流量、电量、能量：中央空调计费系统选型与应用

空调计量方式的演变：

水表计量：计费依据—以末端风机盘管用水量为收费依据。

应用情况：

1、空调水质极差，水表不适合空调水环境，容易塞。

2、当只启动水泵时已经计费，不公平。

3、没有考虑用户风量大小，开高、中、低档收费一致。

此计费方法在早期个别项目使用，现已经淘汰。

电表计量：计费依据—以末端风机盘管用电量为收费依据。

应用情况：

1、将总费平摊到每度电，每度收几十元费用，不符合物价局的规定；

2、主机没有开，用户吹风时照样收费，出现误计；

3、不同风机盘管的电功率和制冷功率并不是成线性关系。

此计费方法在早期个别项目使用，现已经淘汰。

热量表计量： 计费依据—用热量表来计量空调供冷时计量冷量，以消耗能量为依据。

根据能量消耗计量理论：

早期北方供暖行业计量应用，实际工程使用情况不理想，大部分地区应用失败，供冷使用中，主要问题为 ：

（1） 中央空调水质导致流量计堵塞，造成误差；

（2）制冷体系容易结露，导致计量系统不稳定；

（3）适合大温差小流量场合，对空调系统计量误差大。

水表、电表早已经被认为不合适应用于空调计量。鉴于热量表在实际使用中存在的诸多技术和工程上的问题，行业人事都很困惑，究竟采用什么方式来进行空调的计量？空调计量是否一定要追求精度？有没有一种合理而又简单的方式计量。

对于采用何种计量方式，目前在行业还没有一个标准的模式。

目前空调计量行业逐步形成两种计量方式，即为：能量型空调计费方式；时间型空调计费方式。

能量型中央空调计费原理：

Q=∫ρqv（h1-h2）dг

Q—热交换系统输出的冷量（W）；

ρ—流经流量计的冷冻水（热水）密度（kg/m3）；

qv—流经流量计的水的体积流量（m3/s）；

h1—供水焓值（J/kg）；

h2—回水焓值（J/kg）；

г—供冷（热）的时间（s）。

能量表构成部件：

能量积算仪：计算冷（热）量，RS485远传；

流量计：测量流量；

温度传感器：测量供、回水温度。

管道式转子流量计：

包括水平旋翼，垂直旋翼等，水平法兰安装，可靠性差、维护量大，容易堵塞，价格便宜。极易造成堵塞、缠绕现象，出现较大的计量误差。空调计量中现已淘汰不用。

插入式转子流量计：

包括强磁性、弱磁、无磁的，可靠性差、维护量大,容易卡住不转动，价格便宜。极易造成堵塞、缠绕、吸附等现象，出现较大的计量误差。空调计量中现已淘汰不用。

机械转子流量计总结：

以上所有的流量计，共用点是带有运动部件，应用运行问题多，主要原因是由于空调水质较差，使用此类流量计会出现以下问题：

1、杂质进入转轴，引起转动不稳定；

2、转子受到吸附和缠绕，造成堵塞；

3、水垢影响转子正常转动；

4、对水路压力影响大；

5、维护工作量较大，容易造成收费纠纷。

涡街流量计：

测量原理：根据流体力学中的“卡门涡街”原理；涡街流量计在选用时，多用于气体与蒸汽的流量测量。

法兰水平安装，施工较复杂，怕震动；

无运动部件，基本免维护；

流速低于0.5m/s测量不到或误差很大。

插入式电磁流量计：

1）法拉第电磁感应原理；

2）安装简单、维护方便；

3）无机械运动部件，高可靠性；

4）输出4-20mA信号。

主要应用于DN150以上的管径；DN400以内的管径用同一型产品；DN400以上管径选用加长型产品。

管道电磁流量计：

无运动部件,不存在堵塞现象；

输出4-20mA信号，抗干扰强；

对水路不产生影响；精度高、可靠性高。

超声波热能量表：

无运动部件，不存在堵塞现象。

主要针对供热计量设计，考虑到供热的条件大温差小流量的特点：

大口径流量计（DN≥40）一般采取了缩小管径的做法。

小口径流量计（DN≤40）一般采取45度挡扳设计，大量使用对空调水系统有一定的影响。

一体化结构，如果使用到空调冷计量中，要考虑冷凝水对能量积算仪电子部分的影响，建议采用分离式安装，能量计算仪远离空调管道。

温度传感器：

要求配对误差不超过0.1℃，保证计量精度，空调制冷时温差很小，一般理论设计为5℃，实际使用中2-3度比较常见；4线制配对温度传感器，导线可以加长到120米，而不影响温度测量精度。（普通热能表的温度传感器是采用两线制，导线不能随便延长，不方便施工）；测温范围广，稳定性能好；采用护套安装，维护不用放水，检修方便。

能量表（冷、热）与热能表主要区别：

能量型空调计费方式总结：

理论最好，价格昂贵，适合大的区域或整栋楼的计量；

关键在于流量计和温度传感器的选型和结构的设计；

建议选择在水中无机械运动部件的流量计，推荐电磁流量计，其次是超声波流量计；

不同流量计有不同的适用范围，没有万能的流量计；

温度传感器选用高精度配对的四线制温度传感器PT1000、PT500；分体式设计预防冷凝水结露。

时间型空调计费系统原理：

时间型空调计费系统原理：Q=P×T

其中：Q：风机盘管的总耗能量 ；

P：风机盘管使用档位的冷量（换热功率）；

T：该档位的有效运行时间 。

什么叫有效时间？

冷水机组在一定温度运行、风机盘管二通阀打开、风机运行，三条件缺一不可。

保证冷水机组运行有效性的技术手段：采用联动设计。

（1）计费仪联动：检测冷冻水泵的运行与否，根据冷冻水泵的运行状态来启动和停止计费。

（2）温度联动：通过在供水管上装温度传感器来达到联动的目的。当主机出水温度达到设置的温度时，系统启动计费，否则停止计费。

单元系统示意图

楼栋系统示意图

时间型空调计费方式总结：

系统运行稳定可靠，用户容易理解与接受，可检验性强。

时间型分户计量系统不与空调水系统发生关系，安装、调试和维护都十分方便，不会影响到空调机组的运行和其他用户的正常使用。

不受户型结构及功能变化的影响，一次投资，终身受益。

系统设备投入、施工成本不高，旧楼也可以改造，推广范围大。

中央空调计费系统结构图：

空调计量与收费的关系：

计量是基础，收费、节能才是核心；

精确计量在空调计费中并不具有实际意义。追求过高的精度，造成的成本增加是显而易见的；

系统稳定可靠、易于维护才是最重要的；

中央空调计费的本质是费用的合理分摊；

中央空调计量与收费首先是个管理问题，然后才是计量设备的问题，是一套服务系统。

中央空调怎样按计量收费：

中央空调的总费用组成：

电费（包括主机组、冷却塔、冷冻泵、冷却泵、新风机等设备的电费），水处理费，人工管理费，空调系统维护、维修费，其它各项与空调系统发生的费用。

单价制定的一些基本原则：

用户缴费的构成：

基本费：空调系统每月产生的固定费用部分；

使用费：根据实际空调用量产生的费用。

空调计量收费单价的确定：