深圳麦克维尔空调有限公司 广东深圳 510111
摘要: 本文以麦克维尔变频多联机组及其分户计费系统为例，阐述多联机组系统构成及其外机电费分摊基本原理，计费系统主要控制部件构成，并对实际应用中出现的一些问题进行讨论及分析。
一、 引言
近年来， 多联机中央空调系统在一些高档公寓，写字楼等公共建筑中的应用越来越广泛。对于负责多个末端用户的多联机室外机，其能耗费用如何合理地分配给各个用户，是空调运营管理者、使用者都非常关注的问题。目前市场很多空调生产厂家，都已推出自己的分户计费系统，而传统的按租户建筑面积比例分摊费用的方式存在诸多不合理性， 因此，构建多联机分户计量系统，并按照一定的规则将室外机电费进行合理分摊，是每个空调厂家设计追求的目标。
二、 多联机系统原理
多联机，又名变制冷剂流量空调系统)，俗称“一拖多” ， 指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机，室外采用风冷换热形式， 室内采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。其基本工作原理为： 由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化，人体舒适性原则，通过变频等手段调节压缩机输出冷媒流量，并控制空调系统的风扇、膨胀阀等一切可控部件， 保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。它最大的特点是，室外机运行时，可单独运行一台室内机， 或同时运行多台室内机，并可通过调节制冷剂流量等措施灵活控制， 满足不同空间、不同时间的多样化需求， 实现部分负荷工况下的高效运行。此外，多联机空调还具有结构紧凑、美观、噪声低、室内机形式多样化等优点。因此，越来越多的新建建筑开始采用多联机空调系统。
三、 分户计量原理简介：
1，麦克维尔空调系统以空调室内机/室外机的运行数据为依据，参考各内机空调能力、风量大小，电子膨胀阀开度、盘管温度、设定温度等不同信息，计费系统将室外机消耗的电量（电能表安装于空调机组电源线上）按照特定的算法计算出各个室内机所需承担的室外机电耗比例,实时地分配至相应用户并保存在电力分配器中，再通过计费监控软件进行汇总并打印报表。整个计费系统由电力分配器(MC-GTW006A)、备份服务器(MC-GTW006B)、智能电表、计费监控软件(MC-CCS102A)组成。此系统最多可同时计费并监控128台室外机组及上千台室内机组。
电力分配器记录空调系统的运行数据，读取电能表数值，根据运行数据将电量分配给内机并进行存储。一个电力分配器可连接8台外机及8个电能表。
备份服务器用于电力分配器的电费数据存储备份，当其中一个电力分配器损坏时可顶替使用，确保计费系统正常运行。
智能电能表计量外机运行消耗的电量，一台外机配一个电能表，带Modbus通讯接口。
计费监控软件将电费记录下载并生成费用清单及报表，同时还通过PC对空调系统进行监测和控制。
2，整个计费监控系统网络连接图如下:
3，多联机分户计费的核心在于：根据各个末端对室外机所提供的冷量的实际消耗量，来计算其所应承担的室外机电耗比例。这就需要找出某种指标性的物理参数 ，来表征这种对冷量的消耗水平，作为分摊电费的依据。室外机电耗分摊的基本原理如下式：
Ei = E·(λi／ ∑λi．)
式中，E: 一室外机总电耗（电能表记录能耗）
Ei:一第i个室内机所分摊的室外机电耗
λi：一第i个室内机参数值。
∑λi：一所有室内机参数值之和。
λi是参考不同的物理量，按一定比例计算得来的值。即按制冷剂流量、盘管温度、设置温度及时间等参数综合计算分摊室外机组运行能耗。
四、分户计费系统实际应用中的问题及分析
1，公用电费分摊问题。由于多联机组计费监控系统在实际使用过程中，如一些物业或业主长期不使用，则空调内机可以断电不运行，由于外机是共用部份，当外机停机后，外机仍处于通电待命状态，外机每台压缩机有几十瓦电热装置，停机后处于加热保温状态，能力较大的外机有几个并联压缩机，时间一长，消耗的能量也不少，需要摊派到各内机，结果是长时间不使用内机的业主也会收到少量费用的通知单，感觉不合理。如果此公共费用有由实际空调使用者承担，如内机运行台数较多，没有问题，因大家分摊下来费用也低。但极端情况下，只有一个或少量内机运行，则此内机承担的费用就较多，这种情况多发生在调试阶段或设备运行初期。正常使用阶段，内机开启数量较多，也就不存在公摊费用争执的情况。
2，目前大部分空调厂家以冷媒流量分配比例来计算分摊外机能耗费用给各室内机。即监测并记录各室内机电子膨胀阀的开度值，根据阀门开度与流量的对应关系及不同工况下的修正系数，可计算出各室内机制冷剂流量的比例，并可沿着时间作积分得到一段时间内各室内机累积流量的比例，并据此分摊室外机电耗。实际应用中，多联机空调系统存在内、外区负荷差异明显及户间传热等问题。系统测得的用量大，可能是因为房间位置不佳造成的高负荷； 系统测得的用量小，可能是因为投机行为，依靠邻室传热等渠道获取冷量维持室温。对于这些情况，单纯依据测量得到的使用时间、流量、冷量、电量等参数计算出来的费用，可能导致小匹数内机费用较高，大匹数内机费用较低等特殊情况发生，按此计算收费则不尽公正。不妨考虑将多联机室外机电费分为两部分(如30％+70％ ，或5O％+50％ )：一部分为基础费用，按面积比例分摊给各用户（或按内机匹数）： 另一部分为实耗费用， 按实际用量比例进行分摊。如此，则可适当缓解房间负荷差异大所导致的不公。
五、 结束语
综上所述，对于采用多联机空调系统的商业建筑， 应采用分户计费系统，按各用户实际消耗量来分摊室外机电费。
由于国家对于计费管理目前没有明确的相关规定，市场各空调厂家都是根据自己的分摊方法进行设计。因涉及到公用费用分摊问题，只有使用者对分配方案合理性的理解和认同，才能提高厂家产品的用户满意度。
论文作者:吴建华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/30
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