基于中央空调的分户计费系统设计

申伟刚，牟桂贤，刁作清

（珠海格力电器股份有限公司，广东珠海，519070）

基于中央空调的分户计费系统设计

申伟刚，牟桂贤，刁作清

（珠海格力电器股份有限公司，广东珠海，519070）

为了解决传统中央空调收费的不合理问题，介绍了一种搭建中央空调分户计费系统的方法。围绕系统组成、实现方式、基本功能和推广应用四大方面进行了系统分析和设计，最终实现了根据每位用户的空调实际使用耗电情况进行收费。该分户计费系统已在项目中得到了应用，值得继续推广。

中央空调；分户计费；电表；分摊；物联网

引言

随着国内大型公共建筑中央空调系统的快速发展，越来越多的写字楼、商场、酒店式公寓等建筑开始安装中央空调系统。空调用电的收费方式仍是按照最初的面积分摊，因此存在着空调用电浪费、建筑能耗居高不下的现象[1-3]。行业内亟需一套基于中央空调的分户计费系统，通过合理地对每位用户进行费用分摊，实现合理计费，从而解决当前用电浪费现象严重、建筑能耗居高不下的现象。

1 概述

通常情况下，中央空调系统耗电主要分为以下三个部分：

（1）内机自身耗电：主要包括电加热、风机等；

（2）外机运行耗电：外机在实际运行过程中产生的耗电；

（3）外机待机耗电：外机在待机状态下产生的耗电。

常规中央空调的分户计费系统一般分为两种：一种是通过计费分摊逻辑，根据每位用户的室内机用电情况，将外机运行耗电及待机耗电分摊至每位用户，内机耗电则直接并入用户家庭用电，计费系统仅对中央空调外机电量进行分摊；另一种是中央空调系统的内、外机耗电均根据用户使用情况，按照计费逻辑进行分摊。

2 系统设计

2.1 系统组成

中央空调的分户计费系统主要包含分户计费网关、分户计费软件、电表、互感器等部件，如图1所示。分户计费网关连接机组、电表以及电脑，通过实时获取机组当前的运行状态，存储机组的运行模式、运行时间、故障与否等信息；通过实时获取电表信息，存储外机/内机的耗电量；最终通过计费分摊逻辑，将外机/内机的耗电量合理分摊至每一位用户，最终传输至电脑，通过分户计费软件可以直观地看到每位用户的账单信息以及历史用电记录。

图1 中央空调分户计费系统组成

2.2 实现方式

以中央空调分户计费系统中的“外机接入电表、内机并入家庭用电”情况为例，实现方式如图2所示。根据电流大小以及单相/三相电表，按照工程需要接入相应的电流互感器。通过增加分户计费网关，同时连接机组及电表，用于实时获取机组状态及电量信息，通过将一个系统内每台室内机环境温度、设定温度、运行状态、风挡设置、运行时间等参数综合采集，结合计费分摊逻辑，将外机使用电量分摊至每一台室内机。分户计费网关分摊费用的结果传输至分户计费软件中，提前做好用户、机组以及电表的对应配置关系，用户即可直接在分户计费软件中查询分摊电量，并可直接导出账单用于缴费。

图2 外机接入电表、内机并入家庭用电的实现方式

2.3 基本功能

通过分户计费系统可以实现中央空调系统的自定义配置、计费分摊、账单管理等功能。

（1）自定义配置：通过分户计费软件可以将不同的空调制冷系统与电表的对应关系直接进行配置，或根据用户的实际使用内机数量及内机型号进行配置，还可以针对每位用户所对应的房间号、公摊面积、计费时段等进行设置。

（2）计费分摊：网关通过获取空调机组的实时运行状态、用户设定温度、实际环境温度等参数，并结合电表电费的计量结果，通过网关内的计费分摊逻辑，将中央空调外机产生的运行费用以及待机费用分摊至每一位用户，并将分摊结果传输至分户计费软件。

（3）账单管理：通过分户计费软件，可以查询用户使用空调产生的当前费用以及历史费用账单，并可直接导出，便于物业收费。

2.4 合理适用

中央空调分户计费系统的推出，告别了以往按照面积进行分摊的传统模式。通过结合不同机组的实际运行状态、环境温度、设定温度等参数，合理地按照用户实际使用进行费用分摊，不仅更加合理，也解决了建筑能耗居高不下的现象。尤其是越来越多的写字楼、商场、酒店式公寓安装中央空调系统，不同用户、商铺等对空调的使用情况也不同，对分户计费的需求愈发强烈，因此该系统在中央空调中将得到快速推广和应用。

3 总结

本文介绍的基于中央空调的分户计费系统已经在实际项目中得到应用，通过分户计费网关采集机组运行状态、电表数据，结合外界环境，通过计费逻辑进行分摊，相比以往通过面积进行分摊的方式更加合理，值得推广应用。

[1]徐晓宁, 丁云飞, 朱赤辉. 基于网络控制的中央空调运行管理、控制与分户计费系统[J]. 建筑科学, 2009, 25(6):65-67.

[2]麦坚忍. 网络控制在中央空调运行管理与分户计费系统中的应用[J]. 建筑与文化:学术版, 2013.

[3]刘宇辉, 方海, 刘雪峰,等. 集中空调系统的能量分户计量[J].智能建筑与城市信息, 2008(12): 38-42.

A Charge-by-Household System for Central Air-conditioning

SHEN Wei-gang, MOU Gui-xian, DIAO Zuo-qing
(Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai, Zhuhai, Guangdong,519070, China)

In order to solve the unfair charging of the traditional central air-conditioning system, an approach is introduced to establish the charge-by-household system for the central air-conditioning. Systematical analysis and design are carried out around four aspects, such as system composition, realization mode, basic function and application promotion, to ultimately realize the charging according to the actual usage of each user. Such a charge-by-household system has been applied in related project, and is worth to continue to be promoted.

Central Air-conditioning; Charge-by-Household System; Ammeter; Apportion; Internet of Things

TU831.3+5

A

2095-8412 (2016) 06-1135-03

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.06.021

申伟刚(1987-)，男，河北邯郸人，本科，工程师。研究方向：物联网。