熱量積算公式推導(dǎo)

1、摘要：較詳細(xì)地介紹了熱量計(jì)量原理和幾種常見的熱量計(jì)量方法。在分析比較后，提出了一種采用k系數(shù)補(bǔ)償功能的計(jì)量方法，實(shí)現(xiàn)了k系數(shù)的溫度和壓力在線補(bǔ)償，具有較高的測量精度。給出了具體的計(jì)算實(shí)例及其結(jié)果。關(guān)鍵詞：熱量計(jì)量；熱量表；熱系數(shù)；在線補(bǔ)償長期以來，我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民采暖用熱一般按住宅面積而不是按實(shí)際用熱量計(jì)量收費(fèi)，導(dǎo)致用戶節(jié)能意識差，造成資源的浪費(fèi)。顯然該計(jì)量方法缺乏科學(xué)性。而歐美等發(fā)達(dá)國家在八十年代初，熱量表的使用已相當(dāng)普遍，熱力公

2、司以熱量表作為計(jì)價收費(fèi)的依據(jù)和手段，節(jié)能20%～30%。作為建筑節(jié)能的一項(xiàng)基本措施，我國國家建設(shè)部已將熱量計(jì)量收費(fèi)列入《建筑節(jié)能“九五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃》。因此，研制開發(fā)用于采暖計(jì)價的熱量表勢在必行。熱量表一般應(yīng)具備以下技術(shù)要求［１］：①總體精度達(dá)到OIML一R75規(guī)定的4級標(biāo)準(zhǔn)；②流量計(jì)部分的精度，誤差＜3%；③溫度傳感器采用鉑電阻測溫元件，符合IEC一751標(biāo)準(zhǔn)并精確配對，當(dāng)供回水的溫度差在6℃以內(nèi)時，測量誤差＜01℃；④熱量表

3、具備熱焰和質(zhì)量密度修證的功能，誤差小于05%；⑤微功耗的設(shè)計(jì)，內(nèi)藏電池可以連續(xù)工作5年。現(xiàn)在中國市場上的國外熱量表技術(shù)成熟，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，但是價格昂貴。我國對熱量表的需求量大，研制開發(fā)低成本、符合國際標(biāo)準(zhǔn)的熱量表是大勢所趨。本文以熱量表熱量計(jì)量原理為基礎(chǔ)，介紹了幾種常用的熱量計(jì)量方法，分析比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)討論了具有k系數(shù)補(bǔ)償功能的熱量計(jì)量方法，該方法實(shí)現(xiàn)了k系數(shù)的溫度和壓力在線補(bǔ)償，因而具有較高的精度。1熱量計(jì)量原理熱量表是一種

4、適用于測量在熱交換環(huán)路中，載熱液體所吸收或轉(zhuǎn)換熱能的儀器，熱量表用法定的計(jì)量單位顯示熱量［１］。熱量表又稱熱能表、熱能積算儀，既能測量供熱系統(tǒng)的供熱量又能測量供冷系統(tǒng)的吸熱量。于實(shí)測溫度，需要采用線性插值等近似計(jì)算技術(shù)，通過搜索與其距離最近的點(diǎn)計(jì)算相應(yīng)的焓值，從而得出瞬時熱量但這一方法會帶來人為誤差。②常系數(shù)焓差法式中：Ｃp為定壓比熱宿容，Cp為常數(shù)，使得程序的計(jì)算量減少，計(jì)算速度大大加快但是由于流體的密度p進(jìn)行溫度修正同時由于不能對C

5、p進(jìn)行在線溫度補(bǔ)償，該方法的溫度適應(yīng)性較差，不適宜于作為戶用型熱表的熱量計(jì)算方法③分段式k系數(shù)法式中：k是熱交換系數(shù)，當(dāng)壓力一定時，它隨溫度而變化，將其按回水溫度進(jìn)行分類［４］：θrθ2，k=k3該方法將熱交換系數(shù)量化為三個分段常數(shù)，在一定程度上對其進(jìn)行了溫度修正式中三個關(guān)鍵常數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)來確定，而且溫度區(qū)間劃分較粗，溫度適應(yīng)性依然較差因此，分段式k系數(shù)法僅適用于對熱量計(jì)量的精度要求不高，溫度變化也較小的情況以上無論是焓差法抑或分段式k系數(shù)