中央空调系统能量包计费方式研究

李晓凤（天津海运职业学院，天津 300350）



中央空调系统能量包计费方式研究

李晓凤
（天津海运职业学院，天津 300350）

摘 要：采用能量计费方式虽不能直接减少能源消耗，但是可以改变用户用能习惯。本文提出中央空调系统能量包计费方式，基于冷负荷来设定基础能量包，在基础能量包范围内的单位冷价低，超出基础能量包范围内，提高单位冷价，以达到节能减排的目的。

关键词：中央空调；能量计量法；基础能量包；单位冷价

1　前言

随着能源的过度使用，产生了环境和能源短缺两大问题，所以节能问题变得越来越重要。建筑能耗与工业、交通并成为能源消耗的三大巨头，建筑能耗占社会总能耗的1/3左右，制冷空调热泵产品占建筑能耗的30%～50%［1］。所以减少中央空调的能源消耗势在必行。

中央空调的计费方式大部分仍采用传统简单的面积分摊法。这种方法简单方便，但是大部分人并不考虑空调使用是否节能问题，造成有人没人空调照开的现象，导致能源浪费。如果采用能量计量法，用多少交多少费用，可以唤醒人们的节能意识［2］。本文提出一种新的计费方式——能量包计费法，该方法是基于能量计量法的基础上，借鉴了手机资费套餐和阶梯电价的形式设计的。

2　能量计量法介绍

中央空调系统为室内提供冷量或热量，大部分采用载冷剂——水将冷量或热量带入房间，然后与室内空气进行换热——热量交换。根据换热原理可知，只需计算空调末端与用户室内的热交换量即可。按照热力学换热公式积分计算用户使用的热量或冷量。以此作为空调费用计算［3］。计算公式如下：

式中：c——冷冻水的比热，一般可认为是定值为4.187 kJ/（kg·K）；qm——冷冻水质量流量，kg/s；Tg、T——供回水温度，K； t——时间，s——秒。

3　能量包计费方式

中央空调采用能量计费法时，用户需缴纳的费用C包括两种费用，一种是用户使用费Ce和基本维护费用Cm，即

用户使用费ce包括中央空调实际运行成本（中央空调机组、水泵、冷却塔等的电量、水量成本）等。基本维护费cm包括：能量损失、维修维护费用、人员工资、设备折旧费用等，这部分费用采用面积均摊法进行计算。

3.1用户使用费用

用户使用费用包括两部分，一部分为基础冷量产生，一部分为超出基础冷量产生费用。中央空调系统采用能量计费方式，借鉴移动通讯的流量包的方式和阶梯电价。并且以节能角度看，超出流量的单位能量费用高于基础流量。

如果用户使用冷量在基础冷量包范围内，所缴纳费只有这一部分。但是如果是用冷量超过了基础冷量包，则所缴纳费用由两部分组成，一部分为用基础冷量按上式计算的费用，还有一部分超出基础冷量以外的冷量按照下式进行计算，多了一个不节能系数，以此督促用户减少冷量的使用，节约能源。

3.2基础冷量计算

在计算基础冷量包时，须考虑房间的朝向、位置、保温材料、室内设备人员等情况不同，使用冷量情况不同。所以，基础能量以冷负荷为依据，冷负荷可以采用设计软件计算得到，在计算基础冷量包时，考虑节能问题，所以应选择最小值。还有需要强调是：

第一：以节能角度考虑，计算室内温度取设计手册上标准最高值；

第二：冷负荷采用实时冷负荷平均值qm，是整个供冷季的平均冷负荷。

式中：Q——供冷季所需总的冷量，kJ；qm——实时冷负荷平均值，kW； t——每天用冷时间，h/d；h——用冷天数，d 。

注：在计算实时冷负荷平均值时，所考虑的实时冷负荷为用冷单位或用户常规时间内的平均冷负荷，如学校为学生上学时间段内的逐时冷负荷，而宾馆、住宅等全天用冷用户需要计算全天候的逐时冷负荷再去平均值。

根据建筑物类型不同，每天用冷时间不同：

（1）政府、写字楼。针对政府、写字楼，根据国家规定，上班时间为8小时，考虑不同的单位可能有加班或上班时间不一样的情况，需乘一系数：式中：α——加班系数，一般取1.1～1.3。

（2）中小学校。中小学校一般上学时间为6～9小时，取平均值8小时。

3.3超出基础冷量费用

一般按照国家节能标准用能基础冷量包足够使用，但是每个人、每个单位的用冷习惯，用冷量也就不同，当基础冷量不能满足时，需要有超出基础冷量的部分，这部分不会比基础冷量的单位冷价低，只会比基础单位冷价高，再乘一个不节能系数，该不节能系数建议取2以上，提高单位冷价，督促用户采用节能方式使用。

4　结论

中央空调系统计费方式可以改变用户的用能习惯，采用能量计量计费方式将供冷所缴纳费用与用户用冷量挂钩，用户或单位为了节约成本，会有意识的节约能源。本文受移动通讯企业的能量包和阶梯电价的启示，提出了采用能量包的形式进行收费。计量方法仍为能量计量法，并详细计算冷负荷。然后计算基础能量包，用户所用冷量在能量包范围内，单位冷价要低，如果超出该范围需要乘一不节能系数，建议不低于2.0，也就是单位冷价将至少翻翻，以此督促用户养成良好的节能习惯，达到节能减排的目的。

参考文献：

［1］白雪莲，孙纯武，郭林文等.公共建筑空调系统能耗预测与分析［J］.重庆大学学报：自然科学版，2008，31（06）：637-641.

［2］Ye Yao，ZhiweiLian， Shiqing Liu， Energy-cost allocation based on the theory of frequency response［J］. Applied Energy， 2004，79（04）：371-383.

［3］李晓凤，张朝伟.浅谈集中空调系统计费方式［J］.机电信息，2015，30（10）：178-179.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.254