基于中央空調的分戶計費系統設計

申偉剛，牟桂賢，刁作清

（珠海格力電器股份有限公司，廣東珠海，519070）

基于中央空調的分戶計費系統設計

申偉剛，牟桂賢，刁作清

（珠海格力電器股份有限公司，廣東珠海，519070）

為了解決傳統中央空調收費的不合理問題，介紹了一種搭建中央空調分戶計費系統的方法。圍繞系統組成、實現方式、基本功能和推廣應用四大方面進行了系統分析和設計，最終實現了根據每位用戶的空調實際使用耗電情況進行收費。該分戶計費系統已在項目中得到了應用，值得繼續推廣。

中央空調；分戶計費；電表；分攤；物聯網

引言

隨著國內大型公共建筑中央空調系統的快速發展，越來越多的寫字樓、商場、酒店式公寓等建筑開始安裝中央空調系統。空調用電的收費方式仍是按照最初的面積分攤，因此存在著空調用電浪費、建筑能耗居高不下的現象[1-3]。行業內亟需一套基于中央空調的分戶計費系統，通過合理地對每位用戶進行費用分攤，實現合理計費，從而解決當前用電浪費現象嚴重、建筑能耗居高不下的現象。

1 概述

通常情況下，中央空調系統耗電主要分為以下三個部分：

（1）內機自身耗電：主要包括電加熱、風機等；

（2）外機運行耗電：外機在實際運行過程中產生的耗電；

（3）外機待機耗電：外機在待機狀態下產生的耗電。

常規中央空調的分戶計費系統一般分為兩種：一種是通過計費分攤邏輯，根據每位用戶的室內機用電情況，將外機運行耗電及待機耗電分攤至每位用戶，內機耗電則直接并入用戶家庭用電，計費系統僅對中央空調外機電量進行分攤；另一種是中央空調系統的內、外機耗電均根據用戶使用情況，按照計費邏輯進行分攤。

2 系統設計

2.1 系統組成

中央空調的分戶計費系統主要包含分戶計費網關、分戶計費軟件、電表、互感器等部件，如圖1所示。分戶計費網關連接機組、電表以及電腦，通過實時獲取機組當前的運行狀態，存儲機組的運行模式、運行時間、故障與否等信息；通過實時獲取電表信息，存儲外機/內機的耗電量；最終通過計費分攤邏輯，將外機/內機的耗電量合理分攤至每一位用戶，最終傳輸至電腦，通過分戶計費軟件可以直觀地看到每位用戶的賬單信息以及歷史用電記錄。

圖1 中央空調分戶計費系統組成

2.2 實現方式

以中央空調分戶計費系統中的“外機接入電表、內機并入家庭用電”情況為例，實現方式如圖2所示。根據電流大小以及單相/三相電表，按照工程需要接入相應的電流互感器。通過增加分戶計費網關，同時連接機組及電表，用于實時獲取機組狀態及電量信息，通過將一個系統內每臺室內機環境溫度、設定溫度、運行狀態、風擋設置、運行時間等參數綜合采集，結合計費分攤邏輯，將外機使用電量分攤至每一臺室內機。分戶計費網關分攤費用的結果傳輸至分戶計費軟件中，提前做好用戶、機組以及電表的對應配置關系，用戶即可直接在分戶計費軟件中查詢分攤電量，并可直接導出賬單用于繳費。

圖2 外機接入電表、內機并入家庭用電的實現方式

2.3 基本功能

通過分戶計費系統可以實現中央空調系統的自定義配置、計費分攤、賬單管理等功能。

（1）自定義配置：通過分戶計費軟件可以將不同的空調制冷系統與電表的對應關系直接進行配置，或根據用戶的實際使用內機數量及內機型號進行配置，還可以針對每位用戶所對應的房間號、公攤面積、計費時段等進行設置。

（2）計費分攤：網關通過獲取空調機組的實時運行狀態、用戶設定溫度、實際環境溫度等參數，并結合電表電費的計量結果，通過網關內的計費分攤邏輯，將中央空調外機產生的運行費用以及待機費用分攤至每一位用戶，并將分攤結果傳輸至分戶計費軟件。

（3）賬單管理：通過分戶計費軟件，可以查詢用戶使用空調產生的當前費用以及歷史費用賬單，并可直接導出，便于物業收費。

2.4 合理適用

中央空調分戶計費系統的推出，告別了以往按照面積進行分攤的傳統模式。通過結合不同機組的實際運行狀態、環境溫度、設定溫度等參數，合理地按照用戶實際使用進行費用分攤，不僅更加合理，也解決了建筑能耗居高不下的現象。尤其是越來越多的寫字樓、商場、酒店式公寓安裝中央空調系統，不同用戶、商鋪等對空調的使用情況也不同，對分戶計費的需求愈發強烈，因此該系統在中央空調中將得到快速推廣和應用。

3 總結

本文介紹的基于中央空調的分戶計費系統已經在實際項目中得到應用，通過分戶計費網關采集機組運行狀態、電表數據，結合外界環境，通過計費邏輯進行分攤，相比以往通過面積進行分攤的方式更加合理，值得推廣應用。

[1]徐曉寧, 丁云飛, 朱赤輝. 基于網絡控制的中央空調運行管理、控制與分戶計費系統[J]. 建筑科學, 2009, 25(6):65-67.

[2]麥堅忍. 網絡控制在中央空調運行管理與分戶計費系統中的應用[J]. 建筑與文化:學術版, 2013.

[3]劉宇輝, 方海, 劉雪峰,等. 集中空調系統的能量分戶計量[J].智能建筑與城市信息, 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

申偉剛(1987-)，男，河北邯鄲人，本科，工程師。研究方向：物聯網。