中央空调计费系统方案

随着我国住宅产业化进程不断推进，建筑节能越来越受到重视。目前中国能源的30％消耗在形形色色的建筑上。建筑节能已成为节能减排的一个很重要的内容。
 

　　随着现代工业的发展和人民生活水平的提高，中央空调的应用越来越广泛。以前中央空调属于消费产品，主要应用在酒店和高档写字楼，随着空调品种的增加，空调造价成本的降低，除了一般的民用建筑，基本上都使用中央空调，特别是近年在住宅上的应用更为突出。据统计，中央空调每年的耗电量约占建筑物总用电量的60％左右。以我国南方地区为例，夏季室内设计温度如果每降低1℃或冬季设计温度每升高1℃，其工程投资将增加6％，能耗将增加8％。

　　中央空调作为办公楼、住宅的耗能大户，合理的节能设计应用对整个建筑物的节能起到重要作用，这就是我们通常所说的技术节能。另外，通过提高人们正确的节能意识和用能行为的行为节能，也能达到理想的节能效果。

　　郑州春泉节能股份有限公司自主研发的“CFP系列中央空调计费系统”，了中央空调的“有效果”计费原则和“时间计费法”，是“当量能量计量”的奠基人，也是目前国内经过计量主管部门批准的中央空调专用计量器具，填补了国内空白。其提供了分户计量、合理收费的技术依据，达到了利用经济杠杆调节节能意识和用能行的为目的，提供了减少建筑能耗的手段。

　　一、中央空调计费系统运行原理

　　我公司发明的当量能量计费方式主要产品是CFP系列中央空调计费系统，根据“功=功率*时间”这一普遍导出公式，计算出中央空调风机盘管换算的热功，即风机盘管的消耗的冷量或热量：W=P*t

　　为保证中央空调的效果，需要采集中央空调的供水温度，因为风机盘管有高、中、低三个档位，只需采集风机盘管的各档位的有效运行时间，计算其对应档位的表冷量（换热功能）的累加和即可，避免了能量表应用中经常出现的流量故障，经济性、可靠性更高。

　　CFP中央空调计费系统采用“有效果”计费原则，只有中央空调能够制冷或供热并且正常使用情况下才计费。一方面保证用户的使用效果，另一方面促使物业管理部门提高中央空调运行效率，使中央空调供水温度尽快满足用户的效果，体现出相对收费的公平性。同时，中央空调运行的有效果费用计入中央空调运行成本。有用户按实际用量进行分摊，物业也不用担心无效能耗的费用支出。

　　二、中央空调计费系统架构

　　CFP中央空调计费系统是对建筑中央空调系统进行计量和监控的专利产品，由管理中心、区域管理单元和现场计量仪表三部分组成，实现对中央空调的科学计量、合理收费。该系统计量合理、安装简单、运行稳定、维护方便、便于物业管理，培养用户主动节能意识，利于建筑节能。

　　三、系统特点

　　用户满意：有效果空调计量，避免了因空调主机没开或只开循环水泵，用户打开风盘即计费的弊端，促使空调管理方加强管理，使空调尽快达到使用效果，提高用户满意度；

　　使用寿命长：纯电子结构，不与水路发生直接联系，不会像热量表那样出现脏堵、计量不准等问题，系统稳定性更高，使用寿命可达15年以上；

　　维护方便：一户一表，安装在户外，室内没有任何计量设备，对日后检修维护更方便，检修时不影响用户使用空调，不会出现像其它计量仪表那样有问题就影响用户空调使用效果的情况；特别是交房后，用户装修时不会因损坏设备和线路影响整个计量系统的运行。

　　功能齐全：有远程抄表、远程监控、欠费禁用、故障报警、月报日报、用量清单查询、预付费管理等功能；在控制室监测到系统内所有用户风机盘管的运行状况和空调供水管道内水温变化情况；

　　管理方便：具有预付费管理功能，可实现先交钱后使用，具有余额提醒、自动禁用功能，可以打印出用户日用清单解决用户对用量的质疑，便于物业管理；

　　全系统计量认证：全系统通过计量主管部门的认证，是国内目前一家中央空调专用计量器具。

　　四、设计方案

　　1、现场计量设备

　　室内部分：对每台风机盘管配置一只CFP系列当量空调表，当量空调表可以对3-10台风机盘管的能量（冷/热量）计量，通过识别风机盘管的运行状态（高、中、低、通风、停止5种状态），分别计量风机盘管高、中、低档的有效运行时间，按额定消耗的能量计算出每台风机盘管冷量（或热量）的使用量，数据可以远程实现集中管理，计量准确合理。空调表安装在室外的吊顶内或公共区域，在施工安装上的适应性很强，即便对于已经完成装饰装修和风盘线路敷设的建筑，也可轻易实现计量系统接入。现在以一个既有的风盘进行简要介绍。

　　如下图所示，这是某个房间的风盘配线管路示意图，风盘、温控器、户内配电盒之间所有的电线均经过风盘上方屋顶预埋接线盒内。可轻松接入CFP系列当量空调表并将此风盘纳入计量系统中，如下图所示。

　　涉及到施工，将当量空调表固定在室外公共吊顶内或弱电井内，接线盒和当量空调表两端接线用软管穿线连接。如果风盘已经在使用，先将其它工作做好，最后再改动接线盒内线路，可对风盘使用的影响程度降至最低。该方案不影响室内外任何既有的装饰和线路，具有高可行性。

　　公共部分：公共部分（如走廊、电梯口）的空调末端安装B型当量空调表以达到计量与控制的目的，实现公共空间的能耗统计与费用统计，降低公共能耗，产生的费用通过能量单价分摊给用户。CFP当量空调表安装于物业管理区域的公共位置，方便管理及日常维护。

　　2、区域管理设备

　　在每层的空调主立管侧的弱电井内或公共位置设置一台CRS485区域管理器，负载各楼层的CFP型当量空调表，实现有效果温度采集、分区管理、通讯中继、数据存贮功能，所有区域管理器与无线模块连接后接入计费管理中心。

　　3、管理中心

　　管理中心的主要设备为计费管理平台（含CJ-3000计费主机、管理电脑、管理软件、打印机<用户自行配备>）。一般设置在物业办公室，是系统人机交互管理中心，集中管理整个建筑的中央空调（可兼容水、电、气表）的用户数据、收费信息、监测所有用户室内风机盘管的运行状态和预付费禁用及空调云自管理功能。

　　1)计费管理信息平台设有系统管理员、操作员、临时用户等三级以上管理权限，系统空闲无操作时用户登录自动注销功能。

　　2)计费管理信息平台设置有日历保护，系统日期/时钟校验采用含日历信息的动态密码，确保系统日历准确无误。

　　3)计费管理信息平台具有用户登记、表计注册等基本信息录入模块和付费关系、单价核算、数据采集、用户帐单、用量清单、日报月报、集中监测、远程控制、动态曲线等基本模块。

　　4)计费管理信息平台内的业主编码按业主所在区域内的空间位置，表计编码按表计在通讯网络中的物理位置由系统自动生成，业主编码和表计编码在系统内应且不可更改。

　　5)计费管理信息平台内的用户信息按小区、楼栋（区域）、单元（楼层）、住户分组，管理网络的物理结构呈树状列表；表计信息按总站、分区、表分组，表计在通讯网络中的物理结构呈树状列表。操作人员可以选择树状列表的任何一级进行数据采集、状态监测等基本操作。

　　6)计费管理信息平台内存储的数据有用户不能自行修改的加密措施，存储容量满足一个采暖/制冷季的数据量要求；计费管理信息平台能查询和输出基本计量数据信息，包括实时和历史的数据信息。

　　7)计费管理信息平台的收费方式按基本单价和计量单价两部制收费模式设计，

　　8)计费管理信息平台可采用C/S或B/S架构，选用mySQL数据库，系统具有自动数据备份和手动恢复功能,数据备份。

　　4、通讯网络

　　二级通讯网络：区域管理器到当量空调表，这部分设计采用无线通讯（ZIGBEE)技术。

　　一级通讯网络：管理中心主站到区域管理器之间，这部分设计通过一级总线或（ZIGBEE)的方式达到通讯目的。