CN1749697A - 中央空调计量收费的当量能量计费方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中央空调的计量收费方法，特别是涉及一种中央空调的当量能量收费方法，即在一个中央空调计费区域的任一计费周期内，以中央空调用户末端各风机盘管消耗的有效果能量W计，在该区域所有中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总中所占比例作为收费的依据，分摊该区域中央空调的总费用。本发明按“有效果”能量作为当量值进行按比例分摊中央空调的总成本，很好的消除了直接计量时总表与分表的偏差，解决了公共区域中央空调费用的分摊问题，避免了直接计量时公共区域的二次分摊，尽可能的实现中央空调计费的公平性、科学性、合理性，有利于提高用户的节约能源和环保意识，具有长远的社会综合效益。

Description

中央空调计量收费的当量能量计费方法
一、技术领域：本发明涉及一种空调计量收费的计算方法，特别是涉及一种中央空调的当量能量收费方法。
二、背景技术：传统的空调计费方法，是按面积分摊收费，随着社会主义市场经济体制的确立，商品供应商和消费者是一对利益共生体，按面积收费显然存在巨大的弊端，保障不了大多数用户的权益，不管用不用，不管用多用少，都得按面积收费，轻者造成物业管理和业主的矛盾，影响社会关系，长此以往，势将造成盲目利益攀比的局面，造成巨大的能源浪费，不利于环境保护，而目前能源短缺、环境污染是大多数发展中国家殛待解决的问题，尤其我国，人口多，资源少，因此，在目前新兴的办公大楼、商用大厦、高档写字间和民用住宅等中央空调应用领域中，出现了新的中央空调计量方法和产品，能量“商品化”，按量收费是市场经济的基本要求。中央空调要实现按量收费，必须有相应的计量器具和计量方法，按计量方法的不同，目前中央空调的收费计量器具可分为直接计量和间接计量两种形式。
直接计量形式的中央空调计量器具主要是能量表。目前，大家了解到的中央空调的计量只有在近二年暖气计量中发展起来的能量表这一种计量器具。因暖气的巨大温差与中央空调小温差存在较大差别，所以计量暖气用的能量表(精确度3-95℃)不能满足中央空调的计量精度(0.5℃)要求。并且能量表成本太高(最小型号DN20的就在1000元左右)，应用中需要对空调系统设计作出变更，安装中易造成测温不准引起人为误差，对中央空调系统的水质要求较高，使用中容易发生脏堵，受潮等故障，这些都不利於能量表的应用推广。
根据能量守恒原理，中央空调对空间的热交换量与其介质中的能量变化量相等，能量表就是通过直接计量中央空调介质(冷冻水)的能量变化量来实现对中央空调的量化的，其工作原理是依据物质的热交换能量计算热力学公式Q＝∫cΔTV＝∫c(T2-T1)qt。(能量表)由带信号输出的流量计、两支温度传感器和能量积算仪三部分组成，它通过计量中央空调介质(冷冻水)的某系统内瞬时流量、温差，由能量积算仪积分计算出系统的热交换量。
这种中央空调计费方式原理明确，结果直观，易於理解。由於它要计量多个参数，特别是中央空调系统的大流量小温差环境，对能量表的温差的精度要求较高，所以其生产成本较高，同时改变中央空调的系统设计和要求水质，普遍采用受到制约，所以，目前以能量表来实现中央空调的计费技术虽比较成熟，但其应用成本太高而并未被商家看好和消费方接受。主要用在分层、分区的中央空调计费上。
在中央空调直接计费因价格高昂和应用不便而无法为用户所接受，又出现了一些看似简单、便宜的间接计费方法。比如：电表计量，热水表计量和未端开关时间计费法等。电表计费就是通过电表计量用户的空调末端的用电量作为用户的空调用量依据来进行收费的；如按电表计量收费：中央空调系统中的制冷主机、水泵、管道均可不装！只要有电，用户打开室内风机盘管，就必定计量收费！能量中心的空调主机即使不运行或干脆没有空调主机，只要用户空调末端打开都有计费，热水表计费就是通过热水表计量用户的空调末端用水量作为用户的空调用量依据来进行收费的，按此方法：中央空调系统中只需配备水系统的水泵、管道、室内风机盘管就行了，什么制冷主机、风机盘管电源都可以不用，启动水泵热水表就有计量收费！
因此，无论热水表、电表进行中央空调的计量收费，都不能真正反应空调“量”的实质，中央空调的要计的“量”是消耗的能量(热交换量)的多少，出现这种显然是不合情理的荒诞结果也是必然现象。
在水表计费、电表计费这一明显不合情理且又无奈之中不得不暂时采用的情况下，寻找一种符合国内中央空调应用情况且又经济实用的中央空调计量收费方法成为行业内的有识之士的的不懈追求，按人们最熟悉的时间收费似乎是一种最佳方案，然而找出时间与中央空调“量”与“质”的关系中，一些电子行业出身的人士却失之简单，没有抓住中央空调“量”的实质，计量的仅仅是中央空调未端风机盘管开关的时间量，却不能实质保证这种“时间量”与中央空调“冷量”的必然结果，按这种“时间量”进行中央空调收费又回到了只要运行风机盘管，没有主机或系统就计量收费的怪事！落到与水表计量、电表计费同样的境地，
中央空调要计量的“量”既不是水量，也不是电量，更不是时间量，而是中央空调介质水中携带的能量(冷量或热量)的变化量。
中央空调计量收费就是将中央空调“能量”的商品化，而商品的价格取决于商品的内在的“质”和外在的“量”，而这种计费方式只计量了中央空调末端的外在的“量”，却忽略了中央空调内在的“质”，用户的空调未端使用“用电量”、“用水量”并不等於用户所消耗的“用冷量”，所以出现了不合情理的结果，也必然造成计费纠纷；因而这种中央空调计费方式被市场所淘汰也在情理之中。
依据我们已申报的专利“状态时间型中央空调计费器”、“中央空调计费器”技术生产的‘CFP系列中央空调计费系统’(有效果计时型)，根据中央空调的应用实际情况，首先检测中央空调的供水温度，只有在供水温度大于40℃(采暖)或小于12℃(制冷)情况下才计时(确保中央空调“有效果”)，然后检测风机盘管的电动阀状态(无阀认为常开)和风机状态(确保用户在“使用”)进行计时(计量的是用户风机盘管的“有效果”使用时间)，计算“有效果”时间与中央空调风机盘管各档位的换热功率的乘积得出用户风机盘管的计量值。
但这仅仅是一个初步数据，还得利用计费管理软件以这些数据为基础按本发明的规则进行合理的计算得出“当量能量”的付费比例，才能作为收费依据。
冷热量表方式以用户消耗的能量来分摊集中空调主机的运行费用，没有考虑运行负荷和使用效果，明显有失公平；另外电表计量方式，水表计量方式和末端开关时间计量方式也由于没有涉及中央空调的实质计量，计量结果当然不能真正反应实际中央空调的用量。所以当前国内取得中央空调能量计量合法认证的产品只有能量表和CFP系列中央空调计费系统，但有了中央空调计量产品，实现中央空调的按需使用，分户计量，还得解决如何收费的问题，由于具体的收费方式仍存在不同的理解，如何合理分摊中央空调运行费用？本发明就是在这一领域进行了新的开发。
三、发明内容：
本发明所要解决的技术问题：针对当前中央空调计量收费方式不科学，不能实现中央空调合理、公平的、计量收费，提出一种中央空调有效果计时的当量能量收费方法。
本发明采用的技术方案：
一种中央空调计量收费的当量能量计费方法，按计量的中央空调末端“有效果”使用时间与该末端的换热功率之乘积作为当量能量，对中央空调末端用户进行计量收费，在一个中央空调计费区域的任一计费周期内，分别检测并计量所有用户中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总，和用户各风机盘管消耗的有效果能量W计，以用户风机盘管消耗的有效果能量W计，在该区域所有中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总中所占比例作为收费的依据，分摊该区域中央空调的总费用，所述的“有效果”使用时间为中央空调风机盘管供水温度在制冷时小于或等于12℃，或者在制热时大于等于40℃时风机盘管的运行时间。
分别对用户中央空调风机盘管各档位的“有效果”使用时间进行计时，并按中央空调风机盘管各档位的换热功率与“有效果”使用时间之乘积计算出所有单台风机盘管消耗的有效果能量W计，利用“功＝功率*时间”的基本方法按求和公式：W计＝∑Pi*Ti计算出各用户中央空调各风机盘管高、中、低档累计消耗的“有效果”能量，其中：Pi为中央空调风机盘管的高、中、低档的换热功率，Ti为风机盘管高、中、低档的有效果运行时间；所有用户中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总＝∑W计。
以中央空调末端用户风机盘管的“有效果”能量在计量的所有末端中央空调风机盘管“有效果”能量总和中所占的比例，作为分摊该中央空调区域的总费用的依据，“有效果”能量或为末端用户所有风机盘管消耗的“有效果”能量。
在中央空调计费区域总成本已知的情况下，中央空调计费区域既适用于对一个完整的中央空调系统内全部成本进行分摊计量收费，或者是对中央空调系统中某一个功能区域的成本进行分摊计量收费。
中央空调的运行总成本包括，a：能源费；b：水费；c：人工费；d：折旧费；e：维修基金；f：其它费用，如管理费、附加费、公共损耗、物业利润，以上一部分费用如a、b、c项与用户中央空调风机盘管消耗的有效果能量W计成正比，根据当量能量按比例进行分摊；另一部分基本是一个定量如d、e、f项，或者根据当量能量按比例进行分摊，或者按建筑面积分摊。
本发明的积极有益效果：
1、本发明中央空调的有效果计时的当量能量的计费方法，按“有效果”能量作为当量值进行按比例分摊中央空调的总成本，很好的消除了直接计量时总表与分表的偏差，解决了公共区域中央空调费用的分摊问题，避免了直接计量时公共区域的二次分摊，尽可能的实现中央空调计费的公平性、科学性、合理性，有利于提高用户的节约能源和环保意识，具有长远的社会综合效益。
2、按本发明当量能量收费方式所确定的单价，直接反映的是中央空调的综合能效比(中央空调输出的能量与消耗的能量之比)，这一参数直接体现中央空调系统的管理水平和节能效果。
3、实现按需使用，按量收费，缓解了以前收费方式不合理引发的社会矛盾，本着经济节约的原则，客观上降低了空调运行费用，延长了设备使用寿命，减少设备运行管理和维修费用，方便管理。
四、具体实施方式：
实施例一：一种中央空调计量收费的当量能量计费方法，按计量的中央空调末端“有效果”使用时间与该末端的换热功率之乘积作为当量能量，对中央空调末端用户进行计量收费，它是通过以下步骤实现的：
(1)、在一个中央空调计费区域内的任一计费周期内，检测并计量所有用户的中央空调风机盘管各档位的累计“有效果”使用时间，按中央空调风机盘管各档位的换热功率与“有效果”使用时间之乘积计算出所有单台风机盘管消耗的有效果能量W计，即利用“功＝功率*时间”的基本方法按求和公式：W计＝∑Pi*Ti计算出中央空调各风机盘管高、中、低档累计消耗的“有效果”能量，其中：Pi为中央空调风机盘管的高、中、低档的换热功率，Ti为风机盘管高、中、低档的有效果运行时间，所述的“有效果”使用时间为风机盘管供水温温度在制冷时小于或等于12℃，在制热时大于或等于40℃条件下风机盘管的运行时间；
(2)、按基本求和公式W总＝∑W计或其它计量方法计算所有用户中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总；
(3)、计算中央空调的运行总成本或需要分摊的总费用Fz：中央空调的运行总成本包括：a：能源费(电费、燃油、燃气等)、b：水费、c：人工费、d：折旧费、e：维修基金、f：其它费用(管理费、附加费、公共损耗、物业利润等)，以上费用可以分为两部分，一部分与中央空调的运行使用量有关，不仿叫作使用费(也可以叫运行费，如：a、b、c项)，它与用户中央空调使用量是成正比的，基于这一关系，我们按间接计量的方式计量中央空调用户风机盘管各档位的“有效果”使用时间，计算用户风机盘管总计算能量在该中央空调区域内所有风机盘管总计算能量中所占的比例，按这一比例关系分摊该中央空调区域的总运行费用，就是用户应该交纳的中央空调使用费，这种机制不但很好的消除了直接计量时总表与分表的偏差，还解决了公共区域中央空调费用的分摊问题，避免了直接计量时公共区域的二次分摊，这种当量能量收费方式所确定的单价直接反映的是中央空调的综合能效比(中央空调输出的能量与消耗的能量之比)，而这一参数直接体现中央空调系统的管理水平和节能效果，有得于物业公司提高管理效率；另一部分与中央空调的运行关系不大，基本是一个定量，我们叫它基本费(如：d、e、f项)，对于中央空调的基本费(也可以叫资源占用费)由于基本是一定值，我们要可以按建筑面积分摊，也可以按设计的能量需求量分摊，这一部分费用计算基本没有分歧；
(4)、以中央空调末端用户风机盘管的“有效果”能量在计量的所有用户末端中央空调风机盘管“有效果”能量之和中所占的比例，即以用户风机盘管消耗的有效果能量W计，在该区域所有中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总之比例作为收费的依据，作为分摊该中央空调区域的总费用的依据，分摊该区域中央空调的总费用，即理论上各用户单台风机盘管需要交费值的数学计算方法为F＝Fz*W计/W总
实施例二：中央空调系统中某一区域的计量收费方法
某一高档综合性大楼，1-3层为商场，4-6层为餐饮，7-22层是商务写字间。1-6层已在租金中包含了中央空调费用，不需要另行计量，现需要对7-22层的商务写字间进行分户计量收费。中央空调的运行总成本计算方法同实施例一，在此不另叙述。
在中央空调系统总管上设置一个总能量表，在7-22层商务写字间的区域总管上安装一块能量表，然后在7-22层商务写字间的所有风机盘管上各安装一只“有效果”计时型中央空调计费表，这样就可以按当量能量计算方法实现计量收费。可以按成本核算方法计算出来中央空调的总运行成本(总使用费)Fz，由总能量表计量值得出总的输出能量Wz，由7-22层商务写字间的区域总管上的能量表计量值得出输出到该区域的总能量Wq，那么7-22层商务写字间区域的总运行费用(区域总使用费)Fq＝Fz*Wq/Wz，即区域总费用等于区域总能量与系统总能量之比与系统总费用的乘积，这就是直接计量的当量能量计算方法。
同理：如果风机盘管的能量为Wp，则某一风机盘管的使用费Fp＝Fq*Wp/∑wpi，即某一风机盘管的使用费等于该风机盘管的能量与区域内所有风机盘管总能量之比与区域总费用的乘积。

Claims (5)

1、一种中央空调计量收费的当量能量计费方法，按计量的中央空调末端“有效果”使用时间与该末端的换热功率之乘积作为当量能量，对中央空调末端用户进行计量收费，其特征是：在一个中央空调计费区域的任一计费周期内，分别检测并计量所有用户中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总，和用户各风机盘管消耗的有效果能量W计，以用户风机盘管消耗的有效果能量W计，在该区域所有中央空调风机盘管累计消耗的总有效果能量W总中所占比例作为收费的依据，分摊该区域中央空调的总费用，所述的“有效果”使用时间为中央空调风机盘管供水温度在制冷时小于或等于12℃，或者在制热时大于等于40℃时风机盘管的运行时间。
2、根据权利要求1所述的中央空调计量收费的当量能量计费方法，其特征是：分别对用户中央空调风机盘管各档位的“有效果”使用时间进行计时，并按中央空调风机盘管各档位的换热功率与其“有效果”使用时间之乘积计算出所有单台风机盘管消耗的能量“有效果”W计，即每台风机盘管消耗的“有效果”能量W计为用户中央空调单台风机盘管高、中、低各档累计消耗的“有效果”能量之和；所有用户中央空调风机盘管累计消耗的总“有效果”能量W总等于所有单台风机盘管累计消耗的“有效果”能量的总和。
3、根据权利要求1或2所述的中央空调计量收费的当量能量计费方法，其特征是：以中央空调末端用户风机盘管的“有效果”能量在计量的所有末端中央空调风机盘管“有效果”能量总和中所占的比例，作为分摊该中央空调区域的总费用的依据，“有效果”能量或为末端用户所有风机盘管消耗的“有效果”能量。
4、根据权利要求1或2所述的中央空调计量收费的当量能量计费方法，其特征是：在中央空调计费区域总成本已知的情况下，中央空调计费区域既适用于对一个完整的中央空调系统内全部成本进行分摊计量收费，或者是对中央空调系统中某一个功能区域的成本进行分摊计量收费。
5、根据权利要求4所述的中央空调计量收费的当量能量计费方法，其特征是：中央空调的运行总成本包括，a：能源费；b：水费；c：人工费；d：折旧费；e：维修基金；f：其它费用，如管理费、附加费、公共损耗、物业利润。
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