CN101995264A - 中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法 - Google Patents
中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法,包括以下步骤:现场标定风机盘管各种风速下的加权值;根据上述加权值确定风机盘管各风速状态下的热当量;根据各风速状态下的热当量确定风机盘管热费;所述加权值的标定包括通过查风机盘管产品说明书,将高、中、低风速对应的全热量输入计量温控器;向计量温控器置入风机盘管停风机状态的加权值;向计量温控器置入开始标定的时间和停止标定的时间;计量温控器通过自动调整盘管风机的风速来实现温度控制;标定结束后,计量温控器自动生成风机盘管高、中、低风速对应的加权值。本发明使风机盘管计量变得简单易行,可以实现同舒适度同费用,能够抑制开窗等浪费现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种中央空调风机盘管系统冷、热量的计量计费方法,具体的说是一种中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法。
背景技术
目前国内流行的中央空调风机盘管计量计费方法是时间型方案,具体说时间型是用风机盘管高、中、低三种风速运行的时间和它们对应的制冷(热)量来计算总耗冷(热)量的。其基本算式为:
QW=QH×TH+QM×TM+QL×TL
其中:QW为风机盘管总耗冷(热)量,单位Kw.h(千瓦时);QH、QM、QL分别为风机盘管在高、中、低三个档位的制冷(热)的功率,单位Kw(千瓦);TH、TM、TL分别为用户在该档位的有效运行时间,单位为h(小时)。
该方法从计量上看,其缺陷是显而易见的,因为实际应用中风机盘管的名义风量和其能耗没有准确的对应关系,通过表冷器的风量大小与其表面洁净度及风口、风道等因素密切相关。从使用上看,该方法不能解决同舒适度同费用问题。因为面积相等的边角房间与非边角房间冷(热)负荷相差很大,阳面和阴面得热情况也有很大差异,所以它们要达到相同温度所需能量是不同的,由此引起的热费也不同。为了解决同舒适度同费用的问题,本申请人在中国专利《风机盘管计量控制装置及热量计量方法》(专利号ZL 200510046815.4)中,提出一种按温度和风量加权计费的方法,解决了温度与能耗挂钩的问题,可以有效地抑制浪费现象。但是该方法也存在一些不足之处。首先是标定方法不够简单易行,该方法规定:测算工作在以下设计工况的条件下进行:室外温度接近季平均温度;夏季制冷机出水温度7℃,室内温度设定23-26℃;冬季标定时锅炉出水温度50-55℃,室内温度18-20℃。这些条件的设定,主要考虑与风机盘管出厂参数测定工况一致,但增加了实施标定的难度,使得实施标定很困难;其次风机盘管的能耗与室内外焓差成正比,而用室温作为计费依据则不如按室内外焓差计费准确。特别是夏季,用45减室内温度作为计费依据以及没有考虑湿度因素,夏季制冷计量的误差还要加大。第三就是这种方法对户间传热的影响考虑不够,同时对原理和推导过程的表述不够严密,因此有必要对上述不足进行改进。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处,本发明要解决的技术问题是提供一种更为合理且简单易行的中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
本发明一种中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法包括以下步骤:
1)现场标定风机盘管各种风速下的加权值;
2)根据上述加权值确定风机盘管各风速状态下的热当量;
3)根据各风速状态下的热当量确定风机盘管热费。
所述现场标定风机盘管各种风速下的加权值包括以下步骤:
1.1)通过查风机盘管产品说明书,将高、中、低风速对应的全热量输入计量温控器,这三个值分别为Q(i,j)H,Q(i,j)M,Q(i,j)L,其中j代表楼层数,j代表盘管序号;
1.2)向计量温控器置入风机盘管停风机状态的加权值K(i,j)S,K(i,j)S需脱机测定,测定方法为:K(i,j)S=KS=停空调房间的室内外焓差/开启空调房间的室内外焓差;
1.3)向计量温控器置入开始标定的时间和停止标定的时间,对所标定的中央空调系统采用统一的开始标定的时间和停止标定的时间;设定夏季和冬季的标定温度,要求设定温度与环境温度相差3℃以上;
1.4)计量温控器通过自动调整盘管风机的风速来实现温度控制,实际温度与设定温度差距越大,风速越高;
1.5)标定结束后,计量温控器通过以下公式自动生成风机盘管高、中、低风速对应的加权值:
①计算基准耗冷(热)量
即
其中T(i,j)H、T(i,j)M、T(i,j)L及T(i,j)S分别为测试当天某风机盘管高、中、低风速及停状态的累计运行时间;
②计算加权值
其中K(i,j)H、K(i,j)M、K(i,j)L、K(i,j)S分别为风机盘管在高、中、低、停风速状态下的加权值;
所述根据上述加权值确定某风机盘管各风速状态下的累计热当量和总热当量,通过以下公式实现:
其中:i代表楼层数,j代表盘管序号;Q(i,j)HW为风机盘管在高风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)MW为风机盘管在中风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)LW为风机盘管在低风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)SW为风机盘管在高风速运行时考虑加权值的热当量;τ为采样周期;T(i,j)HW为风机高速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)MW为风机中速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)LW为风机低速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)SW为风机停止运行累计时间除以采样周期的整数值;K(i,j)H、K(i,j)M、K(i,j)L、K(i,j)S分别为风机盘管在高、中、低、停风速状态下的加权值;x为采样周期序数。
风机盘管总热当量Q(i,j)W为:
Q(i,j)W=Q(i,j)HW+Q(i,j)MW+Q(i,j)LW+Q(i,j)SW。
所述根据各风速状态下的热当量来确定风机盘管热费,通过以下公式得到:
其中:M为楼层总数,N为每层风机盘管总数,i代表楼层数,j代表盘管序号;Y(i,j)为某楼层中某序号的风机盘管热费,Q(i,j)W为某楼层中某序号的风机盘管总热当量,为所有参与计量的风机盘管的总热当量。
本发明具有以下有益效果及优点:
1.使风机盘管计量变得简单易行。
2.可以实现同舒适度同费用。
本发明与时间型计费原理不同,是按室内外焓差计费,在计量前首先要进行标定。单位面积同焓差同费用,体现了同舒适度同费用的理念,实现了同温度同费用。这就解决了不同朝向、不同楼层的房间热费分摊公平问题。
3.能够抑制开窗等浪费现象。
本发明为了解决温度法存在的无法抑制浪费的弊端,在计量过程中,体现耗冷(热)量增加的参数使高速运转时间增加,结果引起计量费用增加,因此本发明方法具有抑制开窗等浪费现象的功能。
4.本发明按QW=KS×TS对停空调房间计算费用,考虑了户间传热对冷热计量的影响,使计量更为合理。
具体实施方式
本发明一种中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法包括以下步骤:
一.本发明采用的技术方案
1)现场标定风机盘管各种风速下的加权值,标定过程如下:
1.1)通过查风机盘管产品说明书,将高、中、低风速对应的全热量输入计量温控器,这三个值分别为Q(i,j)H,Q(i,j)M,Q(i,j)L。其中i代表层数;j代表盘管序号;
1.2)向计量温控器置入风机盘管停风机状态的加权值K(i,j)S。K(i,j)S需脱机测定。测定方法:K(i,j)S=KS=停供空调房间室内外焓差/供空调房间室内外焓差;
1.3)向计量温控器置入标定启停时间和设定温度。时间和温度的设定,在一个标定系统中要求统一。且要求设定温度与环境温度相差3℃以上;
1.4)本发明计量温控器通过盘管风机风速的自动调整达到对室内温度控制的目的,实际温度与设定温度差距越大,风速越高。即通过调风的方法调温,而不是通过调水的方法调温。本实施例中规定:环境温度与设定温度差2℃以上风机高速运行,差1℃以上风机中速运行,差1℃以内风机低速运行,低0.5℃风机停止运行。
1.5)第二天按设定启动时间自动启动标定程序,结束时计量温控器自动计算生成风机盘管高、中、低风速对应的加权值,标定过程结束,可进入正常计量工作状态。加权值计算过程如下:
①计算基准耗冷/热量
即
其中T(i,j)H、T(i,j)M、T(i,j)L及T(i,j)S分别为测试当天某风机盘管不同状态运行时间。
②计算加权值
其中K(i,j)H、K(i,j)M、K(i,j)L、K(i,j)S分别为风机盘管在高、中、低、停风速状态下的加权值;
2)计算风机盘管各风速状态下的热当量
计量温控器在工作状态下将不断地累计风机各种状态的时间,并计算各种风机状态的热当量,计算公式为:
其中:i代表楼层数,j代表盘管序号;Q(i,j)HW为风机盘管在高风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)MW为风机盘管在中风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)LW为风机盘管在低风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)SW为风机盘管在高风速运行时考虑加权值的热当量;τ为采样周期;T(i,j)HW为风机高速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)MW为风机中速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)LW为风机低速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)SW为风机停止运行累计时间除以采样周期的整数值;K(i,j)H、K(i,j)M、K(i,j)L、K(i,j)S分别为风机盘管在高、中、低、停风速状态下的加权值;x为采样周期序号。
风机盘管总热当量Q(i,j)W为:
Q(i,j)W=Q(i,j)HW+Q(i,j)MW+Q(i,j)LW+Q(i,j)SW。
3)根据总热当量计算风机盘管热费
各风机盘管的热当量在计量周期结束后,由抄表录入,并上传给计费计算机进行处理。计费计算机按下式计算每台风机盘管的费用:
M为楼层总数,N为每层风机盘管总数,i代表楼层数,j代表盘管序号;Y(i,j)为某楼层中某序号的风机盘管热费,Q(i,j)W为某楼层中某序号的风机盘管总热当量,为所有参与计量的风机盘管的总热当量。
二.本发明方案的推导过程如下:
本发明采用对室内外焓差进行加权并进行累计求和的方法计费。加权系数需要在等焓差的条件下进行标定,以此保证加权系数的公平性。高风速时热当量计算公式如下:
其中:iw(x)为室外焓值;in(x)为室内焓值;iw0为标定时室外焓加权平均值;in0为标定时室内焓加权平均值;χ为采样周期序数。
同理:
某盘管总热当量:
很明显上述算式中,分子、分母均含有公因子(iw0-in0),在运算中可以约掉。因此本发明热当量的算式中不含因子(iw0-in0)。
三、加权值标定实例
本发明以某台风机盘管为例说明加权值标定过程。查找该风机盘管产品说明书,得到该风机盘管在高、中、低风量时的全热量,分别为:
Q(i,j)H=3500W,Q(i,j)M=2880W,Q(i,j)L=2506W。
实际测得停风机时的加权值为0.4,标定启停时间为第二天9点至18点,设定温度26℃(环境温度预测为30℃),将以上参数置入对应的计量温控器,并造此法将全楼的风机盘管温控器预置完毕。第二天9点启动,18点标定结束。计量温控器内部统计:风机高风速运行了120分;风机中风速运行了220分;风机低风速运行了140分;风机停了60分。计量温控器在标定结束时自动完成以下计算:
A.计算基准耗冷(热)量
B.计算加权值
完成标定后,计量温控器即可进入计量工作状态。
空调系统进入正式计量工作程序后,每台风机盘管计量温控器将自动统计风机四个状态的工作时间,并计算各状态的热当量、总热当量及总运行时间。这些数据可以通过联网通讯的方式上传给计费管理系统进行各风机盘管的费用计算,也可以通过抄表在一个采暖或制冷季结束时统一读取、统一进行费用计算。
实际应用中,每台风机盘管计量温控器在使用前,需要冬、夏各标定一次。夏季每天计量时间需进行设定,冬季每天24小时均需计量,并且用每台风机盘管的运行时间作为判断窃热的依据。
本计量方法与时间型计费原理不同,时间型是用风机盘管高、中、低三种风速运行的时间和它们对应的制冷(热)量来计算总耗冷(热)量的。由于面积相等的边角房间与非边角房间基准耗冷(热)量相差很大,所以它们要达到相同温度所需能量是不同的,由此引起的热费也不同,也就是同温不同费。
而本计量方法按室内外焓差计费,单位面积同焓差同费用,体现了同舒适度同费用的理念。
本方法在计量前首先要进行标定。标定时由于室内温度是统一设定的,而室内的湿度也基本相同,因此室内的焓值基本相同。室外的焓值取标定当天的平均值,对用户来说也是相同的,也就是说,室内外焓差对每个用户都相同。我们在等焓差的情况下标定各房间的基准耗热量,保证了标定的公平性。见以下标定计算简易表达式,基准耗冷(热)量为:
风机盘管四种工作状态的加权值为:
可见加权值与房间基准耗冷(热)量成反比。
而影响用户计费的基本算式是:
QW=KH×TH+KM×TM+KL×TL+KS×TS
对于两个面积相同的用户,由于位置差异,一个基准耗冷(热)量大,一个基准耗冷(热)量小。他们要达到相同温度,基准大的用户需要的冷(热)量多,所以需要的高速工作的时间长,但其加权值小;而基准小的用户需要的冷(热)量少,因而所需高速工作的时间短,但其加权值大,运算结果两户费用基本相同,实现了同温度同费用。这就解决了不同朝向、不同楼层的房间热费分摊公平问题。
为了解决温度法存在的无法抑制浪费的弊端,计量温控器在标定的时候,限定了一些条件。如,有阳光时拉窗帘,不开窗等,也就是说,房间的基准负荷是在没有上述干扰的情况下测定的。在实际运行中,如果有开窗现象发生,为维持设定温度不变,房间的耗冷(热)量就要增加。在计量过程中,体现耗冷(热)量增加的参数是高速运转时间增加,结果引起计量费用增加。所以本计量方法具有抑制开窗等浪费现象的功能。
本发明方法按QW=KS×TS对停空调房间计算费用,考虑了户间传热对冷热计量的影响。
Claims (4)
1.一种中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法,其特征在于:包括以下步骤:
1)现场标定风机盘管各种风速下的加权值;
2)根据上述加权值确定风机盘管各风速状态下的热当量;
3)根据各风速状态下的热当量确定风机盘管热费。
2.按权利要求1所述的中央空调风机盘管冷、热量计量等焓差标定加权法,其特征在于:所述现场标定风机盘管各种风速下的加权值包括以下步骤:
1.1)通过查风机盘管产品说明书,将高、中、低风速对应的全热量输入计量温控器,这三个值分别为Q(i,j)H,Q(i,j)M,Q(i,j)L,其中i代表楼层数,j代表盘管序号;
1.2)向计量温控器置入风机盘管停风机状态的加权值K(i,j)S,K(i,j)S需脱机测定,测定方法为:K(i,j)S=KS=停空调房间的室内外焓差/开启空调房间的室内外焓差;
1.3)向计量温控器置入开始标定的时间和停止标定的时间,对所标定的中央空调系统采用统一的开始标定的时间和停止标定的时间;设定夏季和冬季的标定温度,要求设定温度与环境温度相差3℃以上;
1.4)计量温控器通过自动调整盘管风机的风速来实现温度控制,实际温度与设定温度差距越大,风速越高;
1.5)标定结束后,计量温控器通过以下公式自动生成风机盘管高、中、低风速对应的加权值:
①计算基准耗冷(热)量
即
其中T(i,j)H、T(i,j)M、T(i,j)L及T(i,j)S分别为测试当天某风机盘管高、中、低风速及停状态的累计运行时间;
②计算加权值
其中K(i,j)H、K(i,j)M、K(i,j)L、K(i,j)S分别为风机盘管在高、中、低、停风速状态下的加权值;
3.按权利要求1所述的中央空调风机盘管系统等焓差标定加权冷、热量计量方法,其特征在于:所述根据上述加权值确定某风机盘管各风速状态下的累计热当量和总热当量,通过以下公式实现:
其中:i代表楼层数,j代表盘管序号;Q(i,j)HW为风机盘管在高风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)MW为风机盘管在中风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)LW为风机盘管在低风速运行时考虑加权值的热当量;Q(i,j)SW为风机盘管在高风速运行时考虑加权值的热当量;τ为采样周期;T(i,j)HW为风机高速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)MW为风机中速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)LW为风机低速运行累计时间除以采样周期的整数值;T(i,j)SW为风机停止运行累计时间除以采样周期的整数值;K(i,j)H、K(i,j)M、K(i,j)L、K(i,j)S分别为风机盘管在高、中、低、停风速状态下的加权值;x为采样周期序数。
风机盘管总热当量Q(i,j)W为:
Q(i,j)W=Q(i,j)HW+Q(i,j)MW+Q(i,j)LW+Q(i,j)SW。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20110330 |