中央空调计费系统设计方案.docx
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中央空调计费系统设计方案
中央空调计费系统设计方案
第一部分中央空调计费系统概述
1.1计量收费&面积收费
比较项目
面积收费
计量收费
国家政策
不符合国家政策
《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005）
《民用建筑节能管理规定》（2005）
《中华人民国节约能源法》
《民用建筑节能条例》（国务院令第530号）
《公共机构节能条例》（国务院令第531号）等
业主使用
用与不用、用多用少都一样，某些
用户恶性使用，空调费居高不下
用多少交多少，明明白白消费，公平合理，主动
节约，空调费用降低
物业管理
收费方式不合理，无法提供收费依
据，物业纠纷愈演愈烈。
远程开关、末端控制，实时查询监测使用状况，
减少物业工作量，收费有据可依；
能源消耗
用户恶性消费，能源无谓浪费，运
行费用升高，用户负担过重。
节约能源，降低空调使用费，使用空调计费后可
节能15%-25%。
设备使用
空调主机超负荷运行，维护费用加大，缩短系统设备的使用寿命，物
管投入增加。
用户合理使用空调，冷水机组在正常的负荷下工作；变频系统效果明显，按周期维护，保证冷水
机组的寿命
成本分析
前期无投入成本，后期问题凸显
使用计量设备，前期投入增加，后期增益大，数
据表是，约1～2年收回成本，开始盈利。
1.2中央空调计费系统设计关键点
1.2.1中央空调计费系统设计四要素
空调计费行业是一个不完全成熟的行业，空调计费系统设计过程中，涉及到许多方面，而后期系统的运行，除与产品技术相关之外，后期服务也尤为重要。
因此，为避免项目失败，在选择空调计费产品时需要注意以下事项：
稳定型：
空调计费系统是一套涉及到收费、管理等方面的综合系统，它在整个建筑和空调系统的建设中所占费用比例并不高。
但是，作为业主而言；他不会关心你买什么品牌的主机等，而只关心他要交多少钱，所以选择一套稳定、可靠的系统显得非常重要，否则必然来收费纠纷，且改造难度大。
准确性：
计量的准确性，直接关系到物业能否提供有力的收费依据，能否让业主感觉到公平合理，而检验计量准确性的有力证据就是，是否为专业做中央空调计费系统厂家，是否具有制造计量器具许可证等。
服务性：
空调计费产品属于机电一体化产品，电子技术含量高。
在使用中难免会出现一些问题，特别是由于物业管理人员的更换，系统结构的变化，出现问题后需要快速反应，有专业的服务队伍，才能保证系统长期稳定运行。
经验性：
中央空调计费系统厂家，除了提供准确的计量，稳定的系统，完善的服务之外，还需能够协助物业管理单位制定收费单价，这就要求厂家具有丰富的项目收费经验，并取得国家及业专家认可，才能使用户信服。
1.2.2设备选型注意事项
时间型计费系统设备选型的关键点在于，分体式与一体式的选择，传统采样器采用一体式设计，数据采集元件与温控器元件都设计在一个86盒里，一个86盒要挤下10个接线端子，接线困难，存在隐患；强、弱电一体，接线排列密集，可靠性差；而分体式设计，强弱电分离，接线端子排列有防护层；采样器与温控器分离，温度测量准确度高，并大大提高系统稳定性。
能量型计费系统关键在于流量计和温度传感器的选型，流量计选型直接关系到计量系统能否稳定运行，计量是否准确。
由以上描述可知，只有选择一家专业、产品稳定，有多年从事计费行业的经验的厂家，才能保证项目成功。
而选择厂家最行之有效的方式，即项目工程案例，客户可通过实际项目考察，亲自操作与体验，并结合仔细的市场调研，慎重选择。
第二部分系统设计方案
2.1项目概述及计费要求
德基广场二期位于新街口商圈，项目的主要功能为商业（裙房）和办公。
现需要将大厦的冷冻机房和锅炉房处进行总量计量，然后对超市部分、影院部分进行二次计量，并对商铺部分的耗水量进行远程集抄。
2.2空调计费系统设计方案
通过查看本项目的暖通图纸并结合现场的实际情况。
本设计方案只冷、热源总管处和超市、影院部分进行区域计量即可。
计量模式的选择：
根据目前市场上的计量产品的原理和适用围，并结合德基广场的实际计量需求可采用能量型
计量框架：
具体设计如下，整个计费系统分为3层结构：
1、在大楼的冷冻机房（B3层）已经安装了8台电磁流量计，在大楼的锅炉房（8层顶）已经安装了3台电磁流量计，在该部分，可通过加装温度传感器和能量积分仪，并将流量计信号接入，即可计量处冷、热源处的空调总能耗；
2、针对超市部分（B1层）需增加电磁能量表2套，分别用于计量该部分区域的热量和冷量。
在影院部分需对供热水路安装3套电磁能量表，以计量影院的消耗热量。
3、在楼层弱电井（B3层和7层）安装管理器DM12，对以上所有的能量表进行数据采集和通讯传输，共需2台。
4、在管理中心（B1层）安装一台数据集中器DC11与一台电脑，整套计费系统通过通信线连接，通信方式为RS485通信协议，通过电脑由计费软件AKE-V7.2进行远程抄表，打印数据及报表，并可对用户使用状态和用量进行实时查看和控制。
2.3水、电计量集抄系统设计方案
根据物业管理方对项目在现阶段所提出的具体运用要求，并考虑到日后项目正常运行过程中收费的简便度，本方案中设计将商铺部分各业主的用水耗能在实现中央空调计费的基础上，同步进行远程集抄和计量。
在实际收费过程中，空调费将与水费一起纳入到同一个收费单中。
最大程度上的简化了物业管理工作。
计量框架：
本项目共计400个水表采集点。
现要考虑采用计费系统进行远程集抄管理，故设计及配置要求如下：
1、在商铺（B1至8层），每户业主所配置的水表必须采用带RS485网络接口的网络直读式水表。
2、在每个楼层弱电井各安装2台智能中继器ZJ11，对网络直读式水表进行分组通信管理及水表的集中供电，每台智能中继器ZJ11最多可带载32台采集末端。
结合本项目户型分布情况，并考虑到施工的简便性，每个楼层配置2台，共需18台智能中继器ZJ11。
3、水表计量集抄系统中的智能中继器ZJ11通过RS485通讯总线形式进入至空调计费系统的计数据集中器DC11中，并通过计费软件进行集抄。
2.4系统可实现功能
◆实时检测：
自动检测系统各点的工作状态，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。
◆查询功能：
随时查询各用户任何一段时间的所有资料，包括建筑、楼层、用户编号、用户、数据时间、计费类型数据的查询功能。
◆数据安全：
在电脑记录每一用户20年的实际用量、应缴费用。
在电脑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；
◆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它软件的资料格式，与其它系统联网；
◆功能：
管理系统软件按不同的优先级别设有密码，可以防止无关人员乱操作，破坏系统或资料；
◆报表输出：
随时按客户需求定制报表，打印出各用户的收费单据；
◆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；
◆采用Windows2000/XP操作系统，简体中文图形操作界面；SQLServer2000/2005数据库；
◆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，可满足系统集成要求。
◆分时段计量：
配合中央空调计费系统和电表实现分时段计量的功能。
2.5其他配合注意事项
1、在冷、热源机房已经安装了11台电磁流量计，现需流量信号接入至能量积算仪，从而实现能耗的计量。
故要求流量计的输出信号为：
4~20mA信号。
2、就商铺部分需将各单位的用水量也同步进行远程集抄，故要求水表的如下：
带RS485总线接口，标准MODBUS协议；推荐品牌：
鼎新、杭水。
3、若需将电表集抄系统集成，需电表集抄系统采用标准标准MODBUS协议，并向我公司该系统开发，或根据我公司系统数据库类型提供OPC软件接口。
2.6计费系统配置清单
序号
名称
型号
单位
数量
品牌
备注
1
能源计费系统软件
AKE-ECMS-S-V7.2
套
1
艾科
2
数据集中器
DC11
台
1
艾科
3
区域管理器
DM12
台
2
艾科
4
能量积算仪
C03P
台
11
艾科
冷冻机房部分
5
温度传感器（配对）
PT1000
对
11
艾科
6
电磁能量表
C03P-DN70
套
3
艾科
影院热水部分
7
电磁能量表
C03P-DN150
套
1
艾科
超市部分
8
电磁能量表
C03P-DN200
套
1
艾科
9
智能中继器
ZJ11
台
18
艾科
B1-8层商铺水表计量
说明：
电脑及打印机建议自行购买，不在本设备围之；
电脑购买建议：
主机：
工业级
CPU:
P42.4G或更高
存：
2G以上
显示卡：
SVGA,32位真彩以上显示模式
硬盘：
160G以上
其他设备：
光驱、键盘、鼠标器、声卡
打印机购买建议：
用于集中打印计费表单，A3规格彩色喷墨打印机，窄行针打。
第三部分艾科电子介绍
3.1公司简介
艾科电子创建于1997年。
是一家以数据采集及处理为核心技术，专业从事楼宇智能化产品的研发和生产的现代企业，是国最早专业从事中央空调计费系统研发及生产的企业。
公司下设人事行政部、研发部、技术部、市场部、客服服务部、生产部、物流部、财务部、品保部。
艾科人坚信自己的价值来自于给予他人的价值，即给予客户、供应商、员工、社会和所有合作者的价值。
公司坚持团结协作的经营理念，并以创新、、奉献、发展作为自己的企业文化。
通过13年的艰苦创业，中央空调计费系统、车位引导系统两大类产品已经系列化、成熟化，得到了广大用户的认可和好评。
艾科电子注重技术，拥有自己的知识产权，现有专利6项。
公司生产基地拥有现代化的生产设备和环境，工作人员全部经过专业培训。
从元件采购到包装出厂的全过程严格按照ISO9001国际质量体系运行，讲求品质，严格把关，精益求精。
通过13年的积累和超过1000项工程实践证明，AKE系列产品是经得起时间考验的，艾科的服务是令人满意的。
公司实行以“客户为中心”的服务宗旨，将优质的服务贯穿于售前、售中、售后全过程。
艾科公司建立了一套完整的用户档案系统和完善的售后服务体系，同时还建立了一支高素质的服务队伍，设立全国客户服务专线：
400-678-1126，长期地为用户提供周到的服务。
“让用户满意”-------是我们永远的目标和追求。
公司发展里程：
✧2009主编中央空调计费系统国家标准《时间法集中空调分户计量收费装置》，工程业绩超过800项。
✧2008年工程业绩超过600项；公司的发展得到了国务院第580号581号文件和国家能源政策的大力支持。
公司被评为高新技术企业。
✧2007年工程业绩超过500项；将空调计费成功进入标准图库，并且公司作为国家计量委员会理事单位之一，也是空调计量的唯一一家理事单位。
同期公司获得中国建筑节能年度影响力企业荣誉。
✧2006年工程业绩超过400项，公司获得高新技术企业认定单位、实用新型专利证书、计算机软件著作权登记证书、计量保证体系、中国建设科技自主创新优势企业（暖通技术）、中国制冷学会团体会员；
✧2005年通过ISO9001质量管理体系认证，市场首选知名企业；
✧2004年获省科技基金，工程业绩超过200项；
✧2003年获国家三级计量保证体系认证，市科技进步奖；
✧2002年通过省科学技术成果鉴定，被评为省重点新产品；
✧2001年获省科技创新基金、中央空调分户计量专利证书；
✧2000年空调计费产品获二项国家专利；
✧1998年市永丰大厦率先使用；
✧1997年第一代AKE中央空调计费系统研制成功；
3.2艾科电子主要优势
3.2.1产品优势
1、专业：
专业始于原创！
★市艾科电子工程参与主编国首个中央空调分户计量国家标准《时间法集中空调分户计量收费装置》
●国第一项中央空调计费系统商标由艾科电子取得
●国第一次中央空调计费系统的工程应用由艾科实现
●国首创“时间型”计费产品（1998年投入使用）
●国际国首个公共式中央空调分户计费装置专利（专利号：
ZL2005200598219）
●国首个分体式网络温控器时间型计费产品的应用
2、自主研发
硬件软件系统均自主研发，取得“软件著作权”，硬件系统获得8项国家专利
3、性能稳定
计费系统经过13年时间检验。
4、实际工程案例最多
经验来自实践，全国超过1000项工程案例，产品不断改进，满足用户需要。
3.2.2服务优势
建立华北、华南、华东、华中全国四大核心服务中心，在、天津、、、、、、、、、、、等地设立办事机构与服务中心，设立全国统一服务专线：
400-678-1126。
1、售前服务
●产品功能满足设计要求，符合国家标准
●根据项目实际情况与图纸设计相关系统图
●技术支持解答有关疑问
2、售中服务
●服务工程师现场
●指导施工、协助制定单价
3、售后服务
●实行远程网络监控服务
●专业人员定期巡检，将“被动服务“变“主动服务”
●上门服务，一切以解决问题为主
4、收费经验丰富
我公司先后和中海物业、第一太平戴维斯、世邦理仕等物业管理公司合作，有丰富的收费经
验，并得到对方的好评。
3.3.3市场优势
全国超过1000项工程案例，超过60%的市场占有率。
类似工程案例
由由国际广场
由由国际广场由由由（集团）股份开发，地处浦东南路与浦建路交汇处，坐落在陆家嘴金融贸易区南翼、南浦大桥入口黄金地段，由由国际广场是集五星级酒店、豪华酒店公寓、国际办公、品牌商场与餐饮、休闲娱乐于一体的国际性大型综合物业。
总建筑面积达21万平方米，塔楼一为酒店，另一塔楼为酒店式公寓、甲级智能化写字楼，裙楼为巴黎春天商场。
针对这种分区较大，各业主营业面积较大的情况，选用了能量型空调计费解决方案，按实际消耗的冷量收费，收费单价为MW.h/元。
第四部分产品原理与功能介绍
4.1产品原理介绍
4.1.1能量型计费原理
每套能量计量点主要是由1台能量积算仪、2只配对PT1000铂电阻温度传感器、1台电磁流量计组成。
能量积算主要对系统出口温度T1、入口温度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，对使用冷量或热量进行累积计算。
能量计算公式如下：
Q=
式中：
Q——释放或吸收的热量（J或wh）；
qm——流经热量表的水的质量流量（kg/h）；
qv——流经热量表的水的体积流量（m3/h）；
ρ——流经热量表的水的密度（kg/m3）；
Δh——在热交换系统的入口和出口温度下，水的焓值差（J/kg）；
——时间（h）。
能量表的基本结构图
能量型方案特点：
1、每套能量表由一个能量积算仪表、一个高精度管道式电磁流量计及一对配对的高精度PT1000温度传感器组成。
管道电磁流量计没有机械运动部件，精度高，高可靠性，免维护。
2、根据每套仪表的计量值来进行贸易结算及收费，通过电脑软件实现自动抄表及打印报表
3、强烈建议不选用带机械转子的流量计，以免杂质堵塞造成流量计不转动、不计量的现象，造成严重的物业收费纠纷。
基于如下流量计的能量表在国项目上绝大部分都是失败的，主要原因是堵塞、杂质缠绕、机械磨损，误差太大。
如下图：
4、流量计采用无运动部件的电磁流量计，计量精度高，稳定可靠、免维护。
避免了普通机械转子式流量计的缠绕、堵塞情况，避免收费纠纷
5、温度传感器采用高精度4线制PT1000温度传感器，完全消除导线电阻的影响.温度接线可以延长到120米，更适合工程施工。
普通热表的温度传感器采用两线制，不能随便的延长，不适合工程施工，如果延长会严重影响温度测量精度。
4.2产品功能介绍
4.2.1能量积分仪C03P
产品介绍：
C03P能量积算仪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，而当T1小于T2时对热量进行积算，并将冷量和热量保存。
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4-20mA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
●具有报警信号输出
性能参数
技术参数：
工作电源：
220VAC±22V/50±1Hz
温度测量围：
（0.0～100.0）℃
适配温度传感器
高精度四线制PT1000
流量测量围：
（0～9999.999）m3/h
适配流量传感器
输出信号是4-20mA的管道式电磁流量计和DWM2000插入式电磁流量计
流量信号围：
脉冲型：
（0～2000）Hz 电流型：
4-20mA电流
冷量积算围：
（0～99999.999999）MWh
热量积算围：
（0～99999.999999）MWh
分 辨 率：
0.000001MWh
能量积算精度：
二级
通讯接 口：
RS-485
通 讯速率：
9600bps
最大通讯距离：
1000m
外形尺寸：
250mm×150mm×60mm
4.2.2流量计
测量原理：
电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律：
当导电液体流过包围在磁场中的测量管时，在流向和磁场二者相垂直的方向就会产生与平均流速V成正比的感应电动势E。
电磁流量计由传感器和转换器二部分组成，转换器通过励磁电缆将励磁电流传输到传感器部的线圈，从而在传感器测量管产生磁场，流过测量管的导电液体因切割磁力线而产生感应电动势，固定在测量管管壁二侧的电极接收并通过信号电缆将该感应电动势传输给转换器，转换器将该信号进行滤波、放大、运算、变换后，得出被测介质的流量值，并输出与流量测量值成正比的标准电流信号或频率信号。
产品特点：
●适用于各种导电液体的流量测量，如空调水、自来水、污水、泥浆、纸浆、各类饮料、化学原料、粘稠液体和悬浮液。
●测量结果不受温度、压力、密度、电导率等介质物理特性和工况条件的影响，其输出信号与被测流体的体积流量成正比。
●对强腐蚀性、强磨损性介质具有良好的适应性。
●具有优异的量程比，在低流速或流量变化幅度较大的应用领域（如中央空调系统、自来水行业）具有良好的适用性。
●具有正/反双向流量测量功能。
4.2.3温度传感器
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高，性能稳定。
其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
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。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
能量表两只温度传感器是经过电脑严格配对的。
我们选用的PT1000温度传感器，配对精度控在0.01℃。
因此在使用上安装时要注意：
不要将配对的传感器分开装。
另外对于单只的温度传感器它的精度等技术参数是符合IEC751国际标准的。
我们设计选用的是四线制PT1000温度传感器，工程上可以延长到120米，并配有10米屏蔽线。
四线制温度传感器可以完全消除导线电阻对温度的影响，极大的方便了工程施工。
4.2.4管理器DM12
产品介绍：
12管理器，是专门用于对C03P能量积算仪以及各类网络水、电表进行分组管理的装置。
向上：
它与计费仪通讯，接受计费软件的各种指令和上传采样器的各种运行数据。
向下：
它负责与采集点进行通讯，采集采样器的运行状态。
每个DN12管理器标准带载32个采样点。
产品功能：
●分区管理各采样器，提高通讯带载能力。
●为各采样器提供电源。
●与计费仪通讯，上传数据和接受命令。
●与采样器进行通讯，采集数据，进行控制。
产品特点：
●通讯全部隔离，提高可靠性。
●金属外壳，带锁保护，安装方便。
●部有漏电断路器，自动过流保护。
性能参数
工作电源
220VAC
输出电源
24VDC
功耗
8W
通讯方式
RS485
通讯速率
9600bps
最大通讯距离
1200米
外形尺寸
275×320×130（mm）
重量
6kg
设计说明：
a、管理器工作电源为220V交流电源，采用RVV3*1.5mm2的线材。
电源必须为专用线路，确保电源可靠。
b、管理器与采样点的24V电源线采用RVV2*1.0mm2的线材。
c、管理器与数据集中器的通讯线采用RVVSP2*0.75mm2的双绞线材，采用RS485总线方式。
d、管理器与采样点的通讯线采用RVS2*0.75mm2的双绞线材，采用RS485总线方式。
4.2.5数据集中器DC11
数据集中器DC11作为系统的核心设备之一。
计费仪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。
性能参数：
工作电压
220VAC±10%，50±1HZ
功 耗
5W
上行通讯
RS232
下行通讯
RS485
通讯速率
9600bps
负载数量
128个
负载对象
G04P/G02M/C03/G02H/PE/PW
外形尺寸
420×260×60（mm）
重量
3kg
设计说明：
a、一套计费系统只需要一台数据集中器。
b、数据集中器与电脑连接采用RS232标准接口。
c、数据集中器与管理器的连接采用RVVSP2×0.75mm2的双绞线材,采用RS485总线方式。
d、数据集中器放置于机房或控制中心。
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