Lonworks联网型温控器与空调计费

• 关键词：空调节能,按使用收费,能耗计量,LonWorks技术,分布式控制与集中管理,联网型温控器
• 作者：Highsys
• 摘要：中央空调计量收费系统将致力于实现建筑的水、电、空调进行能耗及计费统计，统一管理。根据建筑的实际情况以及管理模式设计制作而成。以分布于建筑内楼层、房间的LonWorks联网型风机盘管温控器、远传型热能表、水表、电表等表计作为主要监控设备，配置相应的网络控制器、网络设备、中央监控工作站和监控管理软件，实现中央空调各使用单位分布式实时监测、集中管理的工作模式。

一、空调计量收费概述

随着中国经济的迅速发展，各类大型办公楼、写字楼、商住楼、酒店等日益增多，而人们对于能耗计量的量化观念也越来越强烈。物管收费需要电费、水费、空调有据可依，如何在收费过程中避免引起争议成为亟待解决的难题。

中央空调计量收费系统将致力于实现建筑的水、电、空调进行能耗及计费统计，统一管理。根据建筑的实际情况以及管理模式设计制作而成。以分布于建筑内楼层、房间的LonWorks联网型风机盘管温控器、远传型热能表、水表、电表等表计作为主要监控设备，配置相应的网络控制器、网络设备、中央监控工作站和监控管理软件，实现中央空调各使用单位分布式实时监测、集中管理的工作模式。

二、LonWorks联网型风机盘管温控器的引入

一直以来，中央空调的收费是按建筑面积分摊，用户交费与其使用情况无关。常导致不管是否需要，空调总在使用，形成“供多少用多少”的局面。空调机组长期处于满负荷或者是超负荷的工作状态下，能耗严重浪费，运营费用升高、管理利润降低，并且也大大缩短了空调系统设备的使用寿命。

空调计费系统体现了按需使用，按用量收费，为中央空调的使用提供了节能降耗的技术基础与管理手段。这样不仅可以使用户在缴费问题上有据可依，同时降低了运行费用，延长了空调主要及各类设备的使用寿命，达到了减负增收的双重效果。较好的解决了用户与物业管理公司之间的收费争端，改善了客、主之间的关系。这样不仅增加了物业管理公司的经济效益，社会效益也很显著。

以往空调计费系统往往采用在楼层增加大量的数据采集装置或者IC卡预付费装置，对所有的风机盘管温控器的数据进行采集，并传达到监管中心，通过软件进行数据累积和分析计算。这种空调计量方案在实施过程中需要放置大量的信号采集器及线缆，人力物力消耗很大，而且系统结构复杂，故障点多且不易维护。采用LonWorks联网型风机盘管控制器作为空调末端监测与计量的解决方案，可以大大提高系统数据采集的可靠性、控制的实时性，同时，节省信号采集电缆，系统网络架够简单，施工和维护方便（LonWorks技术可参考本站相关技术资料，本文不再赘述）。

三、空调计费系统设计方略

1、设计原则

空调计费系统的建立是一项复杂的工程，必须全面规划，从全局的观点出发 , 考虑到可扩展性。建设一个合理的中央空调计费系统 , 不仅要满足现在的业务管理需求 , 还要考虑到今后的信息处理增长及其技术升级适应性。在进行系统方案设计时，要求必须达到以下目标：

Ø 技术先进性：

采用国际上先进的LonWorks现场总线通讯技术，通过集中控制系统的通讯网络将各层的风机盘管温控器进行联网，实现集中管理和分布式控制功能。

Ø 数据安全性：

系统的软件构成能保证系统和数据的安全性,采取必要的防范措施，使整个系统在受到非法入侵或意外故障时，对系统破坏限制在最小程度。

Ø 运行可靠性和容错性：

分布式控制、集中管理的特点，保证每个子系统都能独立控制，同时在中央工作站上集中管理，使得整个系统的架构完善、运行可靠。

Ø 系统可扩展性：

系统建设方案中的网络能力、软件资源、监控点数均应保留有一定的余量，以便根据业主要求灵活变化；

Ø 系统可集成性：

系统具有充分的开放性。计费系统管理软件，具有与其它建筑设备和系统产品进行数据通讯的能力，具有和第三方作数据交换和信息共享的能力，以便方便实现管理信息系统集成；

Ø 建设经济性：

以切合项目实际情况为出发点，对计费设备配置方案进行优化，充分考虑实际需求，杜绝重复投资，提高项目效费比；

Ø 软件易操作性：

建设一套完整的、具有良好人机界面的软件系统，包括操作系统及应用软件。系统的操作界面为中文图形界面，可采用网页化的浏览方式；

2、系统总体结构

为兼顾空调计量系统的准确性和效费比，建议采用热量表与风机盘管计时综合计费方案。首先，采用配置MBUS通讯的热量表对楼层空调给水总管进行监测，得出各楼层空调用户能量消费总数，各热量表的数据通过MBUS转LonWorks网关集成进现场LON控制网络。采用LonWorks联网功能的风机盘管温控器，对所有房间的风机盘管分别进行有效运行时间的累计，即对每个风机盘管分别累计三个档位的运行时间，然后把三速开关有效时间按照各风机盘管高、中、低三档不同风量比例进行加权累加，形成单个风机盘管运行归一时间，再累计各层所有风机盘管的归一运行时间，形成各层总的盘管归一运行时间，通过与总的空调能耗比较，按照比例去计算分摊该楼层各个房间的空调费用，这样就实现了对每个房间进行空调计量的目的。空调末端数据的采集和处理是通过在每个房间安装LonWorks联网型风机盘管温控器，对风机盘管的运行时间和档位进行采集，并实时送到监控中心，进行数据的分析和累积，并对风机盘管的启停进行远程控制，对拖欠空调使用费的用户实施强制停用措施。

3、空调能耗的计算

对中央空调费用进行准确的分摊，计算准确的本建筑中央空调总费用是分摊的基础。能量在转化和传输的过程中会产生各种各样的损耗，各楼层总能耗还要进一步按照各自消耗量的大小去加权分摊空调总能耗。空调系统正常运行总的能耗费用表现为：

1）.冷水机组、冷却塔、循环水泵等设备所用电能的电费，也包括新风机、空调机的夏季用电费用或热水泵、热水炉、等致热设备所用电能的电费，油费，也包括新风机、空调机的冬季用电费用。

2）.空调系统补充用水的水费。可忽略不计或由附加费用来体现。

3）.冷源系统、空调系统运维费。

以上各类费用中，1类费用可以通过准确的计量用电量计算出来。2、3二项可以根据实际情况通过预置的方式输入计费系统，求出冷气系统每月每日每时的平均费用。

4、风机盘管如何计时计量

采用具备LonWorks联网功能的风机盘管温控器，对每个房间的风机盘管分别进行有效运行时间的累计，即对每个风机盘管分别累计三个档位的运行时间，然后把三速开关有效时间按照各风机盘管高、中、低三档不同风量比例进行归一，再累加，形成单个风机盘管运行归一时间，再累计各层所有风机盘管的归一运行时间，形成各层总的盘管归一运行时间，通过与总的空调能耗比较，按照比例去计算分摊每台风机盘管的空调费用，这样就实现了对每个房间进行空调计量的目的。

系统监控工作站通过数据接口与温控器通信，只计量空调用户制冷，制热使用时间，所有时间按高/中/低三档分别累计，最小累计单位1分钟。

每户费用＝空调运行总费用×每户分摊比率。(空调运行总费用由物业管理单位确定)

每户分摊比率＝单户使用时间/总使用时间。

单户使用时间t＝（低档使用时间×系数1＋中档使用时间×系数2＋高档使用时间×系数3）

总使用时间 ＝ ∑（t1+t2+......+tn）。（t为单户使用时间）

本计费系统只累计单户低档使用时间、中档使用时间、高档使用时间。

总费用、系数1、系数2、系数3由物业管理单位制定。