*空調(diào)、集中采暖系統(tǒng)能耗計量管理*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)能耗計量管理達到的目標和意義
1、zui大限度地節(jié)省能源：達到總體節(jié)能30%-40%的效果
Ø 實行分戶計量，獨立核算后，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（空調(diào)、門窗同時打開、人走關(guān)機等）。
Ø 通過計時溫控器的上、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 借助計算機，根據(jù)負荷情況，及時調(diào)整空調(diào)機組，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)具有遠程控制功能，對于忘記關(guān)閉的空調(diào)可以遠程切斷
Ø 及時發(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、 延長設(shè)備使用壽命
Ø 由于用戶的節(jié)約，避免了設(shè)備長期滿負荷甚至超負荷運轉(zhuǎn)
的情況！大大延長了機組設(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，當某些部位發(fā)生故障時（例如大量能源泄漏），靠肉眼去查每一個部位幾乎是不可能的，通過監(jiān)控中心計算機的管理軟件將會一目了然！
5、節(jié)省管理成本
Ø 由于整個計費系統(tǒng)實現(xiàn)了自動管理，既節(jié)省了用戶的開支，又降低了系統(tǒng)能耗費，減少了用戶與物業(yè)管理部門的矛盾，使收費輕松實現(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！達到構(gòu)建和諧社會的目的！
7、國家政策的方向性
Ø 國家一再強調(diào)能源的緊缺關(guān)系到國家存亡，節(jié)能工作在逐步深化、落實！例如要考核各級地方政府等！
如*于二○○六年八月六日，下發(fā)了通知“*關(guān)于加強節(jié)能工作的決定（國發(fā)〔2006〕28號 ）”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，包括國家機關(guān)、社會團體、企事業(yè)組織和個體工商戶，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)標準，并加強監(jiān)督檢查。
8、 實現(xiàn)能源管理的多樣性
Ø 百年大計的項目，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)幾個辦公室而開啟的話，效率很低，故收費單價應(yīng)該提高。
將來能源日益緊張，如果達到某種程度，國家可能會限制能源的使用（例如采取階梯式收費等）
二、*空調(diào)、集中采暖系統(tǒng)能耗計量的狀況
1、 北方采暖熱計量推廣難的原因剖析
早在十年前，國家就聯(lián)合八大部委發(fā)文要求改變福利采暖的方式為按戶計量收費的方式。根據(jù)能量計量原理計量出每家的能耗乘以單價來收費。
由于北方的供熱管道為易生銹的鐵管，供熱有階段性，管路在供熱時有大量的污泥、雜質(zhì)等，能量計量很重要的一個參數(shù)—“流量”計量用的流量計（水表），很容易堵塞管道，不但造成計量不準確，而且嚴重影響正常供熱！
雖然流量計可以選用電磁流量計、超聲波流量計等，但投資成本較高，維護成本也不低，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！
2、 南方*空調(diào)計量收費的現(xiàn)狀
在南方地區(qū)，由于采用冬供熱、夏供冷的兩個季度以上管路運行時間，并且選管材時選用鍍鋅鋼管、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手段，熱計量系統(tǒng)得以長期正常使用，例如上海元上公司開發(fā)的WSKT系列*空調(diào)計量設(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）成功運行六年以上。
但因各計量點均為能量計量，涉及到測流量和溫度，還要增加不少特殊措施，故一次性投資較高，維護成本也不低。
三、*空調(diào)、集中采暖系統(tǒng)能耗計量管理*解決方案
為了達到既要實現(xiàn)計量收費，又要有可操作性，還要節(jié)省投資，我們建議采用能量和時間相結(jié)合的計量方法！
1、 熱能計量原理
用戶所消耗的能量是一段時間內(nèi)供水的流量和供回水的溫差的乘積對時間的積分，用流量計測量逐時的流量并用溫度傳感器測量逐時的供回水溫差，將這些數(shù)據(jù)輸入結(jié)算控制器計算就能得出用戶所用的能量。
系統(tǒng)總能耗QSUM=∫μ*ΔΤ*ΔΜdt
能量計量由一個流量計、一對溫度傳感器、和一個結(jié)算控制器組成。流量計安裝在系統(tǒng)的供水管上，并將溫度傳感器分別裝在供、回水管路上。
對于制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)，均可使用以上方法計量能耗。
原理示意圖如下：
2、 總管（或大區(qū)域）采用熱能計量
在空調(diào)、采暖的總管（或區(qū)域總管）上用能量計量裝置計量整個系統(tǒng)的能耗。
總能耗的流量計量用計量精度高、對流體無任何阻力,且無機械轉(zhuǎn)動部件的管道式電磁流量計（免維護），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 |
| 測量范圍 | 流速范圍為0.3（m/s）～12（m/s） |
| 電極材料 | 316不銹鋼 |
| 測量精度 | 通徑DN25～DN250成套精度為±0.5% |
| 防護等級 | 分離型傳感器和一體型流量計的防護等級為IP65 |
| 被測介質(zhì)電導(dǎo)率 | 被測流體的介質(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、相對濕度： | ﹣20～50℃、5% ～ 95% |
溫度計量用帶套管（便于更換）的配對PT1000溫度傳感器，計量精度能達到0.2% 。
3、 用戶端（末端）采用時間計量
末端用帶時間計量的“計時溫控器”。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)上增加了計時、通訊、限溫等功能，實現(xiàn)了計時、數(shù)據(jù)遠傳，從而通過管理中心電腦上安裝的能耗計量管理系統(tǒng)，實現(xiàn)能耗折算。
4、 WSKT-PCC型節(jié)能計時溫控器簡介
WSKT-PCC型節(jié)能計時溫控器，是集溫度控制、計時計量、溫度節(jié)能限制、遠程監(jiān)控等功能于一體的具多項保護的產(chǎn)品。
*可以取代目前市場上廣泛使用的機械式或數(shù)字式風機盤管溫控器。
Ø 節(jié)能溫度限制（保護）
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?。▽业囊?guī)定融合到產(chǎn)品之中?。?/span>
Ø 計時計量（與溫度控制合二為一，保護）
根據(jù)風機的高、中、低檔工作時間的累計，與系統(tǒng)總能耗比較，實現(xiàn)計時計量能耗。從而輕松實現(xiàn)能耗計量。
其中：P表示標準單位時間空調(diào)能耗；Qsum表示計時區(qū)域空調(diào)總能耗；Ai~Ci分別表示第i臺計時溫控器控制風機的、中檔、低檔的累計運行時間；ηA－ηC分別為相應(yīng)檔位的折算系數(shù)；m表示總的計時溫控器數(shù)量。
第i個辦公室的能耗Pi=P×（Ai×ηA＋Bi×ηB＋Ci×ηC）
Ø 帶遠程通訊接口
帶RS485遠程通訊接口，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)測、控制、管理。
您可以在監(jiān)控中心遠程打開或關(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)有的普通的機械式或電子式溫控器，故安裝極為方便！對新老用戶均適用。
Ø 全數(shù)字顯示、溫度自動控制、室內(nèi)溫度顯示
Ø 增量計量和減量計量
減量計量可用于預(yù)付費管理。
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)的收費模式，即從按面積分攤改為多用多付、少用少付、不用不付按量收費的節(jié)能型管理模式！
5、 能耗計量管理系統(tǒng)
利用現(xiàn)代通訊技術(shù)，通過通訊總線將所有計量設(shè)備連通到*管理電腦，從而輕松實現(xiàn)計量收費、計量考核、節(jié)能管理的自動化。
管理部門不但可以通過監(jiān)控中心電腦界面實現(xiàn)對外收費管理（如寫字樓、商鋪、出租房等）、對內(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）、定時開啟或關(guān)閉空調(diào)（會議室、教室等）；查看歷史數(shù)據(jù)、各類報表、趨勢曲線等都輕松實現(xiàn)。
四、方案特點
本方案具有系統(tǒng)簡單、管理方便、投資節(jié)省、節(jié)能效果明顯等特點。
² 系統(tǒng)簡單
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只時加配中繼器）、總熱計量表、用通訊總線串聯(lián)連接到監(jiān)控中心電腦，結(jié)構(gòu)簡單。
² 管理方便
通過后臺管理電腦實現(xiàn)遠程集中管理，一切盡在掌握之中。
² 投資節(jié)省
由于采用時間、能量混合計量發(fā)，省掉50%以上的投資。
² 節(jié)能效果明顯
由于采用計量、限溫、遠程設(shè)置溫度、遠程開關(guān)控制、定時控制等綜合手段，節(jié)能效果能超過30%-40%。
