中央空调分户计费的工程实践

中央空调分户计费的工程实践在采用中央空调系统集中供冷（热）的楼宇和住宅小区中，如何合理准确地收取用户空调（采暖）使用费用，这一直是一个困扰业主和物业管理公司的问题，也是用户与业主或物业管理公司最容易发生矛盾的因素之一。因而，采用一种合理、准确、可靠、定量的空调计费方式，是提高现代物业管理水平的一个重要方面，也是物业管理中解决空调计费问题的重中之重。而且，合理、准确的空调计费系统的应用，顺应了大楼小区智能化的建设，减少了人为行动带来的一系列误差，从而能达到计费准确、降低费用、节约能源的目的。标签：中央空调;分户计费;时间;能量;节能一、概述早期物业管理公司中央空调费用收费使用的办法是，将整个大楼或小区的空调（采暖）使用费用，按用户或租户使用面积的大小来平摊，这种方式是最直接、最方便、成本最低的，但也是最不合理，最容易引发争论的一种方法。这种收费方法存在的弊端是：用户的恶性消费、运行费用增加、容易引发物管部门与用户的纠纷，不能体现“谁用谁付钱，多用多付钱，少用少付钱”原则。得益于现代电子技术与电脑网络技术的进步，市场上出现了水表型、电表型、能量型、时间型等几种不同方式的中央空调计费管理系统，可改善上述计费方法的弊端，但是我们在工程实践过程中发现这些计费方法或多或少的存在这样或那样的问题，下面就详细的讨论一下。二、水表型中央空调计费目前只有少部分早期建成的项目是用水表来计费的，通过这些年的运行，早已暴露出它的弱点和不足之处。由于空调水系统是封闭循环，所以通常比较肮脏，加上安装密封材料（如麻丝、生月寥带）的逐渐脱落，这就造成水表容易被堵塞，影响到计量精度，这就是水表一直无法大范围的推广的原因。由于单价一定之后，根据用水量来收费，除了前面所述的有关水表的缺点外，还存在用户的异议，如果只开水泵而不开制冷机的情况怎么办？还有，不是每个盘管管道温差都是一样的，所以同样耗用了一吨水，但所使用的能量并不一样，也不成比例。所以只根据水表是无法公平的计量的。三、电表型中央空调计费目前只有少部分早期建成的项目是用电表来进行计费的，但这种方式也有以下不足：1、由于风机盘管的制冷量根据不同的风量和不同大小的盘管的用电量是不成线性的关系，所以同样制冷时，按照电费来计量是不科学的;2、当用户只吹风而不制冷时，其用电量是一样的，但却没耗冷，这样收费还是一样的，这就更加不合理了。四、能量型中央空调计费中央空调分户计量的历史是从70年代的欧洲开始的，当时主要是出于节能和环保的考虑。主要计量方法就是用冷/热表计量即能量型计量方式。原理简单概括就是温差乘以流量得出用户的有效制冷量，从而达到计费的目的。但此种计量方法需要考虑流量和温度测量的精确度。起初，国外从成本考虑，就采用一般的转子流量计（通常为远传水表），但通过工程实践，发现这种方法存在以下问题：第一，数据差异大，造成计费系统失信于用户，原因主要在于温度和流量测量的误差。由于空调水系统是封闭循环，所以通常比较肮脏，加上安装密封材料（如麻丝、生胶带）的逐渐脱落，这就影响到流量计量精度，这就是水表一直无法大范围的推广的原因。对于温度的测量，由于中央空调供回水的实际温差在供冷工况下通常只有2〜5℃,如果温度测量误差为0.3℃,就会带来10%的能量测量误差，供暖工况下温差为20℃左右，0.5℃测量温差所产生的能量误差仅为2.5%，这就是能量表进行空调计量最难以克服的问题之一，在某些能量计量的实际项目中，相似单位的数据差异可达到4-5倍，导致用户最终拒绝交费，给物管带来直接经济损失。第二，与空调水系统关联，发生问题会影响空调系统正常运行：转子流量计（水表）是需要直接安装在空调水系统的管道上的，一旦流量计发生故障或堵塞等情况，势必会影响到整个空调水系统的运转，如制冷量不够、管道被堵死等。这样就需要进行停机维护，一方面工作量大，另一方面影响用户的正常使用，造成不良印象。第三，可校验性差：流量计安装在管道上，其机械式运动的方式决定了它的物理误差不可避免。用户更是无法直观的知道或感受自己的实际用量。按照计量法的规定，该设备3-6年（根据不同类型的产品）就需要进行一次检定，否则一旦用户与物业公司发生纠纷，很难以理服人，而能量表再检定的可操作性几乎为零。第四，维护成本高：由于需要经常换水和对流量计里的杂质进行清理，不仅造成工作量大而且费用也高，因为水表是计量器具，是不能自己随意拆卸清理的，通常只能进行更换。针对能量型计费方式上述的弊端，目前已经逐步推荐使用无转子、免维护的超声波流量计等产品。超声波流量计的采用大大增强了能量型计费方式的工程可用性，特别适用于整个中央空调只有少数几个大用户的情况下。当前这种计费方式得到相当多的应用。图1能量型计费示意图五、时间型中央空调计费时间型中央空调计费的原理是通过累计风机盘管（暖气片）的电动二通阀的开启时间，加上测量风量的档次，最后换算成负荷的使用量。该种方式比能量型中央空调计费有明显的工程实现上的优点。时间型计费管理下面详细介绍该中央空调计费管理系统，下图为计费管理系统结构示意图。图2时间型计费系统结构示意图1.温控器一般安装在每个用户的风机盘管处，用于控制室内空调风机的起停和风速。也可以称之为温控开关或三速开关。此外还可以设定目标温度（到达设定后自动停止）;定时启动/停止。它是数据采集、传输（用于计费、管理）的基本单元。液晶屏可显示当前温度、设定温度;当前状态（高/中/低/停、制热/制冷/无效/禁用/警告）。具有不同档次的产品：有无LCD显示，有无计费功能（即数传）；以适应不同的客户和应用范围，如商务楼（通常需要分户计费），宾馆、医院、车站等公共场所（通常不需要计费，但需要远程控制管理）。2.管理器管理器又称数据采集器，一般在大楼的每个楼层安装一台，它一端通过RS485总线与RS232/RS485转换模块相连，实现与监控中心计算机的数据交换，另一端通过RS485总线与温控器的RS485接口相连。其主要功能是终端分组与系统规模扩展和数据收发。.计算机本系统的计算机一般为一台高性能高稳定性的工业级PC。要求至少有一个RS232接口，一个百兆网口，中央空调计费管理软件就运行在此台机器上。.计费管理软件中央空调计费管理软件，是一套基于WINDOWS平台的全中文界面的综合数据管理软件，通过该软件，用户可以对一幢或多幢楼宇的中央空调用户进行综合计费管理。它完成整个系统的数据管理、查询及报表等，它也管理系统中用户名、设备的添加、删除及设置等。该软件有以下特点：设有多重密码，提供权限管理；能够提供用量表格、费用报表，包括日报表、月报表；可进行分段计费（多费率）并提供具体的计费方法；设有故障显示、自动报警功能（图像、声音提示），并进行故障定位/自诊断;实时显示温控器的状态，系统运行情况，网络状态等信息;有强大的查询、统计、打印等功能;对欠费的用户可以禁止使用空调;能够灵活的扩充系统规模（温控开关数量）。5.时间型计费的优点（与能量型计费相比）第一，时间型计量系统不与水系统发生关系。由于为全电子系统，所有连接均为电气连接，故不和空调水系统发生联系，安装、调试和维护都十分方便，通常一个普通电工均有能力进行不停机维修和更换，不会影响到空调机组的运行和其他用户的正常使用。第二，时间计量表面上看是计量用户使用空调的当量时间，而本质上，其计量的还是用户所使用的有效制冷量。时间型计量是计量每个末端的有效制冷时间，把用户在有效制冷时间内的制冷量用时间方式间接的表示出来。由于有效时间与制冷量是一个线性的关系，所以从本质上讲，时间型计量与能量型计量的目标是一致的。而用户对用量的感觉更直观，反观能量计量，运行的快慢和结果数据用户无法直接感受。第三，使用寿命长。由于转子式流量计容易堵塞，所以通常需要进行定期或不定期的系统维护，在保证精度的情况下，其使用寿命相对较短;而时间计量是一套电子化产品，外界干扰影响小，通常整个系统与电子产品的寿命是一致的，在保证精度的情况下能轻易达到10年至20年。第四，直接计量到每个末端，不受户型结构及功能变化的影响。由于时间型计量产品是直接计量到每个风机盘管的末端，因此不管房间结构及用户如何改变，都不用改变整个计费系统，只需改变电脑上的用户设定及可。对于一般租用型的写字楼、商铺来说，这种功能就十分实用了。而能量型^费产品一旦安装完成后，就很难改变，如果房间发生变化，除非重新安装，否则很难随之变化。第五，选用合适的温控器型号，具有控制功能，可对恶意欠费用户实施停机，禁止其使用空调。时间型中央空调计费系统是一种科学、合理的计量产品，获得了国家计量机关的认可，得到了行业内的广泛认可。目前，时间型计量产品在全国已经有近百个项目正在运行之中，深受物业部门好评，成效显著。六、计费方式的选择由于中央空调客户的物业形态多种多样，所以对具体的计费项目选择合适的计费方式就非常关键。从初期投资、运行维护成本、工程施工难度等方面就几种典型的应用情况具体谈一谈。第一，对于出租式写字楼或单身公寓等这类用户数量多而规模小的空调用户，我们建议采用时间型计费系统。第二，对于整个中央空调只有少数几个大用户的情况我们推荐采用超声波式能量型计费方式第三，既有大量小规模用户又有少数几个大用户的情况我们推荐采用混合型的计费方式，即时间型+能量型计费方式。例如某商务楼一层是餐饮区，二层是酒店客房区，三层以上是出租的写字楼，这时计费方式可以设计为一层为能量型，二层为能量型，三层以上的供水回水总管上也安装一套能量型计量装置，这样这3部分可得出各自的计费数据，而三层以上的各个分散用户分别安装时间型计费装置，即可对三层以上的计费数据完成分摊。第四，水表型计费和电表型计费已经被淘汰，不建议新建项目采用。七、中央空调计费项目的投资回报率分析以一个中等规模的商务建筑为例来说明，整个计费系统规模有360个温控器器和20个管理器，加上线缆和工程安装的初时投资约20万元。根据实际调查取得的数据显示一个中等规模的商务建筑其配套的中央空调机组月运行电费约9万元，而采用本计费系统后住户们将积极自觉的节约空调使用量，从而使中央空调机组节能30%以上，即每个月可以减少中央空调机组月运行电费3万元。在华南地区中央空调机组一般一年内运行8个月（冬季12月〜3月，夏季6月〜9月），这样一年即可节约24万元。用于安装本系统的投资在一年后即可收回。下面再来看看全寿命周期内的投资回报率，本计费系统的有效使用年限约15年，则本计费系统在中央空调机组的全寿命周期内可以产生24万x15=360万的效益，可见总投资回报率相当可观。上述中央空调计费管理系统已经有多处成功应用案例，经过实际应用证实了该项目的可行性，具有广阔的市场空间。当前中央空调计费行业的形式和展望：（1）中央空调计费促进建筑节能，节能效果显著，通过冷量计量计费共享节能收益已成为能源成本管理和节能激励的主要措施之一。（2）中央空调冷量计费的方法各有优缺点，在应用中要结合工程的实际情况选择最适合的计费方法，或者使用几种组合计量方法。（3）推广中央空调计费的瓶颈在于不公正的计费方式，来自于计量数据的有效性。同时，推广中央空调收费应尽量减少中央空调计费的成本。（4）应大