家用熱量表系統(tǒng)整體設計-畢業(yè)論文

1、1緒論緒論1.1研究的目的及意義新中國成立以來供熱事業(yè)有了很大發(fā)展對國家經(jīng)濟建設、提高人民生活水平和改善環(huán)境發(fā)揮了重要作用。當前由于我國建筑物的保溫隔熱和氣密性能很差供暖系統(tǒng)熱效率低至2000年全國城市建筑耗能將占能源生產(chǎn)總量的14%單位住宅建筑面積采暖能耗為相同氣候條件下發(fā)達國家的3倍[1]。在社會生產(chǎn)力不斷發(fā)展的今天，能源緊缺已經(jīng)成為各個國家越來越突出的問題。所以能源合理有效地使用已經(jīng)成為我國相關部門管理的重要內(nèi)容之一[2]。隨著社

2、會主義市場經(jīng)濟體制的逐步前進，我國供熱體制正在發(fā)生改變。供熱企業(yè)與用戶之間的關系己逐漸變?yōu)楣┡块T與業(yè)主之間的商品買賣關系[3]。尤其隨著“房改”和住房私有化后，現(xiàn)行的城市住宅供暖費用由企業(yè)全部承擔的政策已不能適應當前形勢的需要，住戶對采暖方式有了自主選擇的權利和自由。這些都對傳統(tǒng)的供暖計費方式提出挑戰(zhàn)，這要求我們要設計以單片機為核心的新型智能熱量表[4]。2007年6月國家發(fā)改委與國家建設部又聯(lián)合制定了關于《城市供熱價格管理暫行辦法》

3、。辦法中明確了用戶、熱力生產(chǎn)企業(yè)及傳送企業(yè)之間按熱量表收熱費的要求。這也就要求新建居民住宅要以戶為單位分戶做計量設計分戶施工并安裝戶用熱量表而之前所建的居民住宅要逐步實施改造加裝戶用熱量表。同年10月建設部又發(fā)布關于《熱量表》城鎮(zhèn)建設行業(yè)產(chǎn)品標準規(guī)定此標準自2008年4月1日起正式實施[5]。自從供熱計量收費制度在全國開展以來僅熱量表每年的需要量就可達上百萬套中國熱量計量儀表產(chǎn)業(yè)將是世界最大且最具潛力的產(chǎn)業(yè)。所以本課題的研究具有現(xiàn)實的經(jīng)

4、濟意義和社會意義。1.21.2國內(nèi)外背景及發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外背景及發(fā)展現(xiàn)狀上世紀的70年代針對熱量表的發(fā)展國外已經(jīng)做了大量研究迄今為止所積累的大量經(jīng)驗也表明為了讓人們得以自覺節(jié)能并形成習慣行之有效的手段則是以戶為單位按戶實際所耗熱量來進行計費。這種以按實際耗用熱量向用戶3的道路。中國的熱量表技術近幾年發(fā)展顯著但是我們依然要看到我國在熱量表的研制上與國外發(fā)達國家還有很大的差距。國外熱量表產(chǎn)品無論測量精度還是可靠性上都明顯優(yōu)于我國產(chǎn)品。目前國內(nèi)

5、設計生產(chǎn)的熱量表以實驗和仿制為主自主開發(fā)能力比較薄弱沒有對熱量表性能從基礎理論方面進行系統(tǒng)深入的應用研究熱量表的設計與生產(chǎn)缺乏理論依據(jù)和指導[14]。中國現(xiàn)在生產(chǎn)、經(jīng)營熱量表的企業(yè)主要代理國外產(chǎn)品其價格因素制約產(chǎn)品普及為盡快實現(xiàn)能量計費制度改革函需研發(fā)適合我國國情的熱能表[15]。在過去幾年里據(jù)不完全統(tǒng)計開發(fā)生產(chǎn)、銷售并應用的熱量表累計超過5000套的國產(chǎn)熱量表生產(chǎn)企業(yè)有:沈陽航發(fā)熱計量技術有限公司江蘇環(huán)能工程有限公司天津萬華股份有限公

6、司延吉耐世康儀表有限公司等幾家遠沒達到市場要求規(guī)模。因而研發(fā)、制造能科學、準確、符合國家相關計量標準的熱能計量產(chǎn)品己迫在眉睫本項目的研發(fā)針對國際先進產(chǎn)品的性能目標通過合作企業(yè)的市場推廣將為我國熱能計費改革做出一定貢獻?，F(xiàn)在熱量計的設計方案普遍以單片機為核心，通過傳感器的設計，利用單片機基礎知識，通過C語言編程實現(xiàn)控制KeilC與Proteus的使用最終實現(xiàn)熱量表的設計[16]。1.31.3熱量表的原理熱量表的原理熱量表其計量的原理可描述

7、為：將熱量表安裝于一熱交換系統(tǒng)中在水流流經(jīng)此系統(tǒng)的時侯根據(jù)流量傳感器測出對應流量溫度傳感器測出對應的進出水溫差再結合水流所流過的時間進行計算得出并顯示此系統(tǒng)釋放或吸收的熱量。熱交換一般給出的基本公式如式（11）所示：(11)Q=∫10??τ=∫10??式中：為熱交換系統(tǒng)所釋放或吸收的熱量單位為J或KQ為熱交換系統(tǒng)中流經(jīng)的水的質(zhì)量流量單位為kgh為熱交換系統(tǒng)中流經(jīng)的水的體積流量單位為h3為熱交換系統(tǒng)中流經(jīng)的水的密度單位為kgρ3為在入口和