淮北众城大厦智能化工程

时间：2024-10-19 百科知识版权反馈

【摘要】：中央空调系统末端主要是依靠风机盘管来进行热交换。项目为淮北众城大厦，大厦为双塔式建筑，分A、B两栋楼，是集酒店式公寓及商场于一体的综合性楼盘。C02T－B带有监视和控制功能，可监视每个风机盘管和计费设备的工作状态，而且能够在用户恶意欠费的情况下，远程关闭阀门，停供中央空调。当T1大于T2时，对冷量进行积算；当T1小于T2时，对热量进行积算，并将冷量和热量的记录结果保存。

6．5．3　淮北众城大厦智能化工程

1）系统设计

（1）系统结构

能源计量管理系统通讯采用RS485标准工业总线，设计采用3层结构：

上层：中央管理层，主要由电脑、计费仪和系统管理软件构成。

中央层：系统扩展层，主要由各种通讯管理器构成。

底层：数据采集层，主要由各种采集器和仪表组成，包括时间采样器、能量表、电表。

系统结构图参见图6．16。

（2）系统设计

本项目是集商业、酒店式公寓于一体的综合性项目，由于将来入住的业主较多，而各个业主在空调使用上的时间、强度也因个人生活习惯而存在差异，所以一套综合有效的能源计量管理系统在本项目中将起到重要的作用。

空调计量分能量计量和当量时间计量两种模式。能量计量采用能量表，一般用于特别大的区域性计量；当量时间计量采用时间采样器采集当量时间计量。

①能量计量

能量表主要是由1台能量积算仪、1对配对的PT1　000温度传感器、1台流量计组成，其部件组成图可参阅图6．12。能量积算代主要对空调回路的出水温度T₁、回水温度T₂及瞬时流量q进行实时测量，并按照热力学能量计算公式，对使用的冷量或热量进行累积计算。

能量计算公式如下：

Q＝∫c（t₂－t₁）qtdt，

式中：Q——总的耗能量。

此系统只有在进、回水温差大于3℃的情况下才能保证计量的准确性，建议只用于大面积的区域总管的计量，精确到户的计量最好不使用此系统。

②当量时间计量

中央空调系统末端主要是依靠风机盘管来进行热交换。针对一个系统中某个风机盘管而言，它所交换的热量主要与以下因素有关：

A．运行时间：运行时间即中央空调在某一风机盘管处发生热交换的时间，它和交换的热量成正比。

B．盘管的功率等参数：盘管参数主要是指盘管的功率、结构、散热面积等参数。盘管生产厂家都会提供不同规格型号盘管的散热功率（厂标或国标），可以把该参数作为上述参数的综合反映。

C．风机的风速：大部分的中央空调系统的风机盘管风速都分为高、中、低三挡，风机速度越高，单位时间内发生的热交换就越多，不同挡位的热量比参数厂家都有提供（厂标或国标）。

③冷冻水和环境温度的温差

差值越大，单位时间发生的热交换越多；差值越小，单位时间内发生的热交换越少。

AKE－C02采样器与空调设备之间采用电气连接，它以电磁阀的开启作为使用中央空调的依据，按照不同的风速挡位分别累计并保存运行时间，并可以通过数据接口传送到上位计算机中。

在上位计算机的计费软件中，将各盘管的各挡位运行时间按挡位系数（根据高、中、低挡位的冷却能力值计算的收费系数）进行加权累计，乘以盘管系数（对不同规格的风机盘管根据冷却能力值参数计算的收费系数）作为某个盘管中央空调用量（挡位系数和盘管系数可以在软件中设置），并以此为依据进行收费。

该类型计量方式比较适用于分户计量或末端计量。

④末端计量项目

项目为淮北众城大厦，大厦为双塔式建筑，分A、B两栋楼，是集酒店式公寓及商场于一体的综合性楼盘。其中1～4层裙楼为商业，5～23层为公寓，空调系统采用地源热泵系统。

在项目中存在着两大类型的入住业主，分别为商业与酒店式公寓。商业的空调使用高峰期一般是为10点至22点，酒店式公寓的空调使用相对比较平均。

针对项目的实际使用状况，可设计采用二级计量模式，即首先通过安装区域能量表将商业部分和酒店式公寓部分的空调耗量进行划分；在酒店式公寓部分涉及计量到户，再采用末端采样器进行末端计量。

考虑到项目的功能运用和规模，公寓分户计量设计采用当量时间型。

首先，根据本项目的空调暖通管路情况，设计在空调总回路中安装3套空调能量表（分别为DN80、DN125、DN200），将裙房部分的商业区和主楼进行能源计量划分，并由此核算出商业和酒店式公寓两大功能区分别消耗的空调费。

其次，需要计量到户的公寓部分集中在5～23层，其末端分布情况如表6．5所示。

表6．5　末端分布情况表

从表6．5统计中可知，需要进行末端计量的计量点共计594台，根据艾科产品的特点和功能，有两套采样器方案可供选择。

方案一：采用C02T－B型采样器

设计给每台风机盘管对应配置一台C02T－B时间采样器，共594台。C02T－B采样器可对风机盘管的运行分挡位计时：当电磁阀打开时，风机运行高挡，对高挡计时；风机运行中挡，对中挡计时；风机运行低挡，对低挡计时。根据所计时间结合各挡位的冷（热）量消耗值，换算出该台风机盘管的空调耗能。

C02T－B带有监视和控制功能，可监视每个风机盘管和计费设备的工作状态，而且能够在用户恶意欠费的情况下，远程关闭阀门（或风机盘管电源），停供中央空调。

方案二：采用C02T－8型采样器

C02T－8型采样器是艾科电子目前最为高端的产品，与C02T－B型相比，增加了网络温控功能。即可通过设在物业管理中心的计费管理软件对所有的空调末端进行远程温度设定、锁定。同时，在末端采样器的控制面板中，增加了就地查询功能。

无论是采用哪种设计方案，系统都可与空调系统实现联动，并通过组网将数据上传到上位管理软件，实现整个建筑的空调自动计量收费功能。各用户可按清单、按实际用量交费，为今后物业管理解决了收费难问题，解决了目前其他住宅公寓普遍存在的物业争端，提升了楼盘的品牌形象。

（3）系统功能

①实时检测：自动检测系统内各点的工作状态，判定其是否正常；如果出现故障，自动记录故障的类型、时间和次数。

②管理功能：绘制末端的使用率，便于空调人员管理开关主机的数量，真正实现节能运行。

③查询功能：随时查询各用户任何一段时间内的所有资料，包括建筑、楼层、用户编号、用户姓名、数据时间、计费类型。

④数据安全：在电脑内记录每一个用户20年内的实际用量、应缴费用。在电脑内记录各用户当前的用量、上次抄收时的用量，实现关键资料的双备份。

⑤核算功能：根据抄收的资料，自动计算出各用户的空调用量、所需费用等，并可将各种资料转换为其他软件的资料格式，与其他系统联网。

⑥保密功能：管理系统软件按不同的优先级别设有密码，可以防止无关人员误操作而破坏系统或资料。

⑦报表输出：可随时按客户需求定制报表，打印出各用户的收费单据。

⑧综合统计：可实现按类别、按片区、按单位等不同要求的综合统计。

⑨采用Windows　2000/XP操作系统简体中文图形操作界面，SQL Server　2000/2005数据库。

⑩数据交换：用户需查询的数据可以以标准、通用的格式直接导出，可满足智能系统集成要求。

分时段计量：配合中央空调计费系统和电表时实现分时段计量的功能。

收费单格式如表6．6所示。

表6．6　能源计量收费单　　单位：元

续表6．6

（4）设备配置

如表6．7所示。

表6．7　系统设备配置

管理器按4层一台进行配置，安装在弱电井中，到时间采样器的最远通讯距离为400 m，在通讯不稳定时，需要加装中继器。

（5）主要设备介绍

①计费仪

计费仪作为系统的核心设备之一负责整个计量系统的数据传输和控制。计费软件指令的下达、采样器数据的上传都必须通过计费仪完成。

其性能参数如表6．3所示。

②通讯管理器

G04P计费管理器（以下简称G04P）是系统的现场设备，负责下属所有的信号采集器（采样器、能量表、网络电表）的信号、数据通讯的管理工作，是用于对计费系统进行分组管理的装置。

向下——通讯管理器通过RS485工业总线或编码方式与信号采集器联网，控制采集器的工作和读取采集器的各种数据信息。

向上——通讯管理器通过RS485工业总线与AKE－J02中央空调计费仪连接，向监控中心传送各种数据。可以根据上位控制系统的命令决定采样器是否计费。

A．功能

为前端设备提供电源；

与计费主机进行通讯，将计费系统分为许多个独立小分支机构，确保系统稳定。

B．特点

通讯全部隔离，减少故障影响；

金属外壳，带锁保护，安装方便；

内部有漏电断路器及自动过流保护。

C．技术参数

参见表6．4。

③超声波能量表

超声波能量表包括C03P能量积算仪、超声波流量计、温度传感器3部分，计量精确，安装维护极其方便，稳定性强，使用寿命长。

A．C03P能量积算仪

C03P能量积算仪（见图6．19）主要是对热交换系统中载能介质（液体水）的出口温度T₁、入口T₂及瞬时流量q进行实时测量，并按照热力学能量计算公式，对系统消耗的冷量或热量值进行计算的装置。当T₁大于T₂时，对冷量进行积算；当T₁小于T₂时，对热量进行积算，并将冷量和热量的记录结果保存。

图6．19　C03P能量积算仪外形图

a．产品特点

·美观大方，铝合金外壳，LCD全中文液晶显示；

·兼容输出信号为4～20 m A的流量计（如电磁流量计）及各种输出信号为脉冲的流量计（如涡街流量计）；

·现场显示冷量值、热量值、瞬时流量和进水温度、回水温度；

·具有远传数据输出接口，便于集中抄表或网络管理；

·有报警信号输出。

b．性能参数

如表6．8所示。

表6．8　C03P能量积算仪性能

B．超声波流量计

根据超声波对射原理进行设计。当水流过时，通过超声波的发射、接收频率与流量呈线性正比关系，测算出瞬时流量。

无活动部件及塑料部件，不存在磨损、锈蚀、堵塞等问题，对供热系统中的杂质、铁锈等均不敏感，适合目前中国供热/制冷的水质要求。高精度，低压损，量程大，精度范围宽，不会造成漏计、少计现象。由于仪表流量测量采用超声波原理，表内没有活动部件，压损小（标称流量时压降均小于200 mbar），从而大大节省了水泵的容量，有利于水力平衡。对电磁谐波有较好的抗干扰能力。

C．温度传感器

热电阻是最常用的一种温度传感器（见图6．20）。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。薄膜铂电阻配对温度传感器严格遵照部颁行业标准《热能表》（CJ　128—2000）、《热能表国家计量检定规程》（JJG　225—2001）以及IEC　751、EN－1434等的要求，采用薄膜铂电阻元件生产，填充料采用进口导热硅脂，生产工艺中的元件和引线的连接采用冷压连接工艺，确保了产品的密封性和长期可靠性。采用计算机自动检测配对系统，使产品经过三温度点检测配对，配对精度＜0．05℃，内控在0．01℃，绝对保证达到高精度配对要求。