家用熱量表系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

1、1緒論緒論1.1研究的目的及意義新中國(guó)成立以來(lái)供熱事業(yè)有了很大發(fā)展對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、提高人民生活水平和改善環(huán)境發(fā)揮了重要作用。當(dāng)前由于我國(guó)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(guó)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(dá)國(guó)家的3倍[1]。在社會(huì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展的今天，能源緊缺已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家越來(lái)越突出的問題。所以能源合理有效地使用已經(jīng)成為我國(guó)相關(guān)部門管理的重要內(nèi)容之一[2]。隨著社

2、會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐步前進(jìn)，我國(guó)供熱體制正在發(fā)生改變。供熱企業(yè)與用戶之間的關(guān)系己逐漸變?yōu)楣┡块T與業(yè)主之間的商品買賣關(guān)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(fèi)用由企業(yè)全部承擔(dān)的政策已不能適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)的需要，住戶對(duì)采暖方式有了自主選擇的權(quán)利和自由。這些都對(duì)傳統(tǒng)的供暖計(jì)費(fèi)方式提出挑戰(zhàn)，這要求我們要設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心的新型智能熱量表[4]。2007年6月國(guó)家發(fā)改委與國(guó)家建設(shè)部又聯(lián)合制定了關(guān)于《城市供熱價(jià)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(fèi)的要求。這也就要求新建居民住宅要以戶為單位分戶做計(jì)量設(shè)計(jì)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(shí)施改造加裝戶用熱量表。同年10月建設(shè)部又發(fā)布關(guān)于《熱量表》城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定此標(biāo)準(zhǔn)自2008年4月1日起正式實(shí)施[5]。自從供熱計(jì)量收費(fèi)制度在全國(guó)開展以來(lái)僅熱量表每年的需要量就可達(dá)上百萬(wàn)套中國(guó)熱量計(jì)量?jī)x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(shí)的經(jīng)

4、濟(jì)意義和社會(huì)意義。1.21.2國(guó)內(nèi)外背景及發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外背景及發(fā)展現(xiàn)狀上世紀(jì)的70年代針對(duì)熱量表的發(fā)展國(guó)外已經(jīng)做了大量研究迄今為止所積累的大量經(jīng)驗(yàn)也表明為了讓人們得以自覺節(jié)能并形成習(xí)慣行之有效的手段則是以戶為單位按戶實(shí)際所耗熱量來(lái)進(jìn)行計(jì)費(fèi)。這種以按實(shí)際耗用熱量向用戶3的道路。中國(guó)的熱量表技術(shù)近幾年發(fā)展顯著但是我們依然要看到我國(guó)在熱量表的研制上與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距。國(guó)外熱量表產(chǎn)品無(wú)論測(cè)量精度還是可靠性上都明顯優(yōu)于我國(guó)產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)

5、設(shè)計(jì)生產(chǎn)的熱量表以實(shí)驗(yàn)和仿制為主自主開發(fā)能力比較薄弱沒有對(duì)熱量表性能從基礎(chǔ)理論方面進(jìn)行系統(tǒng)深入的應(yīng)用研究熱量表的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)缺乏理論依據(jù)和指導(dǎo)[14]。中國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)熱量表的企業(yè)主要代理國(guó)外產(chǎn)品其價(jià)格因素制約產(chǎn)品普及為盡快實(shí)現(xiàn)能量計(jì)費(fèi)制度改革函需研發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的熱能表[15]。在過去幾年里據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)開發(fā)生產(chǎn)、銷售并應(yīng)用的熱量表累計(jì)超過5000套的國(guó)產(chǎn)熱量表生產(chǎn)企業(yè)有:沈陽(yáng)航發(fā)熱計(jì)量技術(shù)有限公司江蘇環(huán)能工程有限公司天津萬(wàn)華股份有限公

6、司延吉耐世康儀表有限公司等幾家遠(yuǎn)沒達(dá)到市場(chǎng)要求規(guī)模。因而研發(fā)、制造能科學(xué)、準(zhǔn)確、符合國(guó)家相關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的熱能計(jì)量產(chǎn)品己迫在眉睫本項(xiàng)目的研發(fā)針對(duì)國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品的性能目標(biāo)通過合作企業(yè)的市場(chǎng)推廣將為我國(guó)熱能計(jì)費(fèi)改革做出一定貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在熱量計(jì)的設(shè)計(jì)方案普遍以單片機(jī)為核心，通過傳感器的設(shè)計(jì)，利用單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，通過C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)控制KeilC與Proteus的使用最終實(shí)現(xiàn)熱量表的設(shè)計(jì)[16]。1.31.3熱量表的原理熱量表的原理熱量表其計(jì)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(shí)侯根據(jù)流量傳感器測(cè)出對(duì)應(yīng)流量溫度傳感器測(cè)出對(duì)應(yīng)的進(jìn)出水溫差再結(jié)合水流所流過的時(shí)間進(jìn)行計(jì)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