通过模糊控制算法来计算下一调节周期阀门开启比的方法,以此实现室内温度的调节。通过对设计情况和实际情况下用户室内采暖热平衡规律的研究,得出实际情况相对于设计工况条件的散热器面积修正系数和循环水量修正系数的计算公式。根据各用户历史供热数据,分析了散热器面积和循环水量分别对用户供热系统的影响程度,以影响系数表征。通过以上几个系数来修正阀门开启比,以实现不同供暖条件下热费的合理分摊。其次,从系统供热和用户用热的实际需求出发,对基于通断时间面积法的供热系统进行需求分析,制定了本文热计费系统的总体设计方案。根据总体设计方案,分别完成了系统室温控制器、通断控制器、采集计算器三个部分的硬件设计和软件设计,以实现相应功能。最后,测试本文设计的热计费系统的实际运行效果。试验结果表明本文阀门控制策略能够有效防止室温超调。用户室内供热系统进入动态平衡后,测得室温在设定温度上下0.5℃的范围内浮动,且本文供热系统能够较好地满足用户不同时段下的不同热舒适度需求。热计费系统对于用户短暂通风和室内存在其他热源的情况能够快速做出反应,在1~2个调节周期内室内供热便可达到平衡状态。对于增大散热器面积和管路堵塞两类用户,其修正后的阀门开启比相对于修正前分别增大和减小,说明本文门开启比修正算法对这两种情况均有修正作用;对比修正后两类用户之间的阀门开启比,两者相差不大,说明本文阀门开启比修正算法相对合理。