中央空調(diào)系統(tǒng)能量包計(jì)費(fèi)方式研究

李曉鳳（天津海運(yùn)職業(yè)學(xué)院，天津 300350）

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中央空調(diào)系統(tǒng)能量包計(jì)費(fèi)方式研究

李曉鳳
（天津海運(yùn)職業(yè)學(xué)院，天津 300350）

摘 要：采用能量計(jì)費(fèi)方式雖不能直接減少能源消耗，但是可以改變用戶用能習(xí)慣。本文提出中央空調(diào)系統(tǒng)能量包計(jì)費(fèi)方式，基于冷負(fù)荷來設(shè)定基礎(chǔ)能量包，在基礎(chǔ)能量包范圍內(nèi)的單位冷價(jià)低，超出基礎(chǔ)能量包范圍內(nèi)，提高單位冷價(jià)，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；能量計(jì)量法；基礎(chǔ)能量包；單位冷價(jià)

1　前言

隨著能源的過度使用，產(chǎn)生了環(huán)境和能源短缺兩大問題，所以節(jié)能問題變得越來越重要。建筑能耗與工業(yè)、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(diào)熱泵產(chǎn)品占建筑能耗的30%～50%［1］。所以減少中央空調(diào)的能源消耗勢在必行。

中央空調(diào)的計(jì)費(fèi)方式大部分仍采用傳統(tǒng)簡單的面積分?jǐn)偡?。這種方法簡單方便，但是大部分人并不考慮空調(diào)使用是否節(jié)能問題，造成有人沒人空調(diào)照開的現(xiàn)象，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。如果采用能量計(jì)量法，用多少交多少費(fèi)用，可以喚醒人們的節(jié)能意識［2］。本文提出一種新的計(jì)費(fèi)方式——能量包計(jì)費(fèi)法，該方法是基于能量計(jì)量法的基礎(chǔ)上，借鑒了手機(jī)資費(fèi)套餐和階梯電價(jià)的形式設(shè)計(jì)的。

2　能量計(jì)量法介紹

中央空調(diào)系統(tǒng)為室內(nèi)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(nèi)空氣進(jìn)行換熱——熱量交換。根據(jù)換熱原理可知，只需計(jì)算空調(diào)末端與用戶室內(nèi)的熱交換量即可。按照熱力學(xué)換熱公式積分計(jì)算用戶使用的熱量或冷量。以此作為空調(diào)費(fèi)用計(jì)算［3］。計(jì)算公式如下：

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

3　能量包計(jì)費(fèi)方式

中央空調(diào)采用能量計(jì)費(fèi)法時(shí)，用戶需繳納的費(fèi)用C包括兩種費(fèi)用，一種是用戶使用費(fèi)Ce和基本維護(hù)費(fèi)用Cm，即

用戶使用費(fèi)ce包括中央空調(diào)實(shí)際運(yùn)行成本（中央空調(diào)機(jī)組、水泵、冷卻塔等的電量、水量成本）等?；揪S護(hù)費(fèi)cm包括：能量損失、維修維護(hù)費(fèi)用、人員工資、設(shè)備折舊費(fèi)用等，這部分費(fèi)用采用面積均攤法進(jìn)行計(jì)算。

3.1用戶使用費(fèi)用

用戶使用費(fèi)用包括兩部分，一部分為基礎(chǔ)冷量產(chǎn)生，一部分為超出基礎(chǔ)冷量產(chǎn)生費(fèi)用。中央空調(diào)系統(tǒng)采用能量計(jì)費(fèi)方式，借鑒移動通訊的流量包的方式和階梯電價(jià)。并且以節(jié)能角度看，超出流量的單位能量費(fèi)用高于基礎(chǔ)流量。

如果用戶使用冷量在基礎(chǔ)冷量包范圍內(nèi)，所繳納費(fèi)只有這一部分。但是如果是用冷量超過了基礎(chǔ)冷量包，則所繳納費(fèi)用由兩部分組成，一部分為用基礎(chǔ)冷量按上式計(jì)算的費(fèi)用，還有一部分超出基礎(chǔ)冷量以外的冷量按照下式進(jìn)行計(jì)算，多了一個(gè)不節(jié)能系數(shù)，以此督促用戶減少冷量的使用，節(jié)約能源。

3.2基礎(chǔ)冷量計(jì)算

在計(jì)算基礎(chǔ)冷量包時(shí)，須考慮房間的朝向、位置、保溫材料、室內(nèi)設(shè)備人員等情況不同，使用冷量情況不同。所以，基礎(chǔ)能量以冷負(fù)荷為依據(jù)，冷負(fù)荷可以采用設(shè)計(jì)軟件計(jì)算得到，在計(jì)算基礎(chǔ)冷量包時(shí)，考慮節(jié)能問題，所以應(yīng)選擇最小值。還有需要強(qiáng)調(diào)是：

第一：以節(jié)能角度考慮，計(jì)算室內(nèi)溫度取設(shè)計(jì)手冊上標(biāo)準(zhǔn)最高值；

第二：冷負(fù)荷采用實(shí)時(shí)冷負(fù)荷平均值qm，是整個(gè)供冷季的平均冷負(fù)荷。

式中：Q——供冷季所需總的冷量，kJ；qm——實(shí)時(shí)冷負(fù)荷平均值，kW； t——每天用冷時(shí)間，h/d；h——用冷天數(shù)，d 。

注：在計(jì)算實(shí)時(shí)冷負(fù)荷平均值時(shí)，所考慮的實(shí)時(shí)冷負(fù)荷為用冷單位或用戶常規(guī)時(shí)間內(nèi)的平均冷負(fù)荷，如學(xué)校為學(xué)生上學(xué)時(shí)間段內(nèi)的逐時(shí)冷負(fù)荷，而賓館、住宅等全天用冷用戶需要計(jì)算全天候的逐時(shí)冷負(fù)荷再去平均值。

根據(jù)建筑物類型不同，每天用冷時(shí)間不同：

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

（2）中小學(xué)校。中小學(xué)校一般上學(xué)時(shí)間為6～9小時(shí)，取平均值8小時(shí)。

3.3超出基礎(chǔ)冷量費(fèi)用

一般按照國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)用能基礎(chǔ)冷量包足夠使用，但是每個(gè)人、每個(gè)單位的用冷習(xí)慣，用冷量也就不同，當(dāng)基礎(chǔ)冷量不能滿足時(shí)，需要有超出基礎(chǔ)冷量的部分，這部分不會比基礎(chǔ)冷量的單位冷價(jià)低，只會比基礎(chǔ)單位冷價(jià)高，再乘一個(gè)不節(jié)能系數(shù)，該不節(jié)能系數(shù)建議取2以上，提高單位冷價(jià)，督促用戶采用節(jié)能方式使用。

4　結(jié)論

中央空調(diào)系統(tǒng)計(jì)費(fèi)方式可以改變用戶的用能習(xí)慣，采用能量計(jì)量計(jì)費(fèi)方式將供冷所繳納費(fèi)用與用戶用冷量掛鉤，用戶或單位為了節(jié)約成本，會有意識的節(jié)約能源。本文受移動通訊企業(yè)的能量包和階梯電價(jià)的啟示，提出了采用能量包的形式進(jìn)行收費(fèi)。計(jì)量方法仍為能量計(jì)量法，并詳細(xì)計(jì)算冷負(fù)荷。然后計(jì)算基礎(chǔ)能量包，用戶所用冷量在能量包范圍內(nèi)，單位冷價(jià)要低，如果超出該范圍需要乘一不節(jié)能系數(shù)，建議不低于2.0，也就是單位冷價(jià)將至少翻翻，以此督促用戶養(yǎng)成良好的節(jié)能習(xí)慣，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

參考文獻(xiàn)：

［1］白雪蓮，孫純武，郭林文等.公共建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗預(yù)測與分析［J］.重慶大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)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(diào)系統(tǒng)計(jì)費(fèi)方式［J］.機(jī)電信息，2015，30（10）：178-179.

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