无流量计热量计量的模型简化研究

　　0　引言

　　随着国家节能减排计划的实施,建筑节能作为其中一个方向日益受到人们的重视,作为建筑节能的一项基本措施,住房和城乡建设部已将热量计量收费列入规划。由于供暖水的水质问题影响到目前城市居民普遍使用的叶轮式流量计的长期稳定运行,导致热量计量失去准确性,为了达到准确计量散热量的目的,一种新型的热量计量方法———无流量计热量计量方法被提出来,以便在较差的供暖水质下,仍能较准确地计量热量,虽然这种新型的热量计能够合理的工作,但其也存在一个无法忽视的缺点———房间温度的测量给该方法的应用带来了一定的困难。

　　为了克服该缺点带来的问题,本文针对无流量计热量计量的模型进行了简化研究,较好地解决了该问题。

　　1　有流量计热量计量的原理

　　有流量计的热量计量一般是由载热流体的质量、比热容和温度变化等因素决定。目前,热量表的热量计量方法基本可以分为直接焓差法、常系数焓差法、分段式k系数法与k系数补偿法等几种。其中,国内热量表一般采用焓差法计算热量。焓差法的传热公式为:

　　2　无流量计热量计量的原理

　　由式(1)和(2)可知,上述计量方法均需要测量流经散热器的瞬时流量值,所以当供暖水的水质较差时,上述的热量计量方法在应用中存在问题。为此,出现了一种新型的热量计量方法———无流量计热量计量。

　　无流量计热量表的计量原理不是直接测量流量,而是通过某种方法把流量值间接地估计出来,然后再运用有流量热量计量的计算方法来计算出热量,这样就可以省去流量计,从而不用考虑供热水质对热量测量的影响。现有的无流量计热量表是通过测量温差间接地估计出流量的,其流量与进出口温差之间的关系如式(3)所示。

　　差,即入水口水温减去出水口的水温Tout-Tout,Tout为室温,Qm为所要求解的流过散热器的热水质量流量, a, b, c为常数。

　　3　无流量计热量计量的简化模型

　　由式(3)知,通过温差估计流量需要测量3个温度,其中室内空气温度Troom不便测量,给计量带来了麻烦。为了避免对室内空气温度进行测量,希望可以找到某种方法把室温间接地估算出来,从而简化无流量计热量计量的模型。

　　利用Fluent软件可以模拟室内空气温度场分布的特点,可以先建立散热器采暖房间的物理模型,然后通过设置不同的初始条件进行仿真,从而找到室内平均温度与散热器热水温度之间的关系,从而避免对室内空气温度的测量。