中央空调计费是在能量测量、记录基础上,实现费用公平分开的费用计算、分摊系统。正如采暖系统热分户计量可促进节能,集中空调系统冷量计量对于南方地区建筑节能的意义不言而喻。尽管中央空调计费装置本身并不节能,但是,作为一种有效的能量管理工具,中央空调计费能改变使用者的消费行为,一般认为,中央空调能量计费能节能10 %～15 %〔4〕,也有学者认为能节能20 %～30 %。目前,通过能量计量、收费共享节能收益已成为能源成本管理和节能激励的主要措施之一。相对与采暖能耗分户计量工作,中央空调冷量计量、计费工作无疑还有很长的路要走。

一、中央空调计费的主要方法

  这些计费方式总体来说分为两种,一种是直接式,测量各空调用户的参数,如冷冻水流量、冷冻水进出口温度或冷风的流量、温差及运行时间等,然后精确计算每户的冷量,按冷量单价计算总费用。另一种是间接式或当量式计费,这类计费方法也需要计量空调系统的某些参数,但并不一定精确计量全部参数,然后按设定的公式计算出所有空调末端的能耗,并按比例进行分摊总能耗的计费方法。

1.1精确冷量型

  这种方式也叫直接计费型,计费原理很简单,就是在空调末端设备的进、出口端安装温度传感器,测量冷冻水的进、出口温度,同时在空调末端设备的出水管上安装流量计进行流量测量,测得瞬时流量,然后通过积分运算得到用户所用的冷量,再根据单位冷量的费用得到用户的总能耗费用。

1.2冷冻水流量型

  冷冻水流量计费法又分为两种。一种方法是只计量中央空调末端设备中冷冻水的进出口温差,假定冷冻水流量不变。由于只要空调末端开启,就开始计费,并且使用定常流量来计算冷量,有人认为这种方式的准确度一般情况下可以达到90 % ,但是当某分支路有用户关闭空调时,误差比较大,会达到50%之多。

冷冻水流量型的第二种方法与第一种方法刚好相反,只测量通过空调末端设备的流量,而不考虑冷冻水进出口温度是否发生变化。因此,这种计量方法的精度也有问题。

1.3电费计量型

   电费计量型就是通过计量空调末端的用电量,再根据用电量换算为冷量,统计中央空调系统中各用户的总冷量,再根据各用户的冷量比例来分摊费用。由于各用户的能效比( EER) 或性能系数(COP)不一样,即使空调用户的电耗相同,冷量也未必一样,如对于同一型号的风机盘管,高静压和普通型制冷量差不多,而它们的用电量则相差很大。但如果空调用户的类型相同,所采用的风机盘管规格和型号相同,如办公类建筑,此种计费方法作为用户冷量的收费依据也有一定道理。

1.4时间计量型

  这种计量方法是将计费采样器接入空调末端的电动二通阀两端,通过读取空调器的使用时间,然后准确计算各用户使用空调系统的累计时间,同时,采样器还获取用户末端设备风量的相应档位信号,并以此作为依据计算收费。相应于这种简单时间计费型收费方式,还有一种改进型时间计费方式,即根据风机盘管的各档位时间,再换算为计费时间的方式。按时间进行收费的方式比较粗糙,即没有考虑冷冻水流量的变化,也没有考虑冷冻水温度的变化。因为冷量与普通的物理量不同,既有“量”的变化,也有“质”的变化。这种收费方式比较简单,也具有一定的可信度,适合于风机盘管的冷量计量,如负荷变动不是太大的写字楼,在中国应用比较广泛。

二、中央空调计费方式与应用讨论

  中央空调计费的目的是从管理上实现节能,总的原则是“谁使用谁付费,用多少交多少”。把冷量作为商品,由用户自觉调节控制使用,公平收费。因此,计费的本质是各用户公平分担建筑冷量的费用,国外一般把空调计费说成cost allocation 而很少说成fee billing 就充分说明了这点。

  就计费方式来说,直接计费法方式透明,更容易为用户所接受,但是直接计费法的缺点是设备成本高,平均一个计费点造价大约一万多元,而且维护工作量大。直接计费从原理上讲非常精确,但是实际中有可能流量计有动态、静态扰动,以及结垢、老化及磨损现象,加上温度传感器的漂移、保温效果不好,所引起的误差有时能达到惊人的地步。一般认为,直接计费的主要误差在流量计,放入管内的流量计,如转子、电磁流量计在低流量时不敏感。放在管外的流量计,如超声波流量计适于管外检测,但对小流量不适用,而且受管的厚度、材料、表面粗糙度影响。因此,加强测量工业的发展是节能根本的手段已成为共识。

三、结论

(1) 中央空调计费促进建筑节能,节能效果显著,通过冷量计量计费共享节能收益已成为能源成本管理和节能激励的主要措施之一。

(2) 中央空调冷量计费的方法各有优缺点,在应用中要结合工程的实际情况选择适合的计费方法,或者使用几种组合计量方法。

(3) 推广中央空调计费的瓶颈在于不公正的计费方式,来自于冷量计量的有效性。同时,推广中央空调收费应尽量减少中央空调计费的成本。

(4) 应大力发展独立的节能服务公司和中央空调服务公司,增加中央空调冷量计量、计费的专业性服务。

(5) 现阶段中央空调的冷量计量计费应搁弃技术上的争议,通过争取政府立法、行业推广等办法,大力推广中央空调的计费计量,从而实现建筑管理上的节能。