写字楼的空调冷量计量及冷量计费方法

【摘 要】在经济技术不断发展的背景下，人们不断进行研究，探索出了各种不同类型的计量、计费方式，推动了写字楼空调系统的发展，并提高了资源的利用效率。本文从空调写字楼出发，介绍分析几种不同的空调冷量计量、计费办法。

【关键词】写字楼；空调；冷量计量；冷量计费

1 目前空调写字楼采用的几种冷量计量、计费办法

1.1 计时法

计时法，顾名思义就是通过用户使用的时间来计算冷量的方式。这种办法是通过采样器截获空调系统末端的电动二通阀两侧的电压信号，将获取的信号传输到收费设备，收费设备再对对各采样点获取的信号进行轮循检测，之后将用户电动阀门的开启时间累加起来，并将累加的时间数据传输给计量系统，从而获取用户使用了空调冷量的时间，进而计算出冷量的使用数据。此外，采样器还可获取用户空调设备末端风量的档位信号，同样将信号传输给收费仪器进行保存，再联系计量系统管理工作站，进行数据管理，并且把风量档位看作是用户的实际使用冷量，这样就能以用户用冷量和累计时间计算出用户使用冷量的实际数据。

1.2 热量表法

热量表法是采暖系统使用的热计量方法，之后应用于空调的冷量计量中，也是冷量计量最早使用的办法。热量表是由一个流量计（机械流速式、超声波式和电磁式）与积分仪和两个温度传感器构成，其工作原理是由热（冷）源提供较高（较低）温度的热水，并流入散热器或换热器（表冷器）等设备，再以较低（较高）温度会流出。在这一过程中，实现了为用户提供热（冷）量的任务。系统对进水与回水之间的温差和流量相乘并进行积分，计算出一定时间内该单位获取热（冷）量的数值，各积分仪以M-BUS等协议方式，将数据上传到管理中心计量系统工作站，予以统一平台管理。

1.3 双流量计量法

双流量计量法是通过在供水与回水的管路上加设两个温度传感设备与一个流量传感设备，测量管路两端的水温与流量数据，进而利用相应公式计算出用户的冷量使用量。

1.4 谐波反应计量法

近些年来有相关研究者提出，从建筑物的冷负荷计算入手，通过进行谐波反应冷负荷原理对写字楼用户的各时刻用冷使的建筑冷负荷进行计算，再辅之以用冷时间，计算出用户的实际用冷量。在写字楼每天停止供应冷气后，要根据当前太阳照度值与室外温度值得到当天的太阳照度波函数与温度波函数，之后通过谐波反应理论计算出用户房间各时刻冷负荷，然后在用户用冷时间段的基础上，统计出用户当天使用冷量的实际数据。

1.5 标准工况冷量修正法

在写字楼空调系统总进水管始端与总出水管终端各设置一个高质量的温度传感设备，并在总水流管路上安装一个流速测量设备，并将流速测量与温度传感设备分别与计量系统进行连接，计量系统在事前设定好的时刻间隔对供应与回流的水温差与水流流量进行检测，并将数据传输至工作站数据库，然后通过公式计算出整个系统在时间段内的总制冷量；在空调系统末端安装相应设备测量各风机盘管处风量档位信号以及在回风口设置温度传感装置，并将收集到的数据传输给计量系统工作站，系统根据回风口温度数据得出风机盘管在不同回风温度时的冷量修正系数，同时利用风量档位信号得到风机盘管的标准工况制冷量，然后通过计量系统对各种数据进行综合整理，确定在时间间隔中的实际制冷量，最后在得到的冷量使用累计时间的基础上计算出各风机盘管的冷量使用数据。

1.6 风侧冷量计量法

在冷量计量计费的不断研究中，也有相关研究者提出了从风机盘管稳态传热角度出发的风侧冷量计量办法。这种办法是通过研究6个影响风机盘管制冷量的因素来得出用户冷量使用情况。这6个因素分别为：风机盘管结构特性、进水温度、水流量、回风温度、相对湿度及盘管风量。通过对这6个影响因素与制冷量间关系的研究不难发现，在一定的结构形式下，有些因素在一定范围内对换热量的影响是不明显的，如盘管风量与水流量。同时，在假定水流量与进水温度在制冷机房内可以实现控制，所以，这两个影响因素的参数就可以设定为合适的数值，于是影响制冷量的因素就只剩下三个了。所以，冷量计量即化成了通过计算风量、相对湿度以及回风温度得到，其中回风温度与相对湿度可以很容易得到，而风量也能通过监测三速开关的状态得到。该方法适用于定冷水流量的风机盘管集中空调系统的冷量计量计费中。使用这种办法，计量误差通常可以控制在15%的范围内，基本可以满足写字楼个用户的冷量计量计费要求。

空调写字楼，通常为租售性质，各个单位的面积及单元数不一样，且由于各单位的上下班时间不一致，以上的计费方式，可以根据各写字楼的空调盘管及水管设计、单元分布等情况进行相应位置的计量，计量单位常用为KwH；通常情况下，用户实际的用冷量计费是由冷量用量乘以冷量单价得来的，所以在上诉冷量计量办法的基础处上乘以冷量单价就得到了计费办法。

2 各种办法的比较

上述介绍的办法都有着不同的特点，可以说各有千秋。计时法最为简便，且初期投资较少，在安装空调系统时就可以轻松实现，但是这种办法使用的空调系统末端设备上标识的额定功率作为冷量计量的标准，其误差加大，准确率较低，难免会出现不合理计费情况的出现。在国内外相关研究者对风机盘管运行时的进出风、进出水以及风量与制冷量的关系进行的纤细分析表明，采用该方法来进行冷量计量，极容易引起偏差。

热量表与双温流量计量法的好处是准确性较高，比较适用于分层计量或分户计量系统，比如建筑住宅，但对与写字楼建筑来说，通常采用的是集中空调，这两种办法在安装与使用时收到限制，若在写字楼这种公共建筑使用，最好还需要在公共区域及总管道位置再行计量。此外，这两种办法比较适用于新建建筑物，但对于改造工程，加装热量表将会给原有管道造成极大的损害，可行性较低。

根据谐波反应法的实际使用情况来看，计量计费的精确度较高，初期投资要低于双温流量法。但是这种计量办法必须要测量到写字楼各用户房间内热源与围护结构热性的数据资料，当热量变化较大或空调终端设备开关机频率较高时极有可能增大计量误差。

标准工况冷量计量法操作简单，很容易得到计量结果，但却也有不足之处：其一，风机盘管制冷量不仅和回风温度有关；其二，实际制冷量/标准工况制冷量与实际制冷总量/标准工况制冷总量并不一定存在直接关系，且实际制冷总量/标准工况制冷总量也不能反映系统负荷的真实状况。

风侧冷量计量法也有初期投资较少的特点，而且不需要对原有管道造成破坏，监控参数较少，安装操作较为方便。但是，在变冷水流量系统中，因为没有直接监测水量变化，造成计量误差的出现。而且该方法与设备性能的关系较大，不同产品可能就需要采用不同的公式进行冷量计量。

参考文献：

[1]董涛，龙惟定，谢瑞东.集中空调系统的冷量计量[J].制冷空调与电力机械，2005（05）.

[2]李跃萍.商务写字楼空调冷量计量方法研究[D].合肥工业大学， 2011.