中央空調系統能量包計費方式研究

李曉鳳（天津海運職業學院，天津 300350）

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中央空調系統能量包計費方式研究

李曉鳳
（天津海運職業學院，天津 300350）

摘 要：采用能量計費方式雖不能直接減少能源消耗，但是可以改變用戶用能習慣。本文提出中央空調系統能量包計費方式，基于冷負荷來設定基礎能量包，在基礎能量包范圍內的單位冷價低，超出基礎能量包范圍內，提高單位冷價，以達到節能減排的目的。

關鍵詞：中央空調；能量計量法；基礎能量包；單位冷價

1　前言

隨著能源的過度使用，產生了環境和能源短缺兩大問題，所以節能問題變得越來越重要。建筑能耗與工業、交通并成為能源消耗的三大巨頭，建筑能耗占社會總能耗的1/3左右，制冷空調熱泵產品占建筑能耗的30%～50%［1］。所以減少中央空調的能源消耗勢在必行。

中央空調的計費方式大部分仍采用傳統簡單的面積分攤法。這種方法簡單方便，但是大部分人并不考慮空調使用是否節能問題，造成有人沒人空調照開的現象，導致能源浪費。如果采用能量計量法，用多少交多少費用，可以喚醒人們的節能意識［2］。本文提出一種新的計費方式——能量包計費法，該方法是基于能量計量法的基礎上，借鑒了手機資費套餐和階梯電價的形式設計的。

2　能量計量法介紹

中央空調系統為室內提供冷量或熱量，大部分采用載冷劑——水將冷量或熱量帶入房間，然后與室內空氣進行換熱——熱量交換。根據換熱原理可知，只需計算空調末端與用戶室內的熱交換量即可。按照熱力學換熱公式積分計算用戶使用的熱量或冷量。以此作為空調費用計算［3］。計算公式如下：

式中：c——冷凍水的比熱，一般可認為是定值為4.187 kJ/（kg·K）；qm——冷凍水質量流量，kg/s；Tg、T——供回水溫度，K； t——時間，s——秒。

3　能量包計費方式

中央空調采用能量計費法時，用戶需繳納的費用C包括兩種費用，一種是用戶使用費Ce和基本維護費用Cm，即

用戶使用費ce包括中央空調實際運行成本（中央空調機組、水泵、冷卻塔等的電量、水量成本）等。基本維護費cm包括：能量損失、維修維護費用、人員工資、設備折舊費用等，這部分費用采用面積均攤法進行計算。

3.1用戶使用費用

用戶使用費用包括兩部分，一部分為基礎冷量產生，一部分為超出基礎冷量產生費用。中央空調系統采用能量計費方式，借鑒移動通訊的流量包的方式和階梯電價。并且以節能角度看，超出流量的單位能量費用高于基礎流量。

如果用戶使用冷量在基礎冷量包范圍內，所繳納費只有這一部分。但是如果是用冷量超過了基礎冷量包，則所繳納費用由兩部分組成，一部分為用基礎冷量按上式計算的費用，還有一部分超出基礎冷量以外的冷量按照下式進行計算，多了一個不節能系數，以此督促用戶減少冷量的使用，節約能源。

3.2基礎冷量計算

在計算基礎冷量包時，須考慮房間的朝向、位置、保溫材料、室內設備人員等情況不同，使用冷量情況不同。所以，基礎能量以冷負荷為依據，冷負荷可以采用設計軟件計算得到，在計算基礎冷量包時，考慮節能問題，所以應選擇最小值。還有需要強調是：

第一：以節能角度考慮，計算室內溫度取設計手冊上標準最高值；

第二：冷負荷采用實時冷負荷平均值qm，是整個供冷季的平均冷負荷。

式中：Q——供冷季所需總的冷量，kJ；qm——實時冷負荷平均值，kW； t——每天用冷時間，h/d；h——用冷天數，d 。

注：在計算實時冷負荷平均值時，所考慮的實時冷負荷為用冷單位或用戶常規時間內的平均冷負荷，如學校為學生上學時間段內的逐時冷負荷，而賓館、住宅等全天用冷用戶需要計算全天候的逐時冷負荷再去平均值。

根據建筑物類型不同，每天用冷時間不同：

（1）政府、寫字樓。針對政府、寫字樓，根據國家規定，上班時間為8小時，考慮不同的單位可能有加班或上班時間不一樣的情況，需乘一系數：式中：α——加班系數，一般取1.1～1.3。

（2）中小學校。中小學校一般上學時間為6～9小時，取平均值8小時。

3.3超出基礎冷量費用

一般按照國家節能標準用能基礎冷量包足夠使用，但是每個人、每個單位的用冷習慣，用冷量也就不同，當基礎冷量不能滿足時，需要有超出基礎冷量的部分，這部分不會比基礎冷量的單位冷價低，只會比基礎單位冷價高，再乘一個不節能系數，該不節能系數建議取2以上，提高單位冷價，督促用戶采用節能方式使用。

4　結論

中央空調系統計費方式可以改變用戶的用能習慣，采用能量計量計費方式將供冷所繳納費用與用戶用冷量掛鉤，用戶或單位為了節約成本，會有意識的節約能源。本文受移動通訊企業的能量包和階梯電價的啟示，提出了采用能量包的形式進行收費。計量方法仍為能量計量法，并詳細計算冷負荷。然后計算基礎能量包，用戶所用冷量在能量包范圍內，單位冷價要低，如果超出該范圍需要乘一不節能系數，建議不低于2.0，也就是單位冷價將至少翻翻，以此督促用戶養成良好的節能習慣，達到節能減排的目的。

參考文獻：

［1］白雪蓮，孫純武，郭林文等.公共建筑空調系統能耗預測與分析［J］.重慶大學學報：自然科學版，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］李曉鳳，張朝偉.淺談集中空調系統計費方式［J］.機電信息，2015，30（10）：178-179.

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