CN104613596A - 一种中央空调分户计量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中央空调分户计量方法及系统，该方法包括以下步骤：a、每隔预定时间段T检测一次中央空调主机在所述预定时间段T内的总供冷量F；b、采集每一用户端的风机盘管处于制冷状态时的室内温度参数；c、采集从所述中央空调主机流出的冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的水温参数；d、计量在所述预定时间段T内各个用户端的风机盘管的有用功的值E_i，其中，i=1,2，…，x；e、根据所述室内温度参数、所述水温参数、所述总能量E_i计算各个用户端的耗冷量的分摊系数Y_i；f、根据所述分摊系数Y_i以及所述总耗冷量F计算各个用户端的耗冷量F_i，其中，F_i=Y_i*F。本发明具有计量更精确、节约能源的有益效果。

Description

一种中央空调分户计量方法及系统

技术领域

本发明涉及中央空调领域，更具体地说，涉及一种中央空调分户计量方法及系统。

背景技术

水冷式的中央空调应用于很多商业建筑，空调主机产生冷冻水，通过水管运输到每个房间内，再由房间内的风机通过水管吹出冷风，通过盘管的空气与管内的冷水进行热交换，冷水把热量从空气中带走，实现制冷。一般而言，在这些建筑中，中央空调主机产生的制冷电费，无法精确地平摊到每个房间。因为由冷水所传递的冷量在每个房间的使用情况，很难得到精确计量。在没有精确计量的时候，建筑业主向租户的收费只能按照每平方米固定的费用，这样很不合理。

如果要精确计量每个房间使用的冷量，需要计算冷冻经过该房间前后的温度差，已经冷水流过的流量，要实现这一点，需要在水管内安装温度传感器和水流流量表。这些都需要额外的安装设备材料，在安装时也需要停止使用空调，破开水管，在管内安装传感器，对现有建筑用户造成很大影响，且成本很高。

现有缺少一种成本低、安装简单并且计量精确度高的中央空调分户计量方法及系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供改进的中央空调分户计量方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种中央空调分户计量 方法，包括以下步骤：

a、每隔预定时间段T检测一次中央空调主机在所述预定时间段T内的总供冷量F；

b、采集每一用户端的风机盘管处于制冷状态时的室内温度参数；

c、采集从所述中央空调主机流出的冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的水温参数；

d、计量在所述预定时间段T内各个用户端的风机盘管的的有用功的值E_i，其中，i＝1,2，…，x；

e、根据所述室内温度参数、所述水温参数、所述总能量E_i计算各个用户端的耗冷量的分摊系数Y_i；

f、根据所述分摊系数Y_i以及所述总耗冷量F计算各个用户端的耗冷量F_i，其中，F_i＝Y_i*F。

在本发明提供的中央空调分户计量方法中，所述室内温度参数为所述预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的平均室内温度t_i；所述水温参数为所述冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i。

在本发明提供的中央空调分户计量方法中，所述分摊系数Yi、所述平均室内温度t_i、所述平均水温P_i、所述总能量E_i满足以下关系式：

$Y_i=\frac{(t_i-p_i)E_i}{\underset{m=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{E}_m(t_m-p_m)}.$

在本发明提供的中央空调分户计量方法中，所述风机盘管具有与多个功率值(W1，W2，…Wn)一一对应的多个档位，所述步骤d包括以下子步骤：

采集所有用户端的风机盘管的在各个档位下的持续时间(Q_1W1，Q_1W2，…，Q_1Wn)，(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)，…，(Q_xW1，Q_xW2，…，Q_xWn)；

计算所述总能量E_i，所述总能量

在本发明提供的中央空调分户计量方法中，在所述步骤a中，通过连接在供电电源与所述中央空调主机之间的电量检测装置计量所述中央空调主机在所述预定时间段T内的总供冷量F。

在本发明提供的中央空调分户计量方法中，所述步骤b包括以下子步骤：

通过第二温度传感器采集所述用户端处的实时室内温度；

根据所述实时室内温度计算所述预定时间段T内的各个用户端处的平均室内温度。

在本发明提供的中央空调分户计量方法中，所述步骤c包括以下子步骤：

通过设置在冷冻水输送管道外壁上的第二温度传感器采集所述冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的实时水温；

根据所述实时水温计算所述预定时间段T内所述冷冻水灾进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i。

本发明还提供了一种中央空调分户计量系统，包括：

用于每隔预定时间段T采集一次中央空调主机在所述预定时间段T内的总供冷量F的第一采集模块；

用于采集在所述预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的室内温度参数的第二采集模块；

用于采集从所述主机流出的冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的水温参数的第三采集模块；

用于采集在所述预定时间段T内各个用户端的风机盘管的有用功的值E_i的第四采集模块，其中，i＝1,2，…，x；以及，

中央处理模块，所述中央处理模块用于根据室内温度参数、所述水温参数、所述总能量E_i计算各个用户端的耗冷量的分摊系数Y_i，并根据所述分摊系数Y_i以及所述总供冷量F计算各个用户端的耗冷量F_i，其中，F_i＝Y_i*F。

在本发明提供的中央空调分户计量系统中，所述室内温度参数为所述预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的平均室内温度t_i；所述水温参数为所述冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i；所述分摊系数Y_i、所述平均室内温度t_i、所述平均水温P_i、所述总能量E_i满足以下关系式：

$Y_i=\frac{(t_i-p_i)E_i}{\underset{m=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{E}_m(t_m-p_m)}.$

在本发明提供的中央空调分户计量系统中，所述风机盘管具有与多个功率值(W1，W2，…Wn)一一对应的多个档位，所述第四采集模块与所有用户端的风机盘管的控制器通信连接以用于采集所有用户端的风机盘管的在各个档位下持续时间(Q_1W1，Q_1W2，…，Q_1Wn)，(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)，…，(Q_xW1，Q_xW2，…，Q_xWn)，并根据公式计算总能量E_i。

实施本发明的中央空调分户计量方法及系统，具有以下有益效果：

由于本发明在计算每一个用户端的耗冷量的时候是每隔预定时间段计算一次，并且是根据该预定时间段内的各个用户端的室内温度参数、冷冻水的水温参数以及对应风机盘管的有用功的值E_i作为参变量从而计算出每一用户端的耗冷量的分摊系数，具有使得对于各个用户端耗冷量的计量更加精确的有益效果；

另外，由于本发明无需在冷冻水输送管道中安装流量计以及温度传感器，因此具有安装方便、降低成本的有益效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一优选实施例中的中央空调分户计量方法的流程框图；

图2是本发明一优选实施例中的中央空调分户计量系统的原理框图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出了本发明一优选实施例中的中央空调分户计量方法的流程框图，包括以下步骤：

a、每隔预定时间段T检测一次中央空调主机在预定时间段T内的总供冷量F；

b、采集每一用户端的风机盘管处于制冷状态时的室内温度参数；

c、采集从中央空调主机流出的冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的水温参数；

d、检测在预定时间段T内各个用户端的风机盘管的有用功的值E_i；其中，i＝1,2，..，x。例如，第一用户端的风机盘管的有用功的值为E₁；第二用户端的风机盘管的有用功的值为E₂，依次类推，该第x个用户端的风机盘管的有用功的值为E_x。例如，T的取值可以为1S、1min或者10min等，当然不限于此。在本发明中，有用功的值E_i等于风机管盘所消耗的总能量乘以风机管盘的效率。

e、根据室内温度参数、水温参数、总能量E_i计算各个用户端的耗冷量的分摊系数Y_i；

f、根据分摊系数Y_i以及总耗冷量F计算各个用户端的耗冷量F_i，其中，F_i＝Y_i*F。

由于该每个用户端的分摊系数Y_i参考了各个用户端的风机盘管以风能形式输出的能量E_i、各个用户端的风机盘管处于使用状态时的室内温度参数、以及冷冻水在进入各个用户端的风机盘管前的水温参数，使得本方法对于各个用户端的耗冷量的计算更加精确。可以理解地，该间隔时间段T的值越小，该各个用户端的耗冷量的计算精确度更高。由于本发明无需在冷冻水输送管道中安装流量计以及温度传感器，因此具有安装方便、降低成本的有益效果。

具体地，本发明中通过远程服务器来计算各个用户端的风机盘管的耗冷量。

在本实施例中，室内温度参数为预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的平均室内温度t_i；水温参数为冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i。分摊系数Y_i、平均室内温度t_i、平均水温P_i、分布参数满足以下关系式：

$Y_i=\frac{(t_i-p_i)E_i}{\underset{m=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{E}_m(t_m-p_m)}.$

在本实施例中，该步骤b包括以下子步骤：

b1、通过第一温度传感器采集用户端处的实时室内温度；

b2、根据实时室内温度计算预定时间段T内的各个用户端处的平均室内温度。

可以理解地，除了通过第一温度传感器实时检测各个用户端的室内实时温度，还可以通过其他方式来检测实时室内温度，在此不做限定。

该步骤c包括以下子步骤：

c1、通过设置在冷冻水输送管道外壁上的第二温度传感器采集冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的实时水温；

c2、根据冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的实时水温计算预定时间段T内冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i。

在此处，该第二温度传感器可以设置于冷冻水输送管道的位于各个用户端的风机盘管的进口处，并位于该管道的外壁上，便于安装。

当然，可以理解地，当预定时间段T的取值越接近与1秒，该平均室内温度t_i以及平均水温P_i越接近于实时温度。相应地，该分摊系数Y_i的精确度越高。

每一用户端的风机盘管均具有与多个功率值(W1，W2，…Wn)一一对应的多个档位，步骤d包括以下子步骤：

采集所有用户端的风机盘管的在各个档位下持续时间(Q_1W1，Q_1W2，…，Q_1Wn)，(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)，…，(Q_xW1，Q_xW2，…，Q_xWn)；其中，第一用户端的风机盘管在各个档位下的持续时间为(Q_1W1，Q_1W2，…，Q_1Wn)，第二用户端的风机盘管在各个档位下的持续时间为(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)，第x用户端的风机盘管在各个档位下的持续时间为(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)。

计算每一用户端的风机盘管的有用功的值E_i，该总能量这种方法只需要将各个用户端的风机盘管的控制器与远程服务器通信连接起来以采集其中的数据即可，操作简单。当然，可以理解地，还可以采用其他方式来获取每一用户端的风机盘管的有用功的值E_i。

在本实施例中的步骤a中，通过连接在电源与中央空调主机之间的电量检测装置检测中央空调主机在该预定时间段T内的总供冷量F。当然，也可以采用其他常见方式获取该总供冷量F，在此不做限定。

如图2所示，本发明还提供了一种中央空调分户计量系统，包括：

用于每隔预定时间段T采集一次中央空调主机在预定时间段T内的总供冷量F的第一采集模块10；

用于采集在预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的室内温度参数的第二采集模块20；

用于采集从中央空调主机流出的冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的水温参数的第三采集模块30；

用于采集在预定时间段T内各个用户端的风机盘管的有用功的值E_i的第四采集模块40，其中，i＝1,2，…，x；以及，

中央处理模块50，中央处理模块50用于根据室内温度参数、水温参数、总能量E_i计算各个用户端的耗冷量的分摊系数Y_i，并根据分摊系数Y_i以及总供冷量计算各个用户端的耗冷量F_i，其中，F_i＝Y_i*F。

其中，该第一采集模块10、第二采集模块20、第三采集模块30以及第四采集模块40分别与该中央处理模块50通信连接。 

第一采集模块20可以为设置于中央空调主机与电源模块之间电量检测装置，当然不限于此。

在本实施例中，室内温度参数为预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的平均室内温度t_i；因此，该第二采集模块20进一步包括通信连接的第二温度传感器以及第二运算处理单元。该第二温度传感器设置于对应用户端的室内以采集实时室内温度，该第二运算处理单元用于根据该实时室内温度计算该预定时间段T内的平均室内温度t_i。然后将该平均室内温度t_i发送给中央处理模块50。

水温参数为所述冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i；因此该第三采集模块30包括第三温度传感器以及第三运算处理单元。该第三 温度传感器设置于冷冻水管位于风机盘管的入口处的侧壁上。该第三温度传感器用于通过将检测到的实时水温发送给第三运算处理单元，该第三运算处理单元根据该实时水温计算预定时间段T内的平均水温P_i

在本实施例中，分摊系数Y_i、平均室内温度t_i、平均水温P_i、分布参数满足以下关系式：

$Y_i=\frac{(t_i-p_i)E_i}{\underset{m=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{E}_m(t_m-p_m)}.$

每一风机盘管具有与多个功率值(W1，W2，…Wn)一一对应的多个档位，第四采集模块40包括第四采集单元以及第四运算单元。该第四采集单元与所有用户端的风机盘管的控制器通信连接以用于采集所有用户端的风机盘管的在各个档位下持续时间(Q_1W1，Q_1W2，…，Q_1Wn)，(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)，…，(Q_xW1，Q_xW2，…，Q_xWn)，该第四运算单元并根据公式计算各个用户端的风机盘管在该预定时间段T内的有用功的值E_i。

在本发明中，具有一远程服务器，该中央控制模块50设置于该远程服务器中。可以理解地，该第二采集模块20的第二运算处理单元、该第三采集模块30的第三运算处理单元、第四采集模块40的第四运算单元均可以集成到该远程服务器中，当然，其并不限于此。

可以理解地，该中央空调分户计量系统还可以包括多个智能客户端设备，每一用户端处安装有一个智能终端设备，该智能终端设备用于将每一用户端处的室内温度参数、水温参数、总能量E_i等参数发送给远程服务器中的中央处理模块50，并用于接收远程服务器发送的该用户端处的耗冷量以及应当缴纳的电费等信息。当然，可以理解地，将第二运算处理单元、第三运算处理单元以及第四运算处理单元集成在该智能终端设备中也是属于本发明的保护范围。

由于本发明在计算每一个用户端的耗冷量的时候是每隔预定时间段T计算一次，并且是根据该预定时间段T内的各个用户端处的室内温度参数、冷冻水的水温参数以及对应风机盘管的有用功的值E₁作为参变量从而计算出每 一用户端的耗冷量的分摊系数Y_i，具有使得对于各个用户端耗冷量的计量更加精确的有益效果。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种中央空调分户计量方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、每隔预定时间段T检测一次中央空调主机在所述预定时间段T内的总供冷量F；

b、采集每一用户端的风机盘管处于制冷状态时的室内温度参数；

c、采集从所述中央空调主机流出的冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的水温参数；

d、计量在所述预定时间段T内各个用户端的风机盘管的有用功的值E_i，其中，i＝1,2，…，x；

e、根据所述室内温度参数、所述水温参数、所述总能量E_i计算各个用户端的耗冷量的分摊系数Y_i；

f、根据所述分摊系数Y_i以及所述总耗冷量F计算各个用户端的耗冷量F_i，其中，F_i＝Y_i*F。

2.根据权利要求1所述的中央空调分户计量方法，其特征在于，所述室内温度参数为所述预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的平均室内温度t_i；所述水温参数为所述冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i。

3.根据权利要求2所述的中央空调分户计量方法，其特征在于，所述分摊系数Yi、所述平均室内温度t_i、所述平均水温P_i、所述总能量E_i满足以下关系式：

$Y_i=\frac{(t_i-p_i)E_i}{\underset{m=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{E}_m(t_m-p_m)}.$

4.根据权利要求3所述的中央空调分户计量方法，其特征在于，所述风机盘管具有与多个功率值(W1，W2，…Wn)一一对应的多个档位，所述步骤d包括以下子步骤：

采集所有用户端的风机盘管的在各个档位下的持续时间(Q_1W1，Q_1W2，…，Q_1Wn)，(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)，…，(Q_xW1，Q_xW2，…，Q_xWn)；

计算所述总能量E_i，所述总能量

5.根据权利要求4所述的中央空调分户计量方法，其特征在于，在所述步骤a中，通过连接在供电电源与所述中央空调主机之间的电量检测装置计量所述中央空调主机在所述预定时间段T内的总供冷量F。

6.根据权利要求5所述的中央空调分户计量方法，其特征在于，所述步骤b包括以下子步骤：

通过第二温度传感器采集所述用户端处的实时室内温度；

根据所述实时室内温度计算所述预定时间段T内的各个用户端处的平均室内温度。

7.根据权利要求6所述的中央空调分户计量方法，其特征在于，所述步骤c包括以下子步骤：

通过设置在冷冻水输送管道外壁上的第二温度传感器采集所述冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的实时水温；

根据所述实时水温计算所述预定时间段T内所述冷冻水灾进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i。

8.一种中央空调分户计量系统，其特征在于，包括：

用于每隔预定时间段T采集一次中央空调主机在所述预定时间段T内的总供冷量F的第一采集模块；

用于采集在所述预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的室内温度参数的第二采集模块；

用于采集从所述主机流出的冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的水温参数的第三采集模块；

用于采集在所述预定时间段T内各个用户端的风机盘管的有用功的值E_i的第四采集模块，其中，i＝1,2，…，x；以及，

中央处理模块，所述中央处理模块用于根据室内温度参数、所述水温参数、所述总能量E_i计算各个用户端的耗冷量的分摊系数Y_i，并根据所述分摊系数Y_i以及所述总供冷量F计算各个用户端的耗冷量F_i，其中，F_i＝Y_i*F。

9.根据权利要求8所述的中央空调分户计量系统，其特征在于，所述室内温度参数为所述预定时间段T内各个用户端处于制冷状态时的平均室内温度t_i；所述水温参数为所述冷冻水在进入各个用户端的风机盘管时的平均水温P_i；所述分摊系数Y_i、所述平均室内温度t_i、所述平均水温P_i、所述总能量E_i满足以下关系式：

$Y_i=\frac{(t_i-p_i)E_i}{\underset{m=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{E}_m(t_m-p_m)}.$

10.根据权利要求9所述的中央空调分户计量系统，其特征在于，所述风机盘管具有与多个功率值(W1，W2，…Wn)一一对应的多个档位，所述第四采集模块与所有用户端的风机盘管的控制器通信连接以用于采集所有用户端的风机盘管的在各个档位下持续时间(Q_1W1，Q_1W2，…，Q_1Wn)，(Q_2W1，Q_2W2，…，Q_2Wn)，…，(Q_xW1，Q_xW2，…，Q_xWn)，并根据公式计算总能量E_i。