Спосіб поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб

УКРАЇНА (19) UA (11) 89956 (13) U (51) МПК (2014.01) G01K 17/10 (2006.01) F24D 10/00 ДЕРЖАВНА СЛУЖБА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ УКРАЇНИ (12) ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (21) Номер заявки: u 2013 12557 Дата подання заявки: 28.10.2013 (22) (24) Дата, з якої є чинними 12.05.2014 права на корисну модель: (46) Публікація відомостей 12.05.2014, Бюл.№ 9 (72) Винахідник(и): Хорошок Сергій Вікторович (UA) (73) Власник(и): Хорошок Сергій Вікторович, вул. Кольцова, 13, кв. 58, м. Донецьк, 83112 (UA) про видачу патенту: (54) СПОСІБ ПОКВАРТИРНОГО ОБЛІКУ СПОЖИТОГО ТЕПЛА У БАГАТОПОВЕРХОВОМУ БУДИНКУ З ВЕРТИКАЛЬНИМ РОЗВЕДЕННЯМ ТРУБ Спосіб поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб (стояків), який полягає в тому, що з початку вимірювання через кожний фіксований час для центрального обчислювача формуються: першим інтегральним датчиком температури - інтегральне значення температури теплоносія на вході в кімнату за весь час вимірювання, другим інтегральним датчиком температури - інтегральне значення температури теплоносія на виході з кімнати за весь час вимірювання, а центральний обчислювач, отримуючи дані з витратоміра об'ємної витрати теплоносія, виконує розрахунок середнього значення об'ємної витрати теплоносія через кімнатний стояк за весь час вимірювання та виконує розрахунок по кімнатного спожитого тепла за формулою: T1  E  G0s * K * ( t1dT  T2 T1  t2dT)  G0s * K * (I1 I2) (2) T2 де, G0s - середнє значення об'ємної витрати теплоносія через кімнатний стояк за весь час 3 вимірювання, м /ч; K - тепловий коефіцієнт, ГДж/ м С°; 3 t1 - температура теплоносія на вході в кімнату, С°; t 2 - температура теплоносія на виході з кімнати, С°; T1 - єдиний для всіх вимірювань час початку вимірювання, ч; T - фіксована величина часу для формування вимірюваних величин, ч; T2  (T1 N * T) - час вимірювання, ч, де N - кількість вимірювань, 1, 2, 3 …; (T1 T2) - весь час вимірювання, ч; l1 - інтегральне значення температури теплоносія на вході в кімнату за весь час вимірювання; l2 - інтегральне значення температури теплоносія на виході з кімнати за весь час вимірювання, і в сумі розрахунків по кімнатах складає величину поквартирного спожитого тепла. UA 89956 U (57) Реферат: UA 89956 U UA 89956 U 5 10 Корисна модель належить о вимірювання кількості теплоти, що передається текучим середовищем, наприклад у нагрівальних системах, методом вимірювання різниці температур між вхідною і вихідною точками в поєднанні з вимірюванням швидкості потоку середовища, який може бути використаний при побудові систем обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб. Відома система поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб (стояків), має у своєму складі кімнатні датчики температури які встановлені у кожній кімнаті будинку, через яку проходить стояк з батареями опалення, лініями зв'язку підключеними до стоякових обчислювачів, кожний з яких призначений для обчислення кількості тепла витраченого батареями опалення, стоякові витратоміри, які також підключені до стоякових обчислювачів, та центральний обчислювач до якого підключені стоякові обчислювачі та загальнобудинковий витратомір спожитого тепла (1). Розрахунок покімнатного спожитого тепла в цій системі виконується за відомою формулою: E T1  G0 * K *( t1  t2)dT (1) , 3 де: G0 - об'ємна витрата теплоносія через кімнатний стояк, м /ч; T2 15 20 25 30 35 K - тепловий коефіцієнт, ГДж/ м3 °С; t1 - температура теплоносія на вході в кімнату, °С; t 2 - температура теплоносія на виході з кімнати, °С; (T1  T2) - час вимірювання, час, а величина спожитого тепла однією квартирою дорівнює сумі розрахованого покімнатного спожитого тепла цієї квартири. Недоліками відомої системи поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб (стояків) є, по перше, необхідність доволі часто (пропонується раз на кілька хвилин) отримувати дані з кожного з кімнатних датчиків температури, щоб не перевищити похибки вимірювання кожною кімнатою спожитого тепла, що призводить до додаткових витрат енергії при автономному живленні датчиків температури, по друге, неможливість врахувати витрати тепла при збоях в передачі інформації з датчиків температури, по третє, наявність стоякових обчислювачів, які виконують розрахунки кожний за своїм часом, що може призводити до додаткової похибки при розрахунках теплового балансу з загальнобудинковим витратоміром спожитого тепла. Запропонований спосіб поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб (стояків) який полягає в тому, що з початку вимірювання через кожний фіксований час для центрального обчислювача формуються: першим інтегральним датчиком температури - інтегральне значення температури теплоносія на вході в кімнату за весь час вимірювання, другим інтегральним датчиком температури - інтегральне значення температури теплоносія на виході з кімнати за весь час вимірювання, а центральний обчислювач, отримуючи дані з витратоміра об'ємної витрати теплоносія, виконує розрахунок середнього значення об'ємної витрати теплоносія через кімнатний стояк за весь час вимірювання та виконує розрахунок покімнатного спожитого тепла за формулою: E  G0s * K * ( T1  45 T1  t2dT )  G0s * K * (I1  I2) (2) , G0s - середнє значення об'ємної витрати теплоносія через кімнатний стояк за весь час де 3 вимірювання, м /ч; T2 40 t1dT  T2 K - тепловий коефіцієнт, ГДж/ м3 °С; t1 - температура теплоносія на вході в кімнату, °С; t 2 - температура теплоносія на виході з кімнати, °С; T1 - єдиний для всіх вимірювань час початку вимірювання, ч; T - фіксована величина часу для формування вимірюваних величин, ч; T2  (T1  N * T) - час вимірювання, ч, де N - кількість вимірювань, 1,2,3…; (T1  T2) - весь час вимірювання, ч; l1 - інтегральне значення температури теплоносія на вході в кімнату за весь час вимірювання; 1 UA 89956 U 5 10 15 20 25 30 l2 - інтегральне значення температури теплоносія на виході з кімнати за весь час вимірювання, і в сумі розрахунків по кімнатах складає величину поквартирного спожитого тепла. Задача корисної моделі - зниження енергоспоживання елементами системи поквартирного обліку спожитого тепла, підвищення надійності системи та зменшення похибки при розрахунках теплового балансу з загальнобудинковим витратоміром спожитого тепла. Зазначена задача вирішується тим що в запропонованому способі поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб (стояків) застосовуються інтегральні датчики температури кожного стояка в усіх кімнатах будинку, які формують дані безпосередньо для центрального обчислювача пропорційно виміряної температури та часу вимірювання що дозволяє виключити з системи обліку стоякові обчислювачі і в десятки разів збільшити інтервал між сеансами передачі даних з датчиків температури в центральний обчислювач, що призводить до додаткового енергозбереження автономного живлення датчиків, підвищує надійність, бо дані про інтегральну температуру при збоях в передачі не зникають, а продовжують накопичуватися в датчиках і, при єдиній синхронізації часу в центральному обчислювачі, дозволяють більш точно розрахувати тепловий баланс з загальнобудинковим витратоміром спожитого тепла. Запропонований спосіб поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб (стояків) може бути реалізований за допомогою системи, яка складається з інтегральних датчиків температури "1" кожного стояка в усіх кімнатах будинку, стоякових витратомірів "2", загальнобудинкового витратоміра спожитого тепла "3" та центрального обчислювача "4", при цьому інтегральні датчики температури "1" формують дані безпосередньо для центрального обчислювача "4" пропорційно виміряної температури та часу вимірювання, а стоякові витратоміри "2" та загальнобудинковий витратомір спожитого тепла "3" безпосередньо під'єднанні до центрального обчислювача "4" креслення. Працює ця система наступним чином. Центральний обчислювач "4", отримуючи в реальному часі дані зі стоякових витратомірів "2", виконує розрахунок середнього значення об'ємної витрати теплоносія G0s через кожний кімнатний стояк за час вимірювання. Приміром, раз на годину (час вимірювання) до центрального обчислювача "4" надходять дані l1 і l2 з кожного з інтегральних датчиків температури "1" по яких він за формулою (2) розраховує покімнатні та поквартирні витрати тепла. Сума розрахованого таким чином спожитого поквартирного тепла віднімається від розрахованого загальнобудинковим витратоміром спожитого тепла "3" за цей час вимірювання, а отриманий залишок загальнобудинкових теплових витрат розподіляється між квартирами будинку пропорційно їх загальній площі. 35 2 UA 89956 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб поквартирного обліку спожитого тепла у багатоповерховому будинку з вертикальним розведенням труб (стояків), який полягає в тому, що з початку вимірювання через кожний фіксований час для центрального обчислювача формуються: першим інтегральним датчиком температури - інтегральне значення температури теплоносія на вході в кімнату за весь час вимірювання, другим інтегральним датчиком температури - інтегральне значення температури теплоносія на виході з кімнати за весь час вимірювання, а центральний обчислювач, отримуючи дані з витратоміра об'ємної витрати теплоносія, виконує розрахунок середнього значення об'ємної витрати теплоносія через кімнатний стояк за весь час вимірювання та виконує розрахунок покімнатного спожитого тепла за формулою: T1  E  G0s * K * ( t1dT  T2 15 T1  t2dT)  G0s * K * (I1 I2) ,(2) T2 де G0s - середнє значення об'ємної витрати теплоносія через кімнатний стояк за весь час 3 вимірювання, м /ч; K - тепловий коефіцієнт, ГДж/ м С°; 3 t1 - температура теплоносія на вході в кімнату, С°; t 2 - температура теплоносія на виході з кімнати, С°; 20 T1 - єдиний для всіх вимірювань час початку вимірювання, ч; T - фіксована величина часу для формування вимірюваних величин, ч; T2  (T1 N * T) - час вимірювання, ч, де N - кількість вимірювань, 1, 2 ,3 …; (T1 T2) - весь час вимірювання, ч; l1 - інтегральне значення температури теплоносія на вході в кімнату за весь час вимірювання; l2 - інтегральне значення температури теплоносія на виході з кімнати за весь час вимірювання, 25 і в сумі розрахунків по кімнатах складає величину поквартирного спожитого тепла. 3 UA 89956 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4