空调水系统计费方式与设备

                              代伯清       （武汉市建筑设计院，武汉 430014）  

摘  要：本文介绍了中央空调计费的几种方式的原理和应用，通过对比各种常用计费方式的特点，详细阐述了综合计费法的优势，并用该计费方式的组成设备和计算方法加以举例说明。

关键词：中央空调；计费方式；综合计费法；独立计费空调机

1、概述

近年来，随着人们对环境舒适要求的提高，建筑物使用中央空调已成为必然趋势。中央空调是一个能源消耗大的系统，运行费用一般占物业管理费用的50%-70%，因此，如何使中央空调计费更为公平、合理，具有很大的现实意义。

对于住宅建筑和商用写字楼而言,传统的计费方法由于一个集中空调系统同时供给多个独立用户的冷量,其分户或分室的冷量计量收费就成为一个必须解决的问题。

众所周知，空调末端的计费包括两大类：一是空调末段的电量消耗；一是空调末段冷冻水或热水能量的消耗。对于电量的消耗很容易计费，然而冷冻水或热水能量的消耗计费却是一个比较困难的问题。从物理学来说能量的计费包括两大因素：流量和温差。流量也就是冷冻水或热水流过空调末端总的水量；温差就是供水和回水的温度变化。然而，从我们暖通专业来说，对能量的计费就多了一些限制，如以冷冻水而言，在国内，一般进水温度应在8℃以下才能计费，否则就算有温差也不应该计费。

2、计费方式分类

目前，国内外出现的以风机盘管空调系统为对象的冷量计量方法主要有以下几种:(1)面积分摊法； (2)冷负荷分摊法; (3)计时法;（4）电量计费法；(5)流量计费法；(6)冷、热量计费法（7）综合计费法。本文将分别对这7种计费方式进行分析。

2.1 面积分摊法

　 以前国内一些大楼对中央空调系统计费不大重视，在空调系统设计与施工中均未采用任何计量工具，通常收费时采用‘根据使用面积大小来分摊中央空调主机（包括水泵、冷却塔等）的运行费用’。显然，这种方法忽视了各房间的所处位置、室内潜热等不同造成的单位面积用冷量的不同和不同的运行时间造成的用冷量的不同。

2.2 负荷分摊法

这个方法以各个房间的装机负荷来分摊中央空调主机（包括水泵、冷却塔等）的运行费用，它考虑到了不同工作场所的冷负荷的差异，比面积分摊法略有改进，但仍然没有考虑不同的运行时间造成的用冷量的不同。

     以上两种方式是最原始的计费方式，虽然无须进行初投资，但这两种收费方式让用户形成了“用多也是分摊，无所谓”的使用观念，结果形成一个恶性循环，造成能量的巨大浪费；空调设备长期高负荷运行，故障率随之增高；并且这两种收费方式容易引起用户与业主之间的资费纠纷，不适应现代物业管理的需要。

2.3 计时法

计时法是根据空调末端设备（风机盘管，空调器）电动阀的开关时间来计费。

该计费法将采样器接入电动阀两端，读取空调使用时间，然后由电脑作分摊运算，打印计费结果。该计费系统可以帮助用户准确计算各单位使用空调系统制冷的时间。以此为依据的计算收费，从使用时间上讲比较合理，但仍未考虑到冷冻水流量和冷冻水温度的变化。

计时法由于技术上简单易行，无须改动原空调水系统，常用于旧系统计费改造，同时能够对风机盘管的冷量计量，因而比较适用于冷负荷变动不是太大的写字楼和住宅楼。

2.4 电量计费法

     该计费法就是对空调末端单独用一只电表，根据空调末端消耗的电量多少折合成运行时间长短来实现简易计费。比之计时法投资更少，但准确度更低。由于过度季节空调房间有可能运行空调机对房间进行通风换气，此时用户并未用到冷量或热量，而在此过程中电表依然走动，这样对用户而言就带来了一定的损失。

2.5 流量计费法

    该方法通过计量流过末端设备中的冷冻水量，向用户提供收费依据。此计费方式相当于是确定了一个不变的水温差，而只计量流过末端设备的水流量来进行计费。然而通常流过末端设备的水温差是一个变量，这样就导致了一个不太公平的结果。

以上三种计费方式有各自的特点，但都存在一些局限性。如计时法和电量计费法不能随着水流量、温度的变化而随之变化；流量计费法不能随着水温的变化而变化。

2.6 冷、热量计费法

该计费法要在进水和出水管道上各安装一只温度传感器，并在进水管道上安装一台流量计。用流量计计量流过末端设备的冷冻水或热水流量并将信号接入能量计算器，同时将温度传感器计量的进水、回水的温差信号接入能量计算器，通过计算器计算出用户所用的能量进行计费。这种计费方式考虑到了能耗的全部因素，能够准确的计量通过末端设备的能耗，基本上体现了一个公平的原则。这种计费方式对温度传感器的精度要求较高，通常国内的中央空调的冷冻水和热水供回水温差在5℃以内，假如我们的温度传感器精度只有±1℃，那么当用户所用的的冷冻水或热水温差在1℃以内就不会计费，对于业主就是一个损失。为了避免出现这种情况，温度传感器的精度要求就比较高了，初投资也随之增大。

同前五种计费方式相比，冷、热量计费法算法合理，准确度高，但是初投资较高。

2.7 综合计费法

然而所有这些计费方式都是一个独立的计费体系，对设计、施工或安装上会带来一些不便。笔者已见到把空调末端和计费器相结合开发出的一种独立计费空调机，它同时兼有空调功能及计费功能，能够准确的输出用户所用冷量和电量实现计费；其计量原理和第6种方式有相似之处，也是采用有效时间的流量温差法。所谓有效时间是指当冷冻水温度低于8℃、热水温度高于45℃以上时才开始计费；否则不会计费。其温度传感器精度为±0.1℃，这样其计费的准确性提高了很多，完全可以满足需要。同时兼有空调末端电费的计量，真正实现了空调末端的综合计费。当空调机需要冷冻水或热水的管径很大时，其采用的方式亦很独特，采用旁通并联的方式，完全消除了因管径大带来计费初投资的增加。

3、结语

    综上所述，笔者认为无论是从节能角度还是从用户的权益角度来说，前两种计费方式都应该摒弃；而对于写字楼等需要计费的建筑改造工程，采用后面的五计费方式都是可行的；对于需要计费的新建大楼，采用最后一种比较合适，其优势在于：计费准确；便于设计和安装；业主不需要考虑其凝结水和保温等问题。

参  考  文  献

1   独立计费空调机。武汉东信经济发展有限公司产品样本.

2 胡益雄，姚晔，等。 空调住宅楼冷量计费方法研究.  建筑节能通风空调，2001（1）： 5-7

3 胡益雄，姚晔。空调收费若干问题的探讨.第十一届全国暖通空调技术信息网大会论文集（西安）.中国建筑出版社，2001

4 应晓儿。中央空调冷/热量计费系统概述。制冷空调电力机械2002