浅谈集中空调系统计费方式

浅谈集中空调系统计费方式
作者：李晓凤，张朝伟
来源：《机电信息》 2015年第30期
李晓凤张朝伟
（天津海运职业学院，天津300350）
摘要：集中空调计费方式虽然本身并不节能，但可以改变消费者用能习惯，达到节能的目的。

现讨论集中空调系统计费方式的计量原理，并介绍每种方式的优缺点及应用范围，从而为集中空调系统的计量计费方式选择提供依据。

关键词：集中空调系统；计费方式；节能
项目来源：天津市津南区科技计划项目，项目名称：区域供冷系统计费方式优化研究
0引言
21世纪，人类面临着能源与环境两大问题：能源短缺与环境恶化。

建筑业与工业生产、交通运输成为我国的三大能源消费行业，占全国能耗的30%左右。

而空调制冷与采暖系统能耗占建筑总能耗50%～60%［1］。

公共建筑中中央空调的节能措施可以有效降低建筑能耗，实现可持续性发展。

中央空调的计费方式本身并不涉及节能技术，但采用合理的计费方式可以改变消费者的用能习惯，YeYao等人认为空调能量计费可以节能10%～15%［2］，而G.R.Guinn等人认为可以节能20%～30%。

由此可见，合理选择中央空调计费方式具有很重要的节能意义。

1中央空调计费方式
1.1面积分摊法
20世纪八九十年代，中央空调的计费延用集中供热模式的面积分摊法，即用户所交费用等于用户使用面积乘以单位面积空调费用。

1.2冷冻水流量计量法
冷冻水流量计量法分为两种，一种是将水表安装在风机盘管出水口处，通过水表来计量风机盘管内冷冻水流量，这种方法简单地解决了用多用少不一样的弊端，但没有考虑冷冻水进出口温度。

另一种方法正好相反，认为冷冻水流量不变，只计量冷冻水进出口温差，只要空调开启就进行计费。

1.3电费计量法
电费计量法就计量用户室内风机盘管的电量，统计中央空调系统总的费用，包括电费、水费、人工费以及系统设备的折旧费等，将这些费用按照用户用电量比例分摊给用户。

1.4时间型计量法
按用户的使用时间进行计费。

数据采集系统获取用户温控器三速开关的高中低不同挡位风机盘管运行时间，将各个挡位运行时间进行累加，得到用户使用当量时间，最终转换成为用户空调用冷量，以此作为分户计量依据。

当量时间T用下式进行计算：
T=∑（khth+kmtm+kgtg）P
式中，kh、km、kg为风机盘管高、中、低挡运行系数；th、tm、tg为风机盘管高、中、低挡运行时间（h）；P为风机盘管系数。

用户缴纳费用=用户使用费用+基本维护费
用户使用费用包括中央空调实际运行成本（中央空调系统、水泵、冷却塔等的电量、水量成本）、用户的风机盘管使用费用等；基本维护费包括能量损失费用、维修维护费用、人员工资等，这部分费用采用面积均摊法进行计算。

1.5能量计量法
根据换热原理可知，只需计算空调末端与用户室内的热交换量即可。

所以能量计费系统一般包括用户冷冻水供回水管温度传感器、回水管路上流量传感器、数据采集系统、计算机分析系统等。

计算机通过数据采集系统对冷冻水供回水温度、流量进行实时采集，然后计算用户使用的热量或冷量。

计算公式如下：
1.6谐波反应法
这种计费方式主要依据空调建筑冷负荷的基本原理，对各个时刻通过墙体、屋顶、窗户等
围护结构以及室内热源的得热进行谐波反应冷负荷理论计算，根据用户的用冷时间及室内温度
得到用冷量。

在建筑物的四面外墙分别设置电子辐射计和温度传感器，在室内设置一温度传感器，将这些实时数据通过中央处理器进行计算，得出室内冷负荷及用冷量，并在室内末端设备
设置电动二通阀，判断用户是否用冷，将用户用冷时间内的冷负荷进行累加，用于计费。

2计费方式特点
2.1面积分摊法
这种方法计量方便，无额外投资，但有很多弊端［3］：首先，用户觉得“用多用少，用或不用都一样”，形成恶性消费；其次，由于不节能用冷习惯，加大了空调的运行负荷，系统维
护费用较高；最后，由于用与不用收费一样，容易导致用户不满，产生矛盾。

2.2冷冻水流量计量法
冷冻水流量法比面积分摊法收费相对合理，在用户使用时才计量收费。

冷冻水流量计量两
种方法不同，无论哪种方式都只考虑了一方面，所以精度不高。

2.3电费计量法
由于用户所用的风机盘管型号不一样、性能系数不一样、能耗不一样，所以不同型号的风
机盘管或是同型号风机盘管的普通型和高静压风机盘管在耗电一样时，制冷量相差很大。

如果
所有的风机盘管品牌、型号、规格都一样的话，可以考虑采用这种计费方式。

2.4时间型计量法
这种方式较简单、合理，且造价较低，改造项目容易，只限于电子控制系统的改造。

但是
时间计费的当量时间是在特定的实验测试条件下推算出来的，而实际工况千差万别，环境温度、冷冻水温度在不断变化，所以用实验测定值进行计算不尽合理。

时间型计费方式没有考虑主机
运行状况，在主机不开的时候，如果风机盘管运行，也在计时，所以还需检测空调主机是否开机。

这种方法只适用于末端是风机盘管的系统。

对于冷负荷变动不大的写字楼可以采用这种计
费方式。

2.5能量计量法
该计量方式应用传热原理计算换热量，原理明确直观，易于理解。

能量计量法可以做到用
户用能的真正量化，从而提高用户的节能意识。

空调冷冻水一般采用大流量、小温差系统，流量精度要求高，在1℃以内［4］，能量表价
格不菲，因此能量型计费方式的初投资较大。

此外，该系统安装好后就不易修改，除非重新安装。

理论上这种计费方式精度很高，但实际运行中，尤其是在温差很小时，这种能量型计量方
法的误差可达到30%以上［5］。

这种方式不适用于旧系统的改造。

2.6谐波反应法
谐波反应法计量精度高于时间型计量法，而且投资比能量计量法低。

但是这种方法所需收
集数据较多，必须了解每个房间的围护结构、相邻房间的作用、室内热源情况及室外环境的实
时数据等详细资料，当室内热源变化较大或开关机较为频繁
时，则误差较大。

所以这种方式可以用于室内热源恒定或变化不大的用户。

3结语
我国中央空调的计费方式最初沿用了供热的面积分摊法，这种方法计算简便，但是由于多用少用甚至不用所交费用相同，不利于节能，容易产生冲突。

所以分户计量就进入了人们的视线。

基于此，本文讨论了面积分摊法、冷冻水流量计量法、电费计量法、时间型计量法、能量计量法以及谐波反应法的计量原理以及每种方法的优缺点和使用范围。

［参考文献］
［1］白雪莲，孙纯武，郭林文，等.公共建筑空调系统能耗实测与分析［J］.重庆大学学报：自然科学版，2008，31（6）：637�641.
［2］YaoY，LianZW，LiuSQ，
etal.Energy�costallocationbasedonthetheoryoffrequencyresponse［J］.AppliedEnergy，2004，79（4）：371�383.
［3］徐梅芳.中央空调计费方法及其选择实例［J］.建筑热能通风空调，2000（3）：
59�60.
［4］李其柳.中央空调计费系统的理论和实践［J］.智能建筑与城市信息，2005（11）：118�120.
［5］YaoY，LiuSQ，
LianZW.Keytechnologiesonheating/coolingcostallocationinmultifamilyhousing
［J］.Energyandbuildings，2008，40（5）：689�696.
收稿日期：2015�09�16
作者简介：李晓凤（1981—），女，河北人，讲师，研究方向：新能源、空调、制冷、热泵、燃气。