*空調(diào)、集中采暖系統(tǒng)能耗計(jì)量管理*解決方案
上海元上電子科技有限公司 任澤平
成都鐸浜科技有限公司 楊秦
一、*空調(diào)、集中采暖系統(tǒng)能耗計(jì)量管理達(dá)到的目標(biāo)和意義
1、zui大限度地節(jié)省能源：達(dá)到總體節(jié)能30%-40%的效果
Ø 實(shí)行分戶計(jì)量，獨(dú)立核算后，就完體現(xiàn)出“多用多付、少用少付、不用不付”的公平使用原則避免不必要的能源浪費(fèi)（空調(diào)、門窗同時(shí)打開、人走關(guān)機(jī)等）。
Ø 通過計(jì)時(shí)溫控器的上、下限溫度設(shè)定，限制制冷溫度（夏天26度）、制熱溫度（冬天20度），從而節(jié)省大量能源。
Ø 借助計(jì)算機(jī)，根據(jù)負(fù)荷情況，及時(shí)調(diào)整空調(diào)機(jī)組，避免大馬拉小車或系統(tǒng)空轉(zhuǎn)等情況，合理安排能源，從而可節(jié)省大量能源
Ø 系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程控制功能，對(duì)于忘記關(guān)閉的空調(diào)可以遠(yuǎn)程切斷
Ø 及時(shí)發(fā)現(xiàn)管路的跑、冒、漏現(xiàn)象，避免能源損耗。
2、 減少設(shè)備投資
Ø 由于總能耗降低，所有設(shè)備的額定容量相應(yīng)減少，從而減少了設(shè)備投資。
3、 延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命
Ø 由于用戶的節(jié)約，避免了設(shè)備長(zhǎng)期滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)
的情況！大大延長(zhǎng)了機(jī)組設(shè)備的使用壽命。
4、 維修方便
Ø 由于管道的安裝部位往往條件比較惡劣，當(dāng)某些部位發(fā)生故障時(shí)（例如大量能源泄漏），靠肉眼去查每一個(gè)部位幾乎是不可能的，通過監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)的管理軟件將會(huì)一目了然！
5、節(jié)省管理成本
Ø 由于整個(gè)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)管理，既節(jié)省了用戶的開支，又降低了系統(tǒng)能耗費(fèi)，減少了用戶與物業(yè)管理部門的矛盾，使收費(fèi)輕松實(shí)現(xiàn)，大量節(jié)省了人力資源！
6、體現(xiàn)了公平使用原則
Ø 因體現(xiàn)了公平使用原則，用戶用得開心、省得開心！達(dá)到構(gòu)建和諧社會(huì)的目的！
7、國(guó)家政策的方向性
Ø 國(guó)家一再強(qiáng)調(diào)能源的緊缺關(guān)系到國(guó)家存亡，節(jié)能工作在逐步深化、落實(shí)！例如要考核各級(jí)地方政府等！
如*于二○○六年八月六日，下發(fā)了通知“*關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定（國(guó)發(fā)〔2006〕28號(hào) ）”中第二十七條如下：
（二十七）控制室內(nèi)空調(diào)溫度。所有公共建筑內(nèi)的單位，包括國(guó)家機(jī)關(guān)、社會(huì)團(tuán)體、企事業(yè)組織和個(gè)體工商戶，除特定用途外，夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不低于26攝氏度，冬季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不高于20攝氏度。有關(guān)部門要據(jù)此修訂完善公共建筑室內(nèi)溫度有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)監(jiān)督檢查。
8、 實(shí)現(xiàn)能源管理的多樣性
Ø 百年大計(jì)的項(xiàng)目，必須考慮將來的變化！
管理系統(tǒng)必須具備靈活可變的計(jì)量、管理模式！
例如某些辦公大樓，絕大部分是早九晚五的上班模式，空調(diào)收費(fèi)模式可以一樣，但某些公司因業(yè)務(wù)繁忙，晚上或周末必須加班，如果空調(diào)僅為少數(shù)幾個(gè)辦公室而開啟的話，效率很低，故收費(fèi)單價(jià)應(yīng)該提高。
將來能源日益緊張，如果達(dá)到某種程度，國(guó)家可能會(huì)限制能源的使用（例如采取階梯式收費(fèi)等）
二、*空調(diào)、集中采暖系統(tǒng)能耗計(jì)量的狀況
1、 北方采暖熱計(jì)量推廣難的原因剖析
早在十年前，國(guó)家就聯(lián)合八大部委發(fā)文要求改變福利采暖的方式為按戶計(jì)量收費(fèi)的方式。根據(jù)能量計(jì)量原理計(jì)量出每家的能耗乘以單價(jià)來收費(fèi)。
由于北方的供熱管道為易生銹的鐵管，供熱有階段性，管路在供熱時(shí)有大量的污泥、雜質(zhì)等，能量計(jì)量很重要的一個(gè)參數(shù)—“流量”計(jì)量用的流量計(jì)（水表），很容易堵塞管道，不但造成計(jì)量不準(zhǔn)確，而且嚴(yán)重影響正常供熱！
雖然流量計(jì)可以選用電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等，但投資成本較高，維護(hù)成本也不低，加上應(yīng)用面廣，很難找到各方都滿意的解決方案，再加各部門的利益關(guān)系等因素造成至今沒有大面積推廣應(yīng)用！每年造成大量的能源浪費(fèi)！
2、 南方*空調(diào)計(jì)量收費(fèi)的現(xiàn)狀
在南方地區(qū)，由于采用冬供熱、夏供冷的兩個(gè)季度以上管路運(yùn)行時(shí)間，并且選管材時(shí)選用鍍鋅鋼管、銅殼水表、以及處理過的管接件，再加裝過濾裝置，水質(zhì)軟化處理等等物理和化學(xué)手段，熱計(jì)量系統(tǒng)得以長(zhǎng)期正常使用，例如上海元上公司開發(fā)的WSKT系列*空調(diào)計(jì)量設(shè)備及系統(tǒng)，已在上海某大型綜合建筑群（含1200戶居民、含一家醫(yī)院、一棟商務(wù)樓、兩棟公寓樓、數(shù)百沿街商鋪）成功運(yùn)行六年以上。
但因各計(jì)量點(diǎn)均為能量計(jì)量，涉及到測(cè)流量和溫度，還要增加不少特殊措施，故一次性投資較高，維護(hù)成本也不低。
三、*空調(diào)、集中采暖系統(tǒng)能耗計(jì)量管理*解決方案
為了達(dá)到既要實(shí)現(xiàn)計(jì)量收費(fèi)，又要有可操作性，還要節(jié)省投資，我們建議采用能量和時(shí)間相結(jié)合的計(jì)量方法！
1、 熱能計(jì)量原理
用戶所消耗的能量是一段時(shí)間內(nèi)供水的流量和供回水的溫差的乘積對(duì)時(shí)間的積分，用流量計(jì)測(cè)量逐時(shí)的流量并用溫度傳感器測(cè)量逐時(shí)的供回水溫差，將這些數(shù)據(jù)輸入結(jié)算控制器計(jì)算就能得出用戶所用的能量。
系統(tǒng)總能耗QSUM=∫μ*ΔΤ*ΔΜdt
能量計(jì)量由一個(gè)流量計(jì)、一對(duì)溫度傳感器、和一個(gè)結(jié)算控制器組成。流量計(jì)安裝在系統(tǒng)的供水管上，并將溫度傳感器分別裝在供、回水管路上。
對(duì)于制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)，均可使用以上方法計(jì)量能耗。
原理示意圖如下：
2、 總管（或大區(qū)域）采用熱能計(jì)量
在空調(diào)、采暖的總管（或區(qū)域總管）上用能量計(jì)量裝置計(jì)量整個(gè)系統(tǒng)的能耗。
總能耗的流量計(jì)量用計(jì)量精度高、對(duì)流體無任何阻力,且無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件的管道式電磁流量計(jì)（免維護(hù)），基本參數(shù)如下表所示：
| 工作壓力 | DN100以內(nèi)P≤4.0Mpa; Dn125～DN900：P≤1.6MPa |
| 測(cè)量范圍 | 流速范圍為0.3（m/s）～12（m/s） |
| 電極材料 | 316不銹鋼 |
| 測(cè)量精度 | 通徑DN25～DN250成套精度為±0.5% |
| 防護(hù)等級(jí) | 分離型傳感器和一體型流量計(jì)的防護(hù)等級(jí)為IP65 |
| 被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率 | 被測(cè)流體的介質(zhì)電導(dǎo)率σ≥5 μS/cm |
| 導(dǎo)管內(nèi)襯和流體溫度 | 聚四氟乙稀內(nèi)襯；流體溫度： 0℃～﹢100℃ |
| 環(huán)境溫度、相對(duì)濕度： | ﹣20～50℃、5% ～ 95% |
溫度計(jì)量用帶套管（便于更換）的配對(duì)PT1000溫度傳感器，計(jì)量精度能達(dá)到0.2% 。
3、 用戶端（末端）采用時(shí)間計(jì)量
末端用帶時(shí)間計(jì)量的“計(jì)時(shí)溫控器”。由于末端本來就要配置溫控器，元上公司在原溫控器基礎(chǔ)上增加了計(jì)時(shí)、通訊、限溫等功能，實(shí)現(xiàn)了計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，從而通過管理中心電腦上安裝的能耗計(jì)量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能耗折算。
4、 WSKT-PCC型節(jié)能計(jì)時(shí)溫控器簡(jiǎn)介
WSKT-PCC型節(jié)能計(jì)時(shí)溫控器，是集溫度控制、計(jì)時(shí)計(jì)量、溫度節(jié)能限制、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能于一體的具多項(xiàng)保護(hù)的產(chǎn)品。
*可以取代目前市場(chǎng)上廣泛使用的機(jī)械式或數(shù)字式風(fēng)機(jī)盤管溫控器。
Ø 節(jié)能溫度限制（保護(hù)）
可以設(shè)定制冷zui低溫度和制熱zui高溫度，從而zui大限度地節(jié)省能源?。▽?guó)家的規(guī)定融合到產(chǎn)品之中！）
Ø 計(jì)時(shí)計(jì)量（與溫度控制合二為一，保護(hù)）
根據(jù)風(fēng)機(jī)的高、中、低檔工作時(shí)間的累計(jì)，與系統(tǒng)總能耗比較，實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)量能耗。從而輕松實(shí)現(xiàn)能耗計(jì)量。
其中：P表示標(biāo)準(zhǔn)單位時(shí)間空調(diào)能耗；Qsum表示計(jì)時(shí)區(qū)域空調(diào)總能耗；Ai~Ci分別表示第i臺(tái)計(jì)時(shí)溫控器控制風(fēng)機(jī)的、中檔、低檔的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；ηA－ηC分別為相應(yīng)檔位的折算系數(shù)；m表示總的計(jì)時(shí)溫控器數(shù)量。
第i個(gè)辦公室的能耗Pi=P×（Ai×ηA＋Bi×ηB＋Ci×ηC）
Ø 帶遠(yuǎn)程通訊接口
帶RS485遠(yuǎn)程通訊接口，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制、管理。
您可以在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程打開或關(guān)閉各單元的空調(diào)。
Ø 安裝方便
由于接線相同，可直接取代現(xiàn)有的普通的機(jī)械式或電子式溫控器，故安裝極為方便！對(duì)新老用戶均適用。
Ø 全數(shù)字顯示、溫度自動(dòng)控制、室內(nèi)溫度顯示
Ø 增量計(jì)量和減量計(jì)量
減量計(jì)量可用于預(yù)付費(fèi)管理。
Ø 設(shè)備少、投資少、故障少、維修少
（3）、節(jié)能效果明顯，用途廣闊
該產(chǎn)品能改變現(xiàn)在所有具*空調(diào)系統(tǒng)的收費(fèi)模式，即從按面積分?jǐn)偢臑槎嘤枚喔?、少用少付、不用不付按量收費(fèi)的節(jié)能型管理模式！
5、 能耗計(jì)量管理系統(tǒng)
利用現(xiàn)代通訊技術(shù)，通過通訊總線將所有計(jì)量設(shè)備連通到*管理電腦，從而輕松實(shí)現(xiàn)計(jì)量收費(fèi)、計(jì)量考核、節(jié)能管理的自動(dòng)化。
管理部門不但可以通過監(jiān)控中心電腦界面實(shí)現(xiàn)對(duì)外收費(fèi)管理（如寫字樓、商鋪、出租房等）、對(duì)內(nèi)考核管理（如政府、單位內(nèi)部）而且可以設(shè)置用戶的溫度（賓館酒店）、定時(shí)開啟或關(guān)閉空調(diào)（會(huì)議室、教室等）；查看歷史數(shù)據(jù)、各類報(bào)表、趨勢(shì)曲線等都輕松實(shí)現(xiàn)。
四、方案特點(diǎn)
本方案具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、管理方便、投資節(jié)省、節(jié)能效果明顯等特點(diǎn)。
² 系統(tǒng)簡(jiǎn)單
系統(tǒng)采用總線制，將節(jié)能溫控器、中繼器（隔離放大功能，距離超過1200米或數(shù)量超過64只時(shí)加配中繼器）、總熱計(jì)量表、用通訊總線串聯(lián)連接到監(jiān)控中心電腦，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
² 管理方便
通過后臺(tái)管理電腦實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管理，一切盡在掌握之中。
² 投資節(jié)省
由于采用時(shí)間、能量混合計(jì)量發(fā)，省掉50%以上的投資。
² 節(jié)能效果明顯
由于采用計(jì)量、限溫、遠(yuǎn)程設(shè)置溫度、遠(yuǎn)程開關(guān)控制、定時(shí)控制等綜合手段，節(jié)能效果能超過30%-40%。
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