CN101619988A - 变风量中央空调末端箱计费系统及计费方法 - Google Patents

Abstract

一种变风量中央空调末端箱计费系统及计费方法，其中该方法包括如下步骤：A.直接数字控制器计量变风量空调末端箱的瞬时风量值，并将其计量的瞬时风量值传输给所属的网络控制器；B.变风量计量管理器通过交换机从网络控制器读取前述瞬时风量值并进行累积；C.变风量计量管理器将各变风量空调末端箱直接数字控制器处在计费时段的累积风量信息传输给本地计费处理器；D.本地计费处理器计算出该时段中央空调的冷量单价；E.本地计费处理器计算各某个变风量空调末端箱消耗的冷量；F.本地计费处理器根据某个变风量空调末端箱消耗的冷量和冷量单价，计算出其消耗的冷量费用。本发明计费方式简单、成本低廉，按实际使用量收费，计费方式合理。

Description

变风量中央空调末端箱计费系统及计费方法

技术领域

本发明涉及一种变风量中央空调末端箱计费系统及计费方法。

背景技术

变风量空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统，变风量空调系统60年代起源于美国，自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展，最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势，同时，变风量空调系统不会有冷凝水，且系统工作噪声低等优点。

但对于变风量空调系统来说，需要计量各终端用户的空调费用，目前是没有好的方法实现的。因此，很多采用变风量中央空调系统的建筑物，都采用了按空调使用面积摊分收费的“大锅饭”做法。这种方法由于只跟空调的使用面积有关，因此很容易计算出相关的空调费用。每个计费时段的空调费用也是固定不变的，然而，在实际使用过程中，空调的负荷并不是恒定不变的。因此，“大锅饭”这种固定的收费模式，对于使用者来说是极其不公平的，该计费方式不合理。

由于忽略了实际的中央空调的实际使用量，造成了使用方对中央空调的盲目使用，使用的过程浪费严重，使中央空调系统，特别是变风量中央空调系统本身所具备的“节能环保”优势荡然无存。

发明内容

本发明的目的在于提供变风量中央空调末端箱计费系统及计费方法，本发明计费方式简单、成本低廉，按实际使用量收费，计费方式合理。

其技术方案如下：

一种变风量中央空调末端箱计费系统，其特征在于，该计费系统包括网络控制器、交换机、变风量计量管理器、本地计费处理器及变风量空调末端箱的直接数字控制器，本地计费处理器、网络控制器及变风量计量管理器均通过数据线与交换机连接，各直接数字控制器与网络控制器连接。

其中，所述直接数字控制器用于对计量变风量空调末端箱的瞬时风量值，所述变风量计量管理器与网络控制器一一对应，并将网络控制器上各直接数字控制器的瞬时风量值信息进行累积，所述本地计费处理器为装有计费模块(如计费管理软件)的计费电脑；计费电脑、交换机、网络控制器及变风量计量管理器之间通过以太网线进行连接，并通过BACnetIP或者Lontalk通信协议进行通讯。

一种变风量中央空调末端箱计费方法，该方法包括如下步骤：

A、直接数字控制器计量变风量空调末端箱的瞬时风量值，并将其计量的瞬时风量值传输给所属的网络控制器；

B、变风量计量管理器通过交换机从网络控制器读取前述瞬时风量值，并对各直接数字控制器的瞬时风量值进行累积，而得到各变风量空调末端箱处在计费时段的累积风量数据；

C、变风量计量管理器将各变风量空调末端箱直接数字控制器处在计费时段的累积风量信息传输给本地计费处理器；

D、本地计费处理器根据计费时段的累计消耗电量、累计消耗水量及同时段中央空调系统的累计消耗冷量，计算出该时段中央空调的冷量单价；

E、本地计费处理器根据同时段中央空调系统的累积消耗冷量、所有变风量空调末端箱的累积风量值和某个变风量空调末端箱的累积风量值计算各某个变风量空调末端箱消耗的冷量；

F、本地计费处理器根据某个变风量空调末端箱消耗的冷量和冷量单价，计算出其消耗的冷量费用。

其中，空调计费可以采用如下两种方式：

1、冷量单价确定：通过空调系统的耗电量、耗水量以及系统消耗的中央空调总冷量，来计算中央空调系统冷量的单价。

2、分时段计量和收费方式：因为空调用户终端越多，空调单价的成本越低。因此，有必要根据不同的使用时段进行独立的计量和收费。该方法中每个变风量空调末端箱都可以根据预先设定的分时时段，对瞬时风量进行累积，并且具有不同的单价。对于不同时段，可以按照不同的冷量单价进行收费。

在空调使用过程中，若某一变风量空调末端箱的风机停止使用，则变风量计量管理器停止对该变风量空调末端箱的直接数字控制器进行风量累积。

在空调使用过程中，若瞬时风量值低于某设定的门槛值，则变风量计量管理器停止对该变风量空调末端箱的直接数字控制器进行风量累积。

综上所述，本发明的优点是：通过变风量控制器对各用户终端进行风量累积，并计算其应付的空调费用，计费方式简单、成本低廉，按实际使用量收费，计费方式合理。

附图说明

图1是本发明实施例中，变风量中央空调末端箱计费系统的结构示意图；

附图标记说明：

1、网络控制器，2、交换机，3、变风量计量管理器，4、本地计费处理器，5、直接数字控制器，6、以太网线，7、空调热量表，8、网络电表，9、网络水表。

具体实施方式

如图1所示，一种变风量中央空调末端箱计费系统，该计费系统包括网络控制器1、交换机2、变风量计量管理器3、本地计费处理器4及至少两个直接数字控制器5，本地计费处理器4、网络控制器1及变风量计量管理器3均通过数据线与交换机2连接，各直接数字控制器5与网络控制器1连接。

其中，所述直接数字控制器5用于对计量变风量空调末端箱的瞬时风量值，所述变风量计量管理器3与网络控制器1一一对应，并将网络控制器1上各直接数字控制器5的瞬时风量值信息进行累积，所述本地计费处理器4为装有计费模块(如计费管理软件)的计费电脑；计费电脑、交换机2、网络控制器1及变风量计量管理器3之间通过以太网线6进行连接，并通过BACnet IP通信协议或者Lontalk通信协议进行通讯。

本实施例采用的方法包括如下步骤：

A、直接数字控制器5计量变风量空调末端箱的瞬时风量值，并将其计量的瞬时风量值传输给所属的网络控制器1；

B、变风量计量管理器3通过交换机2从网络控制器1读取前述瞬时风量值，并对各直接数字控制器5的瞬时风量值进行累积，而得到各变风量空调末端箱处在计费时段的累积风量数据；

C、变风量计量管理器3将各变风量空调末端箱直接数字控制器5处在计费时段的累积风量信息传输给本地计费处理器4；

D、本地计费处理器4根据计费时段的累计消耗电量、累计消耗水量及同时段中央空调系统的累计消耗冷量，计算出该时段中央空调的冷量单价；

E、本地计费处理器4根据同时段中央空调系统的累积消耗冷量、所有变风量空调末端箱的累积风量值和某个变风量空调末端箱的累积风量值计算各某个变风量空调末端箱消耗的冷量；

F、本地计费处理器4根据某个变风量空调末端箱消耗的冷量和冷量单价，计算出其消耗的冷量费用。

本实施例所述空调计费可以采用如下两种方式：

1、冷量单价确定：通过网络电表8可以测得空调系统的耗电量、通过网络水表9可以测得空调系统耗水量，结合以及系统消耗的中央空调总冷量，可计算中央空调系统冷量的单价。通过空调热量表7计量空气处理机的冷量消耗量，由此得出：

空调箱消耗冷量＝空气处理机消耗冷量*空调箱累积风量/所有空调箱的累积风量和

空气处理机的冷量计量原理：在空气处理机的进水口中安装热量表，当水流经过系统时，根据流量传感器给出的流量和配对温度传感器给出的供回水温度，以及水流经的时间，通过计算可以显示该系统所翻译或吸收的热量。

$Q={\∫}_{{\mathrm{\τ}}_0}^{{\mathrm{\τ}}_1}{q}_m\mathrm{\Δhd\τ}={\∫}_{{\mathrm{\τ}}_0}^{{\mathrm{\τ}}_1}\mathrm{\ρ}{q}_v\mathrm{\Δhd\τ}$

Q——释放或吸收的热量(J或wh)；

q_m——流经热量表的水的质量流量(kg/h)；

q_v——流经热量表的水的体积流量(m³/h)；

ρ——流经热量表的水的密度(kg/m³)；

Δh——在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差(J/kg)；

τ——时间(h)。

2、分时段计量和收费方式：因为空调用户终端越多，空调单价的成本越低。因此，有必要根据不同的使用时段进行独立的计量和收费。该方法中每个变风量空调末端箱都可以根据预先设定的分时时段，对瞬时风量进行累积，并且具有不同的单价。对于不同时段，可以按照不同的冷量单价进行收费。具体而言：

分时段的单价通常通过实际经验确定，系统支持四种费率(单价)。例如，某项目空调计费项目根据实际的应用需要，制定4种费率：0.8元/kWh，1.0元/kWh，1.5元/kWh，2.5元/kWh。周一至周五分为四个独立分时计量时段：8:00至18:00，单价为0.8元/kWh；18:00至21:00，单价为1.0元/kWh；21:00至00:00，单价为1.5元/kWh；00:00至8:00，单价为2.5元/kWh。

有工作日模式、周六模式、周日模式和节假日等四种模式，可支持四种收费费率；

工作日模式，周一至周五每天都可以的24小时内最多允许设定四个独立的分时计量时段，四种独立的费率(单价)；

周六模式，周六模式是指在周六加班工作的分时计量工作模式，该模式既可以与工作日模式或周日模式一样进行同样的时段划分，也可以根据实际需要进行单独的划分。周六可以在24小时内最多允许设定四个独立的分时计量时段，每个时段可以采用预设的分时费率(单价)；

周日模式是指周日加班工作的分时计量工作模式，该模式既可以与工作日模式或周六模式一样进行同样的时段划分，也可以根据实际需要进行单独的划分。周日可以在24小时内最多允许设定四个独立的分时计量时段，每个时段可以采用预设的分时费率(单价)；

节假日模式是指国家法定的公众假期(五一、十一、元旦、春节等)加班工作的计量模式。该种模式只提供一个独立时段(0:00～24:00)进行冷量累积，时段的费率单价可以选取四种单价中的任意一种，且只能选取一种。

系统支持将一年中任何一天(包括周六、周日)设定为“节假日模式”，任意一个“周六、周日”设定为工作日。以满足某些公众假期连休，而周六、周日上班的实际需要。

在空调使用过程中，若某一直接数字控制器5处的风机停止使用，则变风量计量管理器3停止对该直接数字控制器5进行风量累积；若瞬时风量值低于某设定的门槛值，则变风量计量管理器3停止对该变风量空调末端箱的直接数字控制器5进行风量累积。以确保用户不支出额外的费用。

本实施例的优点是：通过变风量控制器对各用户终端进行风量累积，并计算其应付的空调费用，计费管理更简单、灵活。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种变风量中央空调末端箱计费系统，其特征在于，该计费系统包括网络控制器、交换机、变风量计量管理器、本地计费处理器及变风量空调末端箱的直接数字控制器，本地计费处理器、网络控制器及变风量计量管理器均通过数据线与交换机连接，各直接数字控制器与网络控制器连接。

2、如权利要求1所述变风量中央空调末端箱计费系统，其特征在于，所述本地计费处理器为装有计费软件的计费电脑。

3、一种变风量中央空调末端箱计费方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、直接数字控制器计量变风量空调末端箱的瞬时风量值，并将其计量的瞬时风量值传输给所属的网络控制器；

B、变风量计量管理器通过交换机从网络控制器读取前述瞬时风量值，并对各直接数字控制器的瞬时风量值进行累积，而得到各变风量空调末端箱处在计费时段的累积风量数据；

C、变风量计量管理器将各变风量空调末端箱直接数字控制器处在计费时段的累积风量信息传输给本地计费处理器；

D、本地计费处理器根据计费时段的累计消耗电量、累计消耗水量及同时段中央空调系统的累计消耗冷量，计算出该时段中央空调的冷量单价；

E、本地计费处理器根据同时段中央空调系统的累积消耗冷量、所有变风量空调末端箱的累积风量值和某个变风量空调末端箱的累积风量值计算各某个变风量空调末端箱消耗的冷量；

F、本地计费处理器根据某个变风量空调末端箱消耗的冷量和冷量单价，计算出其消耗的冷量费用。

4、如权利要求3所述变风量中央空调末端箱计费方法，其特征在于，本发明是通过读取楼宇控制系统中的直接数字控制器的瞬时风量值，实现变风量空调末端箱的瞬时风量值值累积。

5、如权利要求4所述变风量中央空调末端箱计费方法，其特征在于，本发明是通过楼宇控制系统中的网络控制器来读取其所属的直接数字控制器的瞬时风量值。

6、如权利要求3所述变风量中央空调末端箱计费方法，其特征在于，可以设定不同的计费时段，各时段采用不同的计费单价进行计费。

7、如权利要求3所述变风量中央空调末端箱计费方法，其特征在于，若某一变风量空调末端箱的风机停止使用，则变风量计量管理器停止对该变风量空调末端箱的直接数字控制器进行风量累积。

8、如权利要求3所述变风量中央空调末端箱计费方法，其特征在于，若瞬时风量值低于某设定的门槛值，则变风量计量管理器停止对该变风量空调末端箱的直接数字控制器进行风量累积。

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