CN102494809A - Vav空调的焓值测量计费方法以及测量装置和控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种VAV空调的焓值测量计费方法以及测量装置和控制系统，测量装置包括送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统，所述的送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统均由温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器构成，控制系统包括数据采集模块、焓值计算模块、中央控制模块、风量控制模块、费用核算模块、存储模块、以及采集指令模块。本发明可以根据温度传感器、湿度传感器的安装与否来灵活选择精确测量或者较精确且经济的测量，减少了需要安装的传感器数量，几乎不用增加费用，可以节约大量的传感器，经济效果好，测量误差也在允许的范围内。

Description

VAV空调的焓值测量计费方法以及测量装置和控制系统
技术领域
本发明涉及一种采暖制冷设备的测量计费方法，具体地说，涉及一种采用焓值计量的方法对VAV全风量空调进行收费测算的方法及装置。
背景技术
目前，VAV空调的计费通常是在AHU空气处理机的进水口中安装的流量传感器和温度传感器，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，可计算空气处理机所消耗的冷量。然后根据每个VAV BOX在约定的时间内消耗的累积风量占总风量的比例，来计算用户消耗的冷量，从而计算出用户的费用。其公式如下：
Figure BSA00000622876200011
VAV BOX消耗冷量的费用＝VAV BOX消耗冷量×空调系统冷量单价
这种方式虽然可以近似计算出用户费用，但计费不准确，计费理论上存在严重缺陷。因为VAV空调系统包括送风、回风、排风。其中回风的存在是空调节能的重要因素之一。而原来的计费方法并没有考虑回风。以夏季工况为例，如果室外新风温度为35℃，相对湿度80％，而室内空气温度为26℃，相对湿度50％，空调送风温度为15℃，相对湿度30％，则回风经过空气处理机组达到送风温湿度所需要消耗的冷量远小于新风经过空气处理机组达到送风温湿度所需要消耗的冷量，而且在空调送风中回风量越大，所需要的冷量越小，节能就越明显。
对于VAV空调分户计费而言，即使用户送风量相同，但回风量不同，那么用户对冷量的消耗就不相同，显然，回风量多的用户消耗的冷量少，所需的费用低。如果计费时不考虑回风的因素，对用户来说显然是不公平，同时也会助长能源的浪费，这与VAV空调的节能初衷是相违背的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有VAV空调计费理论上存在严重缺陷、计费不准确等不足，提供一种采用焓值计算方法进行计费测定的新型VAV空调计费方法及其计费装置。
本发明的技术方案是：一种VAV空调的焓值测量计费方法，包括以下步骤，
1)分别确定送风的焓值H1、房间回风的焓值H2以及室外空气的焓值H3；
2)分别测定送入房间的风量Q1、回风量Q2、新风量Q3；
3)根据上述数值计算出用户单位时间(分钟)的能量消耗为：
Wj＝(H3-H1)*Q3*ρ+(H2-H1)*Q2*ρ，其中ρ为空气密度；
4)由于室外新风的焓值、送风及回风的焓值都在变化，所以需要连续采集各处的焓值，因为温湿度、大气压力的变化是个较慢的过程，所以每隔15分钟采集一次；
则每小时的能量消耗可以计为：
Figure BSA00000622876200021
用户每天的能量消耗可以计为：
Figure BSA00000622876200022
所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置，包括送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统，所述的送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统均由温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器构成。
优选的是，送风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在风机送风口到系统末端的2/3处；室外新风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在VAV新风阀后；回风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在每户回风口处。
优选的是，回风焓值测量系统温度传感器、湿度传感器、压力传感器安装在用户回风管处，风速传感器安装在用户回风管的直管处。
优选的是，送风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在风机送风口到系统末端的2/3处；室外新风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在VAV新风阀后；回风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在回风总管中。
优选的是，送风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在风机送风口到系统末端的2/3处；室外新风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在VAV新风阀后；回风焓值测量系统的风速传感器安装在用户回风侧，温度传感器、湿度传感器、压力传感器安装在回风总管中。
所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置的控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括数据采集模块、焓值计算模块、中央控制模块、风量控制模块、费用核算模块、存储模块、以及采集指令模块，所述的的数据采集模块包括新风数据采集模块、送风数据采集模块和回风数据采集模块，该三个模块分别采集新风、送风和回风的温度、湿度、压力数据信号，并且该三个数据采集模块分别与焓值计算模块的新风焓值计算模块、送风焓值计算模块和回风焓值计算模块相连接，焓值计算模块与中央控制模块相连接，由中央控制模块接收焓值计算模块的数据结果，中央控制模块再分别与风量调节模块、费用计算模块以及指令收发模块相连接，由风量调节模块根据中央控制模块的指令调节用户所需新风量和用户回风量，同时，费用计算模块根据指令，计算用户所消耗能量及产生的费用，另外，每隔15分钟由中央控制模块向指令收发模块发出指令，并由与数据采集模块相连接的指令收发模块发出指令，再次进行数据采集。
本发明的有益效果是：本专利技术充分考虑VAV空调的特点，根据新风、送风、回风的焓值计算出用户消耗的能量，对于准确计费提供了理论基础。在具体的实施过程中如果要精确测量，需要在用户回风管处安装温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器。(新风和送风处的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器在一般的VAV空调系统都已经安装。)这种方式需要安装的传感器数量较多。如果从经济上考虑，温度传感器、湿度传感器可以不装，用房间内VAV BOX控制面板上的温湿度来代替，也可达到较精确的计费效果。
如果只在总的回风管中安装温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器，则只需要增加4个传感器就可完成。一般的VAV空调系统已在总的回风管中安装上述传感器，这样几乎不用增加费用。这种方式也考虑到了回风的因素，但不是各个用户回风的参数，在计量上误差较大，但仍然比不考虑空调回风的计量方式好。
另一种方法是，只在用户回风管上安装风速传感器，温度传感器、湿度传感器可以不装，用房间内VAV BOX控制面板上的温湿度来代替；压力传感器也可不装，用总的回风管的压力传感器测得的压力来代替。这样既可以满足VAV计费的基本要求，又可以节约大量的传感器，经济效果好，测量误差也在允许的范围内。
具体采用何种方法，要看用户房间的数量和结构，结合经济性和实用性来考虑。
附图说明
附图1为本发明具体实施例的控制系统框形图。
具体实施方式
一种VAV空调的焓值测量计费方法，包括以下步骤，
1)分别确定送风的焓值H1、房间回风的焓值H2以及室外空气的焓值H3；
2)分别测定送入房间的风量Q1、回风量Q2、新风量Q3；
3)根据上述数值计算出用户单位时间(分钟)的能量消耗为：
Wj＝(H3-H1)*Q3*ρ+(H2-H1)*Q2*ρ，其中ρ为空气密度；
4)由于室外新风的焓值、送风及回风的焓值都在变化，所以需要连续采集各处的焓值，因为温湿度、大气压力的变化是个较慢的过程，所以每隔15分钟采集一次；
则每小时的能量消耗可以计为：
Figure BSA00000622876200041
用户每天的能量消耗可以计为：
Figure BSA00000622876200042
所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置，包括送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统，所述的送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统均由温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器构成。
送风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在风机送风口到系统末端的2/3处；室外新风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在VAV新风阀后；回风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在用户回风管的直管处。
本发明的另一具体实施例中，回风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器也可以安装在回风总管中。
本发明的再一具体实施例中，回风焓值测量系统的风速传感器安装在用户回风侧，温度传感器、湿度传感器、压力传感器安装在回风总管中。
所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置的控制系统，所述的控制系统包括数据采集模块、焓值计算模块、中央控制模块、风量控制模块、费用核算模块、存储模块、以及采集指令模块，所述的的数据采集模块包括新风数据采集模块、送风数据采集模块和回风数据采集模块，该三个模块分别采集新风、送风和回风的温度、湿度、压力数据信号，并且该三个数据采集模块分别与焓值计算模块的新风焓值计算模块、送风焓值计算模块和回风焓值计算模块相连接，焓值计算模块与中央控制模块相连接，由中央控制模块接收焓值计算模块的数据结果，中央控制模块再分别与风量调节模块、费用计算模块相以及指令收发模块相连接，由风量调节模块根据中央控制模块的指令调节用户所需新风量和用户回风量，同时，费用计算模块根据指令，计算用户所消耗能量及产生的费用，另外，每隔15分钟由中央控制模块向指令收发模块发出指令，并由与数据采集模块相连接的指令收发模块发出指令，再次进行数据采集。

Claims (7)

1.一种VAV空调的焓值测量计费方法，其特征在于：包括以下步骤，
1)分别确定送风的焓值H1、房间回风的焓值H2以及室外空气的焓值H3；
2)分别测定送入房间的风量Q1、回风量Q2、新风量Q3；
3)根据上述数值计算出用户单位时间(分钟)的能量消耗为：
Wj＝(H3-H1)*Q3*ρ+(H2-H1)*Q2*ρ，其中ρ为空气密度；
4)由于室外新风的焓值、送风及回风的焓值都在变化，所以需要连续采集各处的焓值，因为温湿度、大气压力的变化是个较慢的过程，所以每隔15分钟采集一次；
则每小时的能量消耗可以计为：
用户每天的能量消耗可以计为：
Figure FSA00000622876100012
2.如权利要求1所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置，其特征在于：包括送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统，所述的送风焓值测量系统、回风焓值测量系统以及室外新风焓值测量系统均由温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器构成。
3.如权利要求2所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置，其特征在于：送风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在风机送风口到系统末端的2/3处；室外新风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在VAV新风阀后；回风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在每户回风口处。
4.如权利要求3所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置，其特征在于：回风焓值测量系统温度传感器、湿度传感器、压力传感器安装在用户回风管处，风速传感器安装在用户回风管的直管处。
5.如权利要求2所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置，其特征在于：送风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在风机送风口到系统末端的2/3处；室外新风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在VAV新风阀后；回风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在回风总管中。
6.如权利要求2所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置，其特征在于：送风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在风机送风口到系统末端的2/3处；室外新风焓值测量系统的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、风速传感器安装在VAV新风阀后；回风焓值测量系统的风速传感器安装在用户回风侧，温度传感器、湿度传感器、压力传感器安装在回风总管中。
7.如权利要求2所述的用于实现VAV空调的焓值测量计费方法的计费装置的控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括数据采集模块、焓值计算模块、中央控制模块、风量控制模块、费用核算模块、存储模块、以及采集指令模块，所述的数据采集模块包括新风数据采集模块、送风数据采集模块和回风数据采集模块，该三个模块分别采集新风、送风和回风的温度、湿度、压力数据信号，并且该三个数据采集模块分别与焓值计算模块的新风焓值计算模块、送风焓值计算模块和回风焓值计算模块相连接，焓值计算模块与中央控制模块相连接，由中央控制模块接收焓值计算模块的数据结果，中央控制模块再分别与风量调节模块、费用计算模块以及指令收发模块相连接，由风量调节模块根据中央控制模块的指令调节用户所需新风量和用户回风量，同时，费用计算模块根据指令，计算用户所消耗能量及产生的费用，另外，每隔15分钟由中央控制模块向指令收发模块发出指令，并由与数据采集模块相连接的指令收发模块发出指令，再次进行数据采集。
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