微功耗数据远传热量表的研制

　　0　引言

　　随着市场经济的发展,城市供热必然要实行用热商品化与货币化。对消费的热量进行计量、按计量结果进行收费,这样做即有利于国家减少能源消耗,降低环境污染,又有利于城市居民利益,体现了节约热量少交费、浪费热量多交费的市场经济规则。

　　城市取暖供热部门热量的供应及用热户热量的消费应通过热量表来衡量。根据目前社会对热计量的要求,我们确定了新式热量表的研制方案。热量表应在微功耗的条件下,准确测量进水、回水供热管道中水的温度和管道中水的流量,将测量得到的温差与流量进行积分计算,得到用热户消费的热量值,实现城市供热收费部门与热量表之间的双向通信。研制开发这种高技术含量的热量表,具有较大的社会意义。

　　1　热量表的工作原理

　　热量表是用在热流回路中,测量流体吸收或释放热量多少的测量仪器,应具备测量流体的累计流量、进水温度、回水温度、进回水温差和积分热量的功能。主要由流量传感器(发讯机表)、积算仪和配对温度传感器三部分组成。在热交换系统中安装整体式流量表或组合式流量表,当水流经系统时,根据流量传感器给出的流量和配对温度传感器给出的供回水温度,以及水流经过的时间,通过积分仪可计算该系统所释放或吸收的热量。其基本公式为:

　　式中,Q为释放或吸收的热量, J;qm为流经热量表的水的质量流量, kg/h;qV为流经热量表的水的体积流量,m3/h;ρ为流经热量表的水的密度, kg/m3;Δh为在热交换系统的入口和出口温度下,水的焓值差, J/kg;τ0为初始时间, h;τ1为结束时间, h。

　　式(1)中密度和焓值应符合CJ128-2000《热量表》标准的附录A的规定。当温度为非整数时,密度应进行插值修正。其值修正公式为:

　　式中,ρm为插值计算的密度值, kg/m3;ρ1为表中小于插值温度的前最接近温度水的密度值, kg/m3;ρ2为表中大于插值温度的前最接近温度水的密度值, kg/m3;T1为表中小于插值温度的最接近温度值,℃;T2为表中大于插值温度的最接近温度值,℃;Tm为插值温度值,℃。

　　当温度为非整数时,焓值应进行插值修正。其修正公式应为:

　　式中,Δhm为插值计算的焓值, J/kg;Δh1为表中小于插值温度的最接近温度水的焓值, J/kg;Δh2为表中大于插值温度的最接近温度水的焓值, J/kg;T1为表中小于插值温度的最接近温度值,℃;T2为表中大于插值温度的最接近温度值,℃;Tm为插值温度值,℃。

　　热量积分公式及密度和焓值的插值修正公式是热量表开发的基础,在热量表的软件程序编写过程中应用了上述公式。经实践证明,采用这些公式进行计算可得到准确的结果。