中央空调能量计量研究报告

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1、中央空调能量计量系统研究报告中央空调能量计量是一个整体的系统，如下图所示，主要包括前端设备（能量表、时间型计量表等）、通讯网络、控制中心三大部分，其中通讯网络、控制中心在国内都有成熟的方案，在空调能量计量系统中，他们占投资的比例不大，对计量结果的影响较小。因此，我们主要就空调计量的前端设备进行研究。中央空调能量计费系统结构图前端计量主要分为时间型和直接计量两种方式：1时间型计量法：根据中央空调的应用实际情况，首先检测中央空调的供水温度，只有在供水温度大于40℃（采暖）或小于12℃（制冷）情况下才计时（确保中央空调“有效果”），然后检测风机盘管的电动

2、阀状态（无阀认为常开）和电机状态（确保用户在“使用”）进行计时（计量的是用户风机盘管的“有效果”使用时间），但这仅仅是一个初步数据，还得利用计算机技术、微电子技术、通讯技术和网络技术等，通过计费管理软件以这些数据为基础进行合理的计算得出“时间型”的付费比例，才能作为收费依据。时间型计量法为间接测量法，不需要对管道进行测量，主要是对小面积用户的计量收费，成本低，技术成熟可靠，精确度一般。2直接计量法（能量表法）：中央空调对空间的热交换量与其介质中的能量变化量相等，能量表就是通过直接计量中央空调介质(冷冻水)的能量变化量来实现对中央空调的量化的，其工作

3、原理是依据物质的热交换能量计算热力学公式Q=∫cΔTV=∫c（T2-T1）qt。能量表由带信号输出的流量计、两只温度传感器和能量积算仪三部分组成，它通过计量中央空调介质（冷冻水）的某系统内瞬时流量、温差，由能量积算仪积分计算出系统的热交换量。 Q－－热（冷）量；q－－流经能量表的瞬时流量；T2T1－－热交换系统的入口和出口温度；t－－热交换的时间(h)。能量表原理如下图所示根据上式，由于时间可以直接在计算设备中得到；温度的测量现在已经很精确且价格不高；而流量的测量受水质、温度、流速等的影响，且各种测量方式的价格精度相差较大。直接计量法中最着重要考

4、虑的是流量的测量方式。本次空调能量计量研究主要研究空调水流量的测量。流量：单位时间内通过管道某一截面的体积数或质量数称为流体的瞬时流量；一．水流量测量方式：通常的测量方法是将流量转换为其他非电量的测量（速度、位移、差压等），再将非电量转换为电量，最后计算出流量。二．水流量测量方法1.速度法测量流量（涡轮流量、转子流量、电磁流量）2.差压发测量流量（节流式、差压节流式）3.时差法测量流量（超声波式）三．流量检测仪表根据以上测量方法，针对不同的应用场合及精度，有多种类型的流量测量仪表，如靶式流量计、容积式流量计、涡轮流量计、差压流量计、变面积流量计、电

5、磁流量计、超声波流量计、涡街流量计等。四．中央空调冷热水流量的计量要求和使用环境要求1.空调水流量变化不大，所以对流量精度要求高。2.国内空调水质较差，流量计应不容易堵塞，且测量不易被杂质干扰。3.出于节能的要求，流量计的测量应对水压力的损失较小。4.流量计稳定性高，易维护或免维护。由于安装、维护、精度、价格等多方面的考虑，目前国内市场空调能量计流量测量方式主要有超声波、电磁、机械转子三种方式。在测量精度不高时，宜采用超声波式；对测量准确度要求高的情况下，应多采用电磁式。由于我公司空调能量计主要用于大区域或主管道的能量计量，应尽量选择质量可靠，维护

6、简单，精度较高的产品，因此应以电磁式为主要研究方向，而小口径超声波流量计由于价格便宜，维护简便，测量精度满足要求，稳定性较好，将逐步成为分户式能量计量的主要方式。机械转子式由于不适合我国空调水质要求，虽然价格较低，但由于故障率高，不推荐使用。电磁流量计：流量计测量原理为基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。线圈励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B，

7、测量管内径d与平均流速v的乘积，电动势E（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲，模拟电流等信号。E=KBDV式中：E--为电极间的信号电压（v）B--磁通密度（T）d--测量管内径（m）V--均流速（m/s）如图：电磁流量计解刨图电磁流量计选型：传感器部分1、流量，根据最大流量来决定该选多大刻度流量的流量计。2、根据流量和工业管道尺寸，确定流量计的口径。一般都选择和管道一致的流量计。3、根据所测量的介质的特性，来选择流量计的衬里。比如温度、腐蚀性，管道内是否可能有负压等等。一般衬里有PT

8、FE、软橡胶、硬橡胶、PFA、陶瓷等等。4、根据介质特性选择测量电极的材质。一般有304、316、哈氏合金、钛、钽等等。5