标题：空调计费系统
原理简介
传统热计量技术理论上是可以对单户进行能量计算的，只要得到温度差，热载体的流量变可计算出用户的能量使用量。但是，由于改理论对计量流量的流量计，温度计的精度非常苛刻，而且积分方程中，温度和流量是关键的参数，因此，在统计方面存在着两难的尴尬局面：一难，精度不搞的设备，计量不精确，数据依据不科学；二难，高精度计量设备费用高昂，不易于广泛推广。
1997年提出的中央空调计费系统从系统的角度，看待中央空调使用量的计量，在结合传统热计量理论的基础上，提出了当量能量理论，即用时间当量去换算中央空调使用量，从而实现复杂问题的简单化。  空调计费系统一、时间当量中央空调计费系统1、计费原理介绍
将时间型采样器与风机盘管和温控器相连接，采样器实时对电动阀状态进行检测，在获得电动二通阀开通信号的同时，检测风机盘管高、中、低档的工作状态，并自动累计各档位的有效运行时间。通过通讯管理器将信号传至空调计费仪，空调计费仪与中央工作站通讯，进行数据库管理，实现抄表收费、控制管理的功能。系统以用户使用空调的有效当量时间为依据进行收费，实现“多用多出，少用少出”的收费目的。以上的计量是在中央空调系统有效运行的情况下进行的。如果空调系统不运行，则不计费。
如下的系统流程图：
当系统提供制冷（或制热），且用户电动阀打开，用户风机盘管有效运行时，开始计费。用户使用有效当量时间为：
T总=K时段×K盘管×(K高×T高+ K中×T中+ K低×T低)
其中： 
T总: 风机盘管的总当量时间，单位h
K盘管：各盘管的制冷制热盘 
K高：风机盘管高档的档位系数
K中：风机盘管中档的档位系数
K低: 风机盘管低档的档位系数
T高：风机盘管高档的有效使用时间
T中：风机盘管中档的有效使用时间
T低: 风机盘管低档的有效使用时间
K时段：分时段系数
2、产品分类
目前我公司生产的时间型计费系统主要有如下系列产品：
·时间型采样器主要的型号有：C02M、C02B、C02T、C02F、C02H、G02H、C02S
·管理器的主要的型号有：G02M、G04P
3、时间型计费系统适用范围
适用于写字楼、高级公寓、高级生活小区、酒店、独立商铺等。
二、能量型中央空调计量1、系统介绍
“能量型”计费系统是依据热力学“热交换”原理，通过能量“积算仪”对用户使用中央空调过程中交换的“热量”进行累加，实现对中央空调的分户计量，进而按使用的“热量”比例对总费用进行科学合理分摊的计费形式。该系统可以有效减少空调使用能耗，使中央空调的运行管理更加科学、合理、规范。
“能量型”计费方式，主要用于商场、会所、工厂等需要进行分区域（计量区域的管径为DN50或DN50以上）、分层计量等大区域计量场合。
2、系统特点
l 热量学热交换原理为依据，科学合理。
l 电子系统，外界干扰影响小，使用寿命长。
l 使用无运动部件流量计，计量更加准确。
l 采用四线制高精度配对温度传感器。
l 软件系统功能强大，轻松实现分时段计费、数据集抄等功能。
3、系统原理
“能量型”计费系统根据热力交换原理，对热交换系统中载能介质（液体水）的出口温度T1、入口温度T2及瞬时流量q进行实时测量，并按照热力学能量计算公式，对系统消耗的冷量或热量值进行计算。当T1大于T2时，对冷量进行积算，而当T1小于T2时地热量进行积算，并将冷量和热量保存。
计算公式如下：
式中： 
l Q－－释放或吸收的热量 (J或wh)；
l qm－－流经能量表的水的质量流量(kg/h)；
l qv－－流经能量表的水的体积流量(m3 /h)；
l ρ－－流经能量表的水的密度（kg/ m）； 
l Δh－－在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差(J/kg)；
l t－－热交换的时间(h)。
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中央空调计费系统特点
中央空调计费系统管理软件是一套基于WINDOWS平台的全中文管理软件。通过该软件，可以实时检测中央空调系统的运行情况，方便物业公司对中央空调系统进行收费与管理。本系统主要有以下特点：

控制功能
理论发展
1.中央空调计费系统的发展自中央空调发明运行以来，对中央空调的使用收费是一直困扰着业界专家的问题之一。在未采用计量技术时期，国外普遍采用按面积分摊收费的方式进行收费。到了20世纪70年代，由于石油危机的出现，随着人们认识到节约能源的重要性，节能技术和设备随之得到迅猛发展。在推广供热计量技术过程中，如何选择计量方式从而达到节能目的，并提高经济效益的目的，成为中央空调收费的热点问题。 
冷热计量在国外应用时间当量较长，是比较成熟的技术；而在国内改革开放后，中央空调才发展了约二十余年，中央空调冷量计量收费技术是新兴的技术领域，选用计费方法时既要考虑计量的准确性－－合理公平，又要考虑投资的经济性－－能够广泛应用。国内广泛应用的“按面积”平均分摊的计费方式虽然简单方便、零成本，但无准确性而言，纯属一种简单的算术平均的分摊方法，不能满足用户对计费合理性的需求。在此形势下，国内的冷、热计量技术也受到了广泛的重视，业内暖通专家提出了一系列的计量费用分摊方法并被应用到中央空调计费系统中。至今，国内空调计费先后经历了用“电表计量”、“水表计量”、“热能表计量”等收费方式，但这些计量收费方法都存在着或多或少的缺陷，都未能彻底解决空调计量收费“合理性”的问题。
2.中央空调计费系统发展现状按照国家节约能源法的要求，生活用能必须计量向用户收费。这是社会主义市场经济要求的一项重大改革，是促进建筑节能工作的一项根本措施。然而从中央空调在国内出现至今，中央空调分户计量的问题一直困扰着国内专家。而这一问题也成为供冷计量的一大难题。
1.传统不合理的中央空调分户计量方式，分户计量收费无从谈起
中央空调分户计量技术在国内发展过程中，出现了诸如电表计量、水表计量、按面积计量等分户计量方式。由于这些计量方式存在不科学，不合理，不公平的问题，使中央空调分户计量形同虚设，甚至适得其反。就拿中央空调“按照使用面积进行分摊”来说，导致中央空调使用“用多用少一个样，用与不用一个样”的“大锅饭”局面，体现不出按中央空调“使用量”进行公平收费的原则，甚至大有提倡浪费消费的嫌疑。因此，在现在国内消费观念不成熟、人们整体节能意识薄弱的情况下，不合理，不科学的分户计量方式无助于社会节能，并有害于社会节能。
2.科学的中央空调分户计量方法造价高，
制约其广泛应用于分户计量。
采用能量热交换原理进行分户计量的方式，是通过计量户用能量进行分户计量的方法。这种方法有科学依据，是最科学的计量方式。然而，由于精确的热计量方式对用于采集温度差和瞬时流量的设备（配对温度传感器、流量计）的精度要求非常高，因此精确热计量方式设备成本相当高。同时，由于国内空调系统水质等外界因素的影响，这就直接制约了中央空调热计量分户计量方式的广泛运用。
3.时间型中央空调分户计量系统的出现，得到迅速的应用。
分户计量是手段，中央空调费用分摊是目的，分户计量收费的结果是促进社会节能。通过用户使用中央空调的时间反映该用户使用中央空调当量能量的计量方式，在1997年在佛山市其科电子工程有限公司诞生以来，就得到了得天独厚资质，得到迅速发展。这种方式通过采集中央空调运行状态，风机盘管运行状态，二通阀运行状态等数据，通过转换系数，得出用户使用中央空调的使用时间，从而转换成用户使用中央空调能量比例，实现分户计量，最终进行费用分摊。这种计量分摊技术用简单、合理、公平、科学的方法实现了中央空调分户计量和费用分摊。由于这种分摊技术造价相对较低，而且不与空调水系统发生关系，只限于电子控制系统的改造，因此非常适合于旧楼的中央空调分户计量系统改造。特别适合于以风机盘管为末端的中央空调系统的分户计量。因此，这种分户计量系统一经推出，受到了业界广泛关注，得到了迅速的发展。
中央空调计费系统选型
随着中央空调计费的市场需求越来越大，相关的厂家的逐步增多，目前市场还不是一个成熟的市场,，国家也没有相关的法规去规范这个市场,，难免有一些鱼目混珠的现象出现,，建议在选择选型时要考虑以下几点：
（1）、该厂家是否为专业做中央空调计费系统的厂家；有些厂家并不是专业做中央空调计费系统的,，而是以附带产品进入工程，在整个项目中让利给甲方，但到后期收费维护时由于经验不足，难免会出现问题并且不能自主解决，由于收费涉及到业主利益问题，极易产生纠纷，所以在选择厂家时需要考察。
（2）、查厂家是否有《中华人民共和国制造计量器具许可证》，此为关键一点，没有此证，则没有资格生产计量器具，产品则不是合法性产品。
（3）、选择好品牌后，要看选择的产品型号是否有相对应的《计量器具样机试验合格证书》，有些厂家有制造计量器具许可证，但有些产品型号没有经过计量器具质量单位监督检验，这是国家计量检定机构对该项计量产品的检验内容及是否合格的评价结果。；
（4）、工程应用上，时间型计费点要不少于5项计费点在1000个以上的项目正常运行2年经上的项目，该品牌比较可靠；
（5）、建议考察项目时可以自行考察，听取用户的意见，更为真实了解项目的运行情况。
计费方式
一、前言：
中央空调一般是以水为介质，将能量在用户末端和能量中心进行交换以实现集中供冷（或供热）的空气调节系统。集中供能分散使用是中央空调区别家用空调的主要特征。既然中央空调是集中供能和分散使用，如果分散使用的付费主体不同，就要涉及到费用分摊的问题，故本文着重对中央空调的几种计费方式进行探讨.
中央空调最简单的收费方式是按面积分摊或包干，它源于计划经济中集中供暖时的暖气收费，这也是最浪费能源和最不公平的收费方式，因其与市场经济规则的背离，导致收费矛盾激化时有发生。对中央空调实行分户计量、按量收费，充分体现“谁消费谁出钱”和“用多少能源出多少钱”的能源商品化的基本属性，具有以下意义：
1、分户计量、按量收费，公平合理！
2、促使用户主动节能，培养节能习惯，利国利民！
3、降低运行费用，延长主机寿命，实现业主与物业共赢！
4、实现系统的主动、被动节能，提高物业管理水平。
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，按计量方法的不同有以下几种方式：
1、直接计量“水土不服” 
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，这些都不利于能量表的应用推广。
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、两只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，易于理解。由于它要计量多个参数，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，主要用在分层、分区的中央空调计费上。
有些热量表生产厂商将其暖气表的能量积算仪上加“取正”功能后就认为可以用在中央空调的计费上，这是一种误解。暖气和中央空调计量原理虽相同，但实际应用环境不一样：暖气是通过调节水流量来调节热交换量的,属小流量、大温差环境，其进、回水温差在35℃左右，对流量精度要求较高而温差精度要求较低，所以热量表标准温差精度在3-95℃；中央空调未端是定流量，小温差系统，它是通过调节风速来改变热交换面积，从而达到调节热交换量之目的！因此其对流量精度要求较低而温差精度较高，因中央空调的进、回水标准温差是5℃，如果允许1℃的误差，在一个装有6台风机盘管的家庭开一台时，已不能满足计量要求。因此用于中央空调计费的能量表温差精度应在1℃以下。现在暖气热量表温差精度多在2-3℃，价格已在千元，要其达到计量中央空调的温差精度成本将更高。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。
2、用水表、电表进行中央空调计量收费的方式是不合理的！
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：电表计费，水表计费等。
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。
3、未端开关时间计费法没能保证 “时间量”与中央空调“冷量”的必然联系，重蹈水表计费、电表计费的覆辙
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，这也就不用奇怪为什么国家计量主管部门只给这些厂家颁发“计时器”的《制造计量器具许可证》而不是中央空调计费系统的！（因为其执行的就是《电子时钟计时器器标准》）
4、当量能量计量法 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－－CFP系列中央空调计费系统能经国家计量主管部门批准的原因是：
中央空调计量收费就是将中央空调的“能量”商品化，而商品的价格取决于商品内在的“质”和外在的“量”，而〖水表、电表、未端开关时间计费法〗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”或“开关时间量”并不等于用户所消耗的“用冷量”，所以出现了不合情理的结果，必然造成收费纠纷；因而这些中央空调计费方式被市场所淘汰也在情理之中。
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）和电机状态（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），但这仅仅是一个初步数据，还得利用计算机技术、微电子技术、通讯技术和网络技术等，通过计费管理软件以这些数据为基础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。
CFP系列中央空调计费系统是最新一代以风机盘管为计费对象的中央空调计量器具，它是郑州春泉暖通节能设备有限公司首创的“有效果” 计费原则和“时间计费”法的结晶，包括CFP计费器、CRS485-D区域管理器、CJ-Wxp管理软件和CJ-3000计费主机四部分。
根据物质的热交换能量计算热力学公式Q=∫cΔTV=∫c（T2-T1）qt，中央空调风机盘管的流量q基本是定值，时间t我们可以通过计时器计量，温差（T2-T1）是技术的关键点。物质的热交换有传导、对流和辐射三种方式，中央空调风机盘管的热交换主要是通过传导来实现的，不存在对流，并且辐射也可忽略不计，传导量与温差和换热面积成正比，风机盘管的换热面积又与风量v成正比。在标况（供水温度T1=7℃；回水温度T2=12℃）下，中央空调风机盘管的热交换量计算公式Q=∫cΔTV=∫c（T2-T1）qt可变为Q=∫Xvt，（v：风速系数；X：型号能力系数；t：使用时间）。根据模糊理论，我们将供水温度T1≤12℃（制冷）或T≥40℃（采暖），基本能满足用户正常使用要求的情况作为有效计量收费；供水温度T1>12℃空调使用效果较差的时间作为损耗进入成本，不收取用户费用，这就是“有效果”计费原则。通过计量中央空调风机盘管各档位在“有效果”条件下的运行时间（阀开档位运行的时间）按W=∑Pi*ti计算出每一台风机盘管消耗的当量能量，当量能量单价等于总成本除以计量出的总当量能量，这样每一个用户的应交纳的中央空调费用就可以按消耗的当量能量乘以单价得出。就如1KW的电炉，用1小时就是1度电，但其前题是电压在220V±5%范围内，这个±5%就是基本能满足用户正常使用要求的“有效果”范围，如果电压超过±5%这一范围，用户电器就没法正常工作。
CFP系列中央空调计费系统不仅计量了中央空调的“量”（用户使用时间），关键在于计量的是中央空调的“质量”（有效果时间）！较好的解决了中央空调计费的合理性，确保作为商品的中央空调“用冷量”具有实用性，满足用户正常使用要求，较好的保障了用户的权益；同时其将供水温度T>12℃或T<40℃，空调使用效果较差的时间作为损耗处理，费用计入中央空调运行成本，符合物业管理收费原则。
CFP系列中央空调计费系统具有良好的适用性，对于中央空调系统的设计、安装无任何特殊要求，较小的投资成本满足了用户的需求，已广泛应用于以风机盘管为末端的住宅楼、写字楼中。该系统具有对用户的空调进行计费、查询、欠费禁用等管理功能。
关于CFP系列中央空调计费系统的误差影响因素主要是中央空调系统的水流不平衡和风机盘管的换热功率偏差不一致，而这一部分正是我们的中央空调设计人员的进行专业设计的核心内容。CFP型中央空调计费方式是间接计量、当量分摊机制实现中央空调的计量收费的！CFP系列中央空调计费系统的计费误差经过系统内二次分摊后已达到中央空调计量精确度要求。2002年CFP系列中央空调计费系统取得国家计量器具型式批准和计量生产许可证，是国内第一个经国家主管部门批准中央空调专用计量器具。
二．总结
综上所述，值得推荐的两种计量方式为直接能量计量（能量表）和CFP当量能量计量，又根据它们的特点不同，前者适用于分层、分区等大面积计量，后者适用于办公楼、写字楼、酒店、住宅楼等小面积计量。
管理建议 
作为涉及到公平合理的，列入国家许可证管理体制的计量器具，主管部门应该依据《计量法》、〈产品质量法〉、〈消费者权益保护法〉等国家现行法律体制下加强监管和处罚力度，引导市场沿正确轨道发展。作为楼盘开发商或系统集成商在选用这类产品时应注重以下几个方面： 
1、查验厂家资质，特别是计量许可证，看其是否有计量许可证及其内容是否为中央空调计量器具， 
2、拒绝替代计量器具，对用户和自己负责。 
3、查验计量标准看其是否达到计量要求。
（空侣网暖通专家提供）