供热系统是一项量大面广的系统工程,涉及到北方各个地区、各个行业的耗能。本文第一部分运用孔板压差原理,并充分考虑各种热量计量的影响因素,研究开发了一种低成本、高精度的热量计量装置,用较为廉价的压差传感器代替昂贵的流量计,大大降低了成本；同时,利用换热系统自身的高压差特点,用压差原理计算流量可保证装置的计量精度。论文专门设计了实验测试平台,对比本文装置测量值与超声波热量表读数,验证了装置的可行性和较高的计量精度。本文第二部分运用流体力学与自动化控制原理相结合的方法,设计开发了供热循环水系统的水力平衡和变频节能控制系统。论文首先采用阀门通流理论,设计了一直新型动态流量平衡阀的阀芯结构,并用数值模拟验证了其良好的线性流量特性。其次,将动态流量平衡阀安装于各个供热末端,以一定的控制策略控制水泵变频实现循环水系统的全面水力平衡和最大程度的节能降耗。通过实例定量分析了不同系统的水力平衡状况和节能效果,验证了面向供热节能优化的变频控制系统优越性,且具有重大的工程应用价值。