EA201600340A1 20171130 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/201600340 Полный текст описания [**] EA201600340 20160520 Регистрационный номер и дата заявки EAA1 Код вида документа [PDF] eaa21711 Номер бюллетеня [**] СПОСОБ УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ОТДАВАЕМОЙ ОТОПИТЕЛЬНЫМ ПРИБОРОМ Название документа [8] G01K 17/08 Индексы МПК [RU] Купреков Степан Владимирович, [RU] Петрова Надежда Игоревна, [RU] Пуговкин Алексей Викторович Сведения об авторах [RU] ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea201600340a*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Изобретение относится к теплотехническим измерениям, позволяет определить количество тепловой энергии, расходуемой отопительным прибором, и может быть использовано для измерения количества расходуемой тепловой энергии в системах теплоснабжения. Целью предложенного способа учета является повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором, с учетом его индивидуальных особенностей. Предлагаемый способ учета может быть использован в системах мониторинга, контроля, учета и управления теплопотреблением как отдельного помещения, так и здания в целом за счет создания с использованием данного способа программного обеспечения для учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором. Данное изобретение позволяет обеспечить учет индивидуальных особенностей отопительного прибора в условиях эксплуатации и повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Изобретение относится к теплотехническим измерениям, позволяет определить количество тепловой энергии, расходуемой отопительным прибором, и может быть использовано для измерения количества расходуемой тепловой энергии в системах теплоснабжения. Целью предложенного способа учета является повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором, с учетом его индивидуальных особенностей. Предлагаемый способ учета может быть использован в системах мониторинга, контроля, учета и управления теплопотреблением как отдельного помещения, так и здания в целом за счет создания с использованием данного способа программного обеспечения для учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором. Данное изобретение позволяет обеспечить учет индивидуальных особенностей отопительного прибора в условиях эксплуатации и повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором.


Евразийское (21) 201600340 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2017.11.30
(51) Int. Cl. G01K17/08 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2016.05.20
(54) СПОСОБ УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ОТДАВАЕМОЙ ОТОПИТЕЛЬНЫМ ПРИБОРОМ
(96) 2016000038 (RU) 2016.05.20
(71) Заявитель: ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ "ТОМСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И
РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ" (RU)
(72) Изобретатель:
Купреков Степан Владимирович, Петрова Надежда Игоревна, Пуговкин Алексей Викторович (RU)
(57) Изобретение относится к теплотехническим измерениям, позволяет определить количество тепловой энергии, расходуемой отопительным прибором, и может быть использовано для измерения количества расходуемой тепловой энергии в системах теплоснабжения. Целью предложенного способа учета является повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором, с учетом его индивидуальных особенностей. Предлагаемый способ учета может быть использован в системах мониторинга, контроля, учета и управления теплопотребле-нием как отдельного помещения, так и здания в целом за счет создания с использованием данного способа программного обеспечения для учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором. Данное изобретение позволяет обеспечить учет индивидуальных особенностей отопительного прибора в условиях эксплуатации и повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором.
Способ учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором
ffrucm ) ~ плотность распределения вероятностей случайной величины.
МПК G01K17/08
СПОСОБ УЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ,
ОТДАВАЕМОЙ ОТОПИТЕЛЬНЫМ ПРИБОРОМ
Изобретение относится к теплотехническим измерениям, позволяет определить количество тепловой энергии, расходуемой отопительным прибором, и может быть использовано для измерения количества расходуемой тепловой энергии в системах теплоснабжения.
В настоящее время существует два способа измерения тепловой мощности отопительного прибора. В первом из них тепловая мощность, поступающая в отопительный прибор Рвх (Вт), рассчитывается на основе измерений температур и расхода теплоносителя по подающему трубопроводу с помощью теплосчетчика.
где G - расход теплоносителя, [кг/сек]; с - теплоемкость воды, [Дж/кг-°С]; Т\,Тг-температуры теплоносителя, [°С].
Во втором случае тепловая мощность, отдаваемая отопительным прибором, определяется из закона Ньютона-Рихмана. Согласно которому тепловая мощность Pmem , отдаваемая отопительным прибором, пропорциональна разности между средней температурой отопительного прибора Тист и средней температурой воздуха помещения Тв:
- (1
тепл. ист
ист
(1)
Здесь аист - коэффициент теплоотдачи отопительного прибора с учетом его площади поверхности. [Вт/°С].
В стационарном режиме при выполнении теплового баланса Ртет = Рвх . При
нахождении тепловой мощности отдельного отопительного прибора первый способ обладает высокой погрешностью измерения, поскольку перепад температур теплоносителя подающего и обратного трубопроводов (Твх - Твых) составляет единицы градусов, а погрешность температурных датчиков составляет порядка 0,3-0,5°С. Поэтому в настоящее время, в основном, применяется второй способ. В этом случае, принципиальным моментом является нахождение коэффициента теплоотдачи аист.
где / - номер отсчета во времени; At - интервал взятия временных отсчетов.
Для перехода от тепловой мощности к тепловой энергии мгновенные значения тепловой мощности суммируются (интегрируются) во времени.
В общем случае At, может являться функцией средней рабочей температуры, которая изменяется во времени (например, сутки, месяц, отопительный сезон).
Известен способ учета расхода тепловой энергии отопительного прибора [1], который включает непрерывное измерение температур отопительного прибора и отапливаемого помещения за определенный временной интервал. По разности мгновенных значений этих температур непрерывно определяют мгновенные значения термоЭДС. Эти значения термоЭДС преобразуют в мгновенные значения тока записи интегратора дискретного действия. Мгновенные значения тока записи преобразуют в количество электричества за временной интервал. Величину количества электричества считывают постоянным током считывания интегратора дискретного действия. По значению времени считывания, току считывания, с учетом коэффициента теплоотдачи и площади отопительного прибора определяют расход тепловой энергии.
Недостатком способа [1] является то, что при определении расхода тепловой энергии отопительного прибора используется коэффициент теплоотдачи а, выбранный из заранее определенных по известным методикам для соответствующих температурных условий. Таким образом, применяемый коэффициент теплоотдачи не учитывает индивидуальные особенности отопительных приборов (изменения при длительной эксплуатации, состояние засоренности, краска на поверхности и т.п.). В свою очередь, это приводит увеличению погрешности измерений. Другим источником неточности измерения является систематическая погрешность измерения температур отопительного прибора и воздуха.
Известен способ [2] определения расхода тепла локальными потребителями (квартиры), входящими в объединенную систему потребителей тепла (многоквартирный дом), который предполагает определение расхода тепла объединенной системы потребителей тепла (с помощью теплосчетчика) за конкретное время, измерение разности температур на поверхности теплоисточника локального потребителя тепла и охлаждающей среды локального потребителя тепла. Затем по формуле Ньютона-Рихмана определяют средний коэффициент теплоотдачи по объединенной системе потребителей тепла (по расходу тепловой энергии на весь дом, площади поверхности отопительных приборов всего дома и средней разности температур всего дома). С помощью этого коэффициента определяют расход тепла локальным потребителем за то же конкретное время теплоотдачи теплоисточником.
Недостаток способа [2] заключается в том, что найденный средний коэффициент теплоотдачи по объединенной системе потребителей тепла подразумевает наличие у каждого потребителя теплоисточников (отопительных приборов) одного типа, отличающихся лишь
количеством секций, что зачастую не соответствует действительности. Отсутствие учета индивидуальных особенностей отопительных приборов вызывает резкое увеличение погрешности измерений. Кроме того, при измерениях отдельные отопительные приборы могут быть включены не на полную мощность, что также вносит дополнительные неточности. Таким образом, недостатками данного способа являются:
- низкая точность распределения расхода по каждой квартире за счет неправильного использования формулы Ньютона-Рихмана, которая предполагает, что входящие в нее параметры применяются только от одного теплоисточника, а затем полученные расходы от каждого теплоисточника можно складывать, но не наоборот, как предложил автор патента;
- невозможность применения данного способа, если одна или несколько квартир многоквартирного дома откажутся установить квартирный прибор определения разности температур и термодатчики на батареи и в комнатах.
Известно устройство [3] учета расхода тепловой энергии отопительного прибора и отопительный прибор. Устройство учета расхода тепловой энергии отопительного прибора содержит термодатчики, соединенные с устройством вычисления, один из термодатчиков служит для измерения температуры отопительного прибора и установлен на его поверхности, а другой служит для измерения температуры воздуха, окружающего отопительный прибор, и установлен вне отопительного прибора. Оно дополнительно содержит термоизолированный от отопительного прибора термоанемометрический датчик скорости потока нагретого воздуха, отводящего тепло от поверхности нагревательного элемента отопительного прибора, расположенного под его кожухом, выход термоанемометрического датчика соединен с входом вычислителя, определяющего расход тепловой энергии, потраченной на обогрев помещения по отградуированному уравнению. Отопительный прибор содержит корпус с нагревательным элементом и термодатчики, соединенные с устройством вычисления, согласно второму изобретению, он дополнительно содержит термоизолированный термоанемометрический датчик, который вместе с термодатчиками отградуирован на стенде в условиях обогреваемого помещения с учетом скорости восходящего потока воздуха, омывающего нагревательный элемент отопительного прибора по определенному уравнению.
Недостатком технического решения [3] является необходимость градуировки отопительного прибора на стенде в условиях обогреваемого помещения для получения коэффициента скорости потока воздуха, используемого при вычислении расхода тепловой энергии от отопительного прибора. Сложный процесс градуировки в лабораторных условиях приводит к понижению точности вычисления расхода тепловой энергии непосредственно у
потребителя, а использование большого количества термодатчиков приводит к удорожанию устройства.
Известен также способ [4] (прототип) определения расхода тепловой энергии у потребителя с вертикальной и другими видами разводки системы отопления. Сущность: устанавливают диапазон разности температур работы теплоисточников. Эмпирически определяют соответствующий каждому диапазону температур коэффициент расхода тепла. С частотой 0,2-1,0 часа поочередно по всем теплоисточникам определяют разность температур между поверхностью теплоисточника и окружающей средой. Определяют расход тепловой энергии каждого теплоисточника и всего потребителя.
Этот способ не может учитывать индивидуальные особенности каждого отопительного прибора и изменение его характеристик в процессе эксплуатации. В связи с этим фактическое значение коэффициента теплоотдачи для каждого отдельного прибора будет иметь большой разброс по отношению к выбранному табличному значению коэффициента теплоотдачи, выраженного через криволинейную функциональную зависимость от разности температур работы теплоисточников. Применяемые для расчетов физическая формула и таблица определения коэффициента расхода тепла получены заявителем эмпирическим путем. Указанные в таблице диапазоны разности температур работы теплоисточников существенно превышают реальный температурный диапазон отопительных приборов (30-90°С).
Целью изобретения является повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором с учетом его индивидуальных особенностей.
Это достигается тем, что в отличие от известных технических решений, которые применяют коэффициент теплоотдачи отопительного прибора, найденный по справочным данным, или при измерении в лабораторных условиях, нахождение коэффициента теплоотдачи каждого отопительного прибора производится в условиях эксплуатации. И тем, что происходит существенное снижение влияния систематической погрешности измерений температур воздуха помещения и поверхности отопительного прибора.
Процесс измерения потребляемой тепловой энергии осуществляется в три этапа. На первом этапе находится коэффициент теплоотдачи отопительного прибора. На втором этапе находится тепловая мощность. На третьем этапе вычисляется тепловая энергия, отдаваемая отопительным прибором за весь период наблюдения.
Первый этап - калибровка. На этом этапе будем считать, что тепловой режим является нестационарным в отличие от прототипа. Температура отопительного прибора изменяется во времени. Будем полагать, что измерения производятся в некотором интервале температур от Тн до Тв. С помощью температурных датчиков в ключевых точках измеряются температуры
поверхности отопительного прибора и воздуха помещения. Математическая модель теплового баланса для отопительного прибора описывается дифференциальным балансным уравнением:
С(tm)'^ист =G-c-{Tx-T2)-aucm-(Тист - Тв), (3)
где Сжт - теплоемкость отопительного прибора, [Дж/°С].
В данном уравнении прибыль тепловой энергии происходит за счет подачи теплоносителя (С-с-(Г, -Т2)), а расход за счет теплоотдачи батареи в воздушную среду ажт '(ТиСт ~Тв). Если прекратить подачу теплоносителя (G = 0), то из уравнения (3) можно найти коэффициент теплоотдачи:
а dt [Вт/°С] (4)
"ист j,K _ j> K '
В этом случае значение температур воздуха и поверхности отопительного прибора фиксированы (Т*ст,Т*). Процедура измерения на этом этапе заключается в следующих действиях:
- нахождение температуры остывающего отопительного прибора как функции времени
(Тист.=Я0У,
- измерение температуры воздуха, которая в пределах интервала наблюдения является постоянной величиной;
- выбор точки калибровки в середине наблюдаемого участка от Тн до Тв на кривой функции Tucm - f(t). При этом, период наблюдения может составлять от минуты до
нескольких суток, причем температура отопительного прибора в точке калибровки может лежать во всем диапазоне измеряемых температур;
- нахождение скорости изменения температуры отопительного прибора во времени dT
-- в точке калибровки, с последующим вычислением коэффициента теплоотдачи dt
(формула 4) при известной теплоемкости отопительного прибора.
В отличие от прототипа, в данном случае коэффициент теплоотдачи измеряется для каждого отопительного прибора с учетом его индивидуальных особенностей. Еще одним достоинством такого способа измерения коэффициента теплоотдачи является то, что он учитывает зависимость коэффициента теплоотдачи от температуры отопительного прибора.
Второй этап - измерения. На этом этапе отопительная система находится в рабочем состоянии (режим эксплуатации). С помощью тех же самых средств измерения производится измерение температур воздуха и поверхности отопительного прибора. Эти данные поставляются в уравнение Ньютона-Рихмана (1), в котором коэффициент теплоотдачи представляется выражением (4). При этом выражение для тепловой мощности принимает следующий вид:
С dT"""
ист. 1,
Р = ^- • (Т - Т )
тепл. грк грк v ист в
ист. в
Нетрудно заметить, что в этом выражении погрешности измерения тепловой мощности определяются погрешностями измерения температур. Если представить разность температур источника и воздуха как истинное значение и абсолютную систематическую погрешность [(Tim - &Гист)~ (Т"° - ^e)]' то в этом случае выражение для тепловой мощности примет вид:
1±АГ_-АГ8
dT Т° +АТ -Т°+АТ dT Т° -Т° Т° -Т°
р _ , • и 1 ист 1 ист - ист л в т в _ " "1 ист 1 ист 1 в ± ист 1 в
тепл. ^ист , j,QK , ду* _грОК- ду* ист. , rpQK _грОк \ТК _ ДТ"
1 urm - ^ ист 1 й + а Ш I жт 1 g ^ L\l ш.т t\l а
ист п
= с dTucm Tlm-Tl \+S,
чет. , гГ0к- грОк 1 . с
dt Гист ~Те l + S2
где ?> ,, <52 - систематические погрешности (Sl "1, 52"1).
Дробь liA. разложим в ряд Тейлора. Учтем, что систематические погрешности АТжт \ + 52
и АТв линейно зависят от текущих измерений температуры отопительного прибора и воздуха соответственно:
ATltcm-ATe=krT°ucm-k2-T:
ист
где к - коэффициент пропорциональности, может составлять несколько процентов от Тх
(к= 1-40%). На практике за счет ряда факторов (выбор оптимальной точки измерения на поверхности отопительного прибора - несоответствие температуры в точке измерения и средней температуры батареи, тепловой контакт) систематическая погрешность АТист
значительно выше АТв. В связи с этим, рассмотрим предельный случай, когда к2 = 0 .
Погрешность измерений тепловой мощности APmem будет определяться следующим
выражением:
Нетрудно заметить, что в отличие от прототипа, погрешности при измерении и калибровке будут частично друг друга компенсировать. Поэтому систематические погрешности измерения тепловой мощности могут быть существенно уменьшены.
В таблице 1 приведены результаты расчета погрешности измерения тепловой мощности отопительного прибора при разных значениях температуры источника. В этих расчетах использовались следующие данные: температура воздуха - 20 °С, систематическая погрешность измерения температуры батареи пропорциональна самой температуре батареи и этот коэффициент пропорциональности взят достаточно большим А: =0,1. Температура калибровки была равна 50 °С.
Таблица 1. Зависимость относительной систематической погрешности измерений тепловой мощности
оРупет. - -от температуры отопительного прибора Тист
Температура Т °С
8Ртеп,,%
Без
Т° =5(ГС
ист
калибровки
кал
13,33
3,33
16,66
-1,66
-2,66
13,33
-3,66
Из таблицы видно, что систематическая погрешность 8Ртет зависит от температуры отопительного прибора. На краях диапазона измерения она максимальна, а в точке калибровки (Т°*т =50°С) равна нулю. Вместе с тем даже максимальная погрешность на краях диапазона существенно меньше (примерно в два раза) чем погрешность измерения без калибровки.
На третьем этапе происходят вычисления потребляемой тепловой энергии следующим образом. Все мгновенные значения мощности суммируются, полученная сумма умножается на интервал взятия временных отсчетов At согласно формуле (2). При этом так же будет суммироваться и систематическая погрешность 5Ртет , поскольку она имеет переменный знак в зависимости от мгновенного значения температуры источника, то при суммировании
8Ртет относительная систематическая погрешность отдаваемой тепловой энергии будет существенно снижаться:
( Л 1
SQmem Tl, = 50°С =- (13,33 + 3,33 + 0 -1,66 - 2,66 - 3,6б) = 1,45%.
^ кал J О
Дальнейшее снижение погрешности вычисления тепловой энергии можно получить, используя другой способ нахождения точки калибровки - статистический метод. При измерениях в процессе эксплуатации отопительного прибора за длительное время (месяцы), нахождение точки калибровки в середине участка от Тн до Тв на кривой функции Tucm = f(t) будет нецелесообразным (так как вероятность появления температуры Тист не
является равномерной). Следовательно, точку калибровки необходимо вычислять путем нахождения плотности распределения вероятностей разности температур источника и воздуха за период наблюдения. Рассмотрим случай, когда среднее значение температуры за продолжительный период времени изменяется в пределах от Ти до Тв, но вероятность появления температуры Тист не является равномерной. Обозначим (Тист -Тв) случайной
величиной х, тогда f(x) - плотность распределения вероятностей случайной величины х. Условие нормировки вероятностей в этом случае выглядит следующим образом:
\f(x)dx = \.
Найденное математическое ожидание случайной величины х будет являться вычисляемой температурой в точке калибровки. Полученное значение может служить для уточнения температуры в точке калибровки, используемой при вычислении потребляемой тепловой энергии согласно третьему этапу и формуле (2).
Сравнение предлагаемого изобретения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает совокупностью новых существенных признаков (учет индивидуальных особенностей отопительного прибора в условиях эксплуатации, повышение точности измерения тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором), которые совместно с известными признаками позволяют успешно достигнуть поставленной цели.
На фиг. представлена плотность распределения вероятностей для температуры отопительного прибора.
Данный способ реализуется следующим образом. На поверхности отопительного прибора в произвольной точке располагается температурный датчик, измеряющий температуру источника. Другой датчик измеряет температуру воздуха. Данные этих датчиков с помощью проводной или беспроводной линии связи передаются на устройство
обработки (компьютер), это устройство с помощью специальной программы производит расчет коэффициента теплоотдачи (калибровка), тепловой мощности и тепловой энергии (эксплуатация).
Экспериментальная проверка данного способа осуществлялась в жилом помещении площадью Юм2, оборудованном отопительным прибором - чугунным секционным радиатором типа М-140-АО. Скорость остывания батареи составила 50 мин. при средней температуре Тист = 30°С. При этом коэффициент теплоотдачи составил 27 Вт/°С в диапазоне температур воздуха 19-22 °С. Расчетное значение этой величины 25 Вт/°С.
В режиме эксплуатации измерения проводились в течение четырех зимних месяцев. Минимальное измеренное значение температуры отопительного прибора - 34,5°С, максимальное - 54,5°С.
Плотность распределения вероятностей для температуры отопительного прибора приведена на фиг. Возьмем выборку температуры через 0,5°С в пределах от 34,5 до 54,5°С, температуру воздуха примем равной 20°С. Произведем калибровку для нескольких значений Ткал, результаты представим в таблице 2.
Таблица 2. Значение погрешности SPmetn при разных температурах калибровки
ист
кал о ?
-3,3
-1,9
0,12
1,5
2,5
Заметим, что погрешность 5Ртет мала и, что выбрав наиболее оптимальную точку
калибровки можно свести относительную систематическую погрешность отдаваемой тепловой энергии за счет измерения температуры практически к нулю. В нашем случае оптимальной точкой калибровки является Тжт = 42°С, систематическая погрешность
Т° =42°С
^ кал )
измерения тепловой мощности 5Ртет при этой температуре равна 0,12%. Относительная систематическая погрешность отдаваемой тепловой энергии составит:
i • (2,5 +1,5 + 0,12 -1,9 - 3,3)| = 0,22%. Предлагаемое техническое решение может быть использовано в системах мониторинга,
контроля, учета и управления теплопотреблением, как отдельного помещения, так и здания в целом.
Использованные источники информации
1. Карамов Ф.А., Хайретдинов P.M. Способ учета расхода тепловой энергии отопительного прибора и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2145063 от 27.01.2000. Заявка № 98119907/28 от 26.10.1998.
2. Казачков B.C. Способ определения расхода тепла локальными потребителями, входящими в объединенную систему потребителей тепла. Патент РФ № 2138029 от 20.09.1999. Заявка № 98110982/28 от 09.06.1998.
3. Варыпаев С.Э., Варыпаев Э.С. Устройство учета расхода тепловой энергии отопительного прибора и отопительный прибор. Патент РФ № 2403542 от 10.11.2010. Заявка № 2009141762/28 от 11.11.2009.
4. Чистов Г.Л., Слепнев В.Н., Раскошный А.А. Способ определения расхода тепловой энергии потребителя с вертикальной и другими видами разводки теплоисточников. Патент РФ № 2273833 от 10.04.2006. Заявка № 2004122355/28 от 20.07.2004.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором, заключающийся в том, что в соответствии с законом Ньютона-Рихмана, измеряется разность средних температур отопительного прибора и воздуха, которая умножается на коэффициент теплоотдачи отопительного прибора, находящийся по справочным данным, или при измерении в специальных лабораторных условиях, и последующем интегрировании значений полученной тепловой мощности во времени за выбранный интервал наблюдения, например за месяц, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерений в начале находится коэффициент теплоотдачи для данного измеряемого образца путем прекращения подачи теплоносителя в отопительный прибор, последующем измерении температурной зависимости остывающего отопительного прибора, нахождении скорости изменения температуры и вычисления названного коэффициента по формуле:
а -
00 ист
С* ис.т. ист.
> -р К П-гК
ист. в
где аист - коэффициент теплоотдачи отопительного прибора [Вт /°С]; Сист - теплоемкость
отопительного прибора, [Дж/°С]; -- \(Тист = Тикст ) - скорость изменения температуры
dt 1
отопительного прибора в точке калибровки, где точка калибровки находится как среднее арифметическое значение между максимальной и минимальной температурами отопительного прибора за наблюдаемый период; при этом период наблюдения может составлять от минуты до нескольких суток, причем температура отопительного прибора в точке калибровки может лежать во всем диапазоне измеряемых температур; t - текущее время [сек.]; Т*ст -значение средней температуры поверхности отопительного прибора в
точке калибровки [°С]; Твк - значение температуры воздуха в помещении в точке
калибровки [°С]; после нахождение коэффициента теплоотдачи отопительная система приводится в рабочее состояние, и тепловая мощность находится по формуле:
ист ^ист. ^в )
ист.
^ист * (^нсш. )
dt Тк -Тк
ист. в
где Тжт и Г/ - текущие значения температур поверхности отопительного прибора и воздуха в точке калибровки [°С]; для перехода от тепловой мощности к тепловой энергии мгновенные значения тепловой мощности суммируются (интегрируются) во времени:
Q = Ya, -(Т, -Т )-Д/,
z-s / J i ист v / ист i в/ '
где i - номер отсчета во времени; At - интервал взятия временных отсчетов; в общем случае At, может являться функцией средней рабочей температуры, которая изменяется во времени (например, сутки, месяц, отопительный сезон).
2. Способ учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором, по пункту 1 отличающийся тем, что точка калибровки вычисляется путем нахождения плотности распределения вероятностей разности температур источника и воздуха за период наблюдения, и нахождение математического ожидания, которое и будет являться вычисляемой температурой в точке калибровки.
Г(Тист)
Способ учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором
34,5 36,5 38,5 40,5 42,5 44,5 46,5 48,5 50,5 52,5 54,5
Фиг. Плотность распределения вероятностей случайной величины. Тист - значение средней температуры поверхности отопительного прибора [°С];
/{Тист ) - плотность распределения вероятностей случайной величины.
Авторы:
Купреков СВ. Петрова Н.И. Пуговкин А.В.
ЕАПВ/ОП-2
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ
Номер евразийской заявки:
ПОИСКЕ
201600340
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42
Патентной инструкции к ЕАПК)
Дата подачи: 20 мая 2016 (20.05.2016) Дата испрашиваемого приоритета:
Название изобретения: Способ учета тепловой энергии, отдаваемой отопительным прибором
Заявитель: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ"
Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа)
? Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
G01K17/08 (2006.01)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) G01K 17/00-17/08
Дата действительного завершения патентного поиска:
31 октября 2016(31.10.2016)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 125993,Москва, Г-59, ГСП-3, Бережковская наб., д. 30-1 .Факс: (495)531-63-18, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо :
Л. В. Андреева
Телефон №¦ (49SQ 240-25-91
(2)
(2)
(19)
(2)
(2)
(19)
(2)
(2)
(19)
(2)
(2)
(19)
(2)
(2)
(2)
(2)
(2)
(2)