Analysis of the application of energy meter in air conditioning measurement
隨著國家一系列節能(neng)政(zheng)策法規的(de)頒布，集中供冷的(de)公共建筑越(yue)來越(yue)普遍(bian)地應用分戶(hu)計量(liang)技術(shu)，通(tong)過(guo)(guo)計量(liang)一(yi)方(fang)面可(ke)以(yi)倡導用(yong)(yong)(yong)戶(hu)合理(li)(li)使用(yong)(yong)(yong)空調，主動節(jie)能，避免(mian)浪(lang)費現象；另一(yi)方(fang)面通(tong)過(guo)(guo)合理(li)(li)計量(liang)費用(yong)(yong)(yong)分攤，解決物(wu)業(ye)管理(li)(li)公司收費難的問題，用(yong)(yong)(yong)戶(hu)“多用(yong)(yong)(yong)多出、少(shao)用(yong)(yong)(yong)少(shao)出”，做到收費有據可(ke)依。更深(shen)層(ceng)的意(yi)義是通(tong)過(guo)(guo)能量(liang)表的讀(du)數評估的實際供冷能力，根據(ju)(ju)歷史數據(ju)(ju)建立數據(ju)(ju)庫(ku)，通過實際數據(ju)(ju)分(fen)析(xi)研究(jiu)大型(xing)公共(gong)建筑(zhu)的節能潛力，從而實施對大型(xing)公共(gong)建筑(zhu)實施節能改造(zao)。
雖(sui)然(ran)“冷”與水、電、氣在(zai)(zai)市場經(jing)濟(ji)社會(hui)中具有(you)相同(tong)的(de)(de)商品屬(shu)性，但在(zai)(zai)計(ji)量(liang)方面，要比早已進入市場并取得成功(gong)的(de)(de)水、電、氣的(de)(de)計(ji)量(liang)收(shou)費復雜和困難。大(da)面積空間的(de)(de)（同(tong)一(yi)(yi)業主(zhu)）空調計(ji)量(liang)主(zhu)要以能量(liang)表計(ji)量(liang)為主(zhu)，其原理是：在(zai)(zai)承擔某(mou)一(yi)(yi)計(ji)量(liang)區域的(de)(de)空調供、回水管上各安(an)裝一(yi)(yi)支溫度（配對使用），測量供(gong)、回水(shui)溫度，在回水(shui)管上安裝一臺，分別測得載冷劑——水的(de)(de)(de)進出口(kou)的(de)(de)(de)溫度和(he)流(liu)量，再經過密度和(he)焓值的(de)(de)(de)補償(chang)及積分計(ji)(ji)算，得到(dao)所(suo)消耗的(de)(de)(de)“冷”量值。目(mu)前(qian)，在(zai)能量表(biao)應用方面，根(gen)據(ju)流(liu)量計(ji)(ji)的(de)(de)(de)選型不(bu)同(tong)，主要有三大(da)類型，為機(ji)械式(shi)、超聲波式(shi)、電(dian)磁式(shi)。它(ta)們的(de)(de)(de)主要區別在(zai)于流(liu)量傳感器的(de)(de)(de)原理和(he)構造的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)。
一、機(ji)械式流量計在戶用(yong)能量表中的應用(yong)
機(ji)械(xie)式(shi)(shi)(shi)能(neng)量表(biao)通過葉(xie)(xie)輪的(de)轉(zhuan)速(su)來測量冷凍(dong)水的(de)流(liu)量，機(ji)械(xie)式(shi)(shi)(shi)能(neng)量表(biao)按流(liu)量傳(chuan)感器(qi)內部結構又主(zhu)要分為(wei)單(dan)流(liu)束(shu)式(shi)(shi)(shi)和(he)多流(liu)束(shu)式(shi)(shi)(shi)，按照(zhao)其計數器(qi)是(shi)否與熱(re)水接觸(chu)又分為(wei)干式(shi)(shi)(shi)和(he)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)。干式(shi)(shi)(shi)傳(chuan)感器(qi)的(de)葉(xie)(xie)輪轉(zhuan)速(su)通常是(shi)通過磁耦合(he)的(de)方(fang)式(shi)(shi)(shi)傳(chuan)遞給計數器(qi)的(de)，而目前進口的(de)機(ji)械(xie)式(shi)(shi)(shi)能(neng)量表(biao)部分采用了(le)感應傳(chuan)導的(de)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，即無(wu)磁的(de)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，可以降低水中鐵(tie)銹(xiu)對表(biao)的(de)影響。
由(you)于(yu)技術(shu)和價格等原因，我(wo)國早期多(duo)數(shu)使用(yong)各種機(ji)(ji)械(xie)式能(neng)(neng)量(liang)表(biao)，包括(kuo)進口與國產品牌。但近幾年使用(yong)和研究(jiu)實踐表(biao)明(ming)，采(cai)用(yong)機(ji)(ji)械(xie)式能(neng)(neng)量(liang)表(biao)計(ji)量(liang)空調冷量(liang)，存(cun)在(zai)一系(xi)列問題，如量(liang)程窄且啟(qi)動流(liu)量(liang)太大(da)(da)問題，冷凍水(shui)流(liu)量(liang)系(xi)數(shu)差異(yi)問題。由(you)于(yu)空調冷凍水(shui)普遍存(cun)在(zai)雜(za)質多(duo)、水(shui)垢多(duo)、流(liu)態不平穩等問題，極易(yi)產生計(ji)量(liang)誤差大(da)(da)或(huo)不計(ji)量(liang)的現象，產生計(ji)量(liang)糾紛(fen)，給物(wu)業管理(li)帶來麻煩。同時(shi)，機(ji)(ji)械(xie)式能(neng)(neng)量(liang)表(biao)維(wei)護量(liang)大(da)(da)，通常(chang)不到一個月就需(xu)要(yao)空調系(xi)統(tong)停機(ji)(ji)放水(shui)，清洗流(liu)量(liang)計(ji)，磨損較(jiao)大(da)(da)時(shi)還要(yao)更(geng)換流(liu)量(liang)計(ji)。另(ling)外，我(wo)國目前(qian)空調系(xi)統(tong)運行狀況對能(neng)(neng)量(liang)表(biao)也提出(chu)了(le)比國外熱計(ji)量(liang)更(geng)苛(ke)刻的要(yao)求，如循環水(shui)的水(shui)質很(hen)差；多(duo)方面的原因造成水(shui)中不僅含有(you)大(da)(da)量(liang)的有(you)害化學物(wu)質，還有(you)各種對流(liu)量(liang)傳感器(qi)具有(you)破壞性的小(xiao)顆粒(li)雜(za)質。這些問題，還將在(zai)很(hen)長一段時(shi)間(jian)內存(cun)在(zai)。因此，對于(yu)機(ji)(ji)械(xie)式能(neng)(neng)量(liang)表(biao)而言，由(you)于(yu)其(qi)結構(gou)和原理(li)方面固(gu)有(you)的局(ju)限(xian)性，能(neng)(neng)否在(zai)一個檢定周期（五年）內正常(chang)、準(zhun)確的運行，都是一個非常(chang)嚴峻的挑戰。
二、超聲波技(ji)術在(zai)戶用能量表中的應用
在(zai)(zai)(zai)(zai)空調計量中，有(you)(you)部(bu)(bu)分項目采用超聲(sheng)(sheng)波(bo)能(neng)量表(biao)(biao)。超聲(sheng)(sheng)波(bo)式(shi)(shi)能(neng)量表(biao)(biao)是(shi)通過(guo)測量超聲(sheng)(sheng)波(bo)在(zai)(zai)(zai)(zai)熱介(jie)質中傳(chuan)(chuan)(chuan)播的(de)(de)(de)時間差（聲(sheng)(sheng)波(bo)在(zai)(zai)(zai)(zai)流(liu)(liu)體中傳(chuan)(chuan)(chuan)播，順流(liu)(liu)方(fang)向聲(sheng)(sheng)波(bo)傳(chuan)(chuan)(chuan)播速度會增(zeng)大(da)，逆流(liu)(liu)方(fang)向則減小，同(tong)一傳(chuan)(chuan)(chuan)播距離就有(you)(you)不同(tong)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)播時間）。利用傳(chuan)(chuan)(chuan)播速度之差與被測流(liu)(liu)體流(liu)(liu)速之關系求(qiu)取流(liu)(liu)速從(cong)而推導出流(liu)(liu)量。由于其(qi)測量腔體內部(bu)(bu)沒有(you)(you)任何可動部(bu)(bu)件，所以對(dui)介(jie)質的(de)(de)(de)成(cheng)份(fen)或雜質含量沒有(you)(you)嚴格(ge)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。因此，從(cong)使用周期成(cheng)本(ben)、可靠性及準確性而言，超聲(sheng)(sheng)波(bo)能(neng)量表(biao)(biao)均優于機(ji)械式(shi)(shi)能(neng)量表(biao)(biao)。然而在(zai)(zai)(zai)(zai)2000年以前(qian)，由于價格(ge)的(de)(de)(de)原因，在(zai)(zai)(zai)(zai)戶用型(xing)能(neng)量表(biao)(biao)領域還是(shi)機(ji)械式(shi)(shi)能(neng)量表(biao)(biao)占有(you)(you)統治地位(wei)。現在(zai)(zai)(zai)(zai)隨著機(ji)械式(shi)(shi)能(neng)量表(biao)(biao)的(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)被認(ren)識到，已基本(ben)上淘汰(tai)不用。
但在實踐過程(cheng)中(zhong)，部分人走(zou)進(jin)了一(yi)(yi)個誤區，即簡單采用(yong)(yong)進(jin)口(kou)的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)熱(re)(re)能(neng)表(biao)(biao)(biao)來計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)空調(diao)用(yong)(yong)冷量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。從(cong)工程(cheng)實踐情況(kuang)(kuang)來看，效果很(hen)(hen)(hen)不理(li)想(xiang)，甚至出(chu)現(xian)(xian)系統(tong)運行不良(liang)的(de)情況(kuang)(kuang)。究(jiu)其(qi)原因，一(yi)(yi)是(shi)(shi)進(jin)口(kou)的(de)熱(re)(re)能(neng)表(biao)(biao)(biao)（大(da)部分是(shi)(shi)歐洲品(pin)牌(pai)）在國外主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)于供曖(ai)熱(re)(re)分戶計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)，供曖(ai)的(de)工況(kuang)(kuang)是(shi)(shi)“大(da)溫差(cha)(cha)（溫差(cha)(cha)一(yi)(yi)般為15℃）小流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)”，而(er)供冷的(de)工況(kuang)(kuang)是(shi)(shi)“小溫差(cha)(cha)（最(zui)(zui)大(da)溫差(cha)(cha)為5℃）大(da)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)”。在供曖(ai)環境中(zhong)，超(chao)聲(sheng)波(bo)熱(re)(re)能(neng)表(biao)(biao)(biao)已(yi)經應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)得很(hen)(hen)(hen)普遍，技術也很(hen)(hen)(hen)成熟，而(er)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)于供冷，冷凝水(shui)(shui)會(hui)附(fu)在表(biao)(biao)(biao)體，超(chao)聲(sheng)波(bo)熱(re)(re)能(neng)表(biao)(biao)(biao)一(yi)(yi)體化的(de)結構使(shi)(shi)得冷凝水(shui)(shui)極易滲透(tou)入表(biao)(biao)(biao)體，破壞電(dian)(dian)子元件，大(da)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)消耗電(dian)(dian)池，出(chu)現(xian)(xian)半年就(jiu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)完(wan)電(dian)(dian)池的(de)情況(kuang)(kuang)（超(chao)聲(sheng)波(bo)熱(re)(re)能(neng)表(biao)(biao)(biao)一(yi)(yi)般自帶電(dian)(dian)池，可用(yong)(yong)6～10年）。超(chao)聲(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)口(kou)徑(jing)越(yue)大(da)，價(jia)格越(yue)高，有時能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)口(kou)徑(jing)大(da)一(yi)(yi)號(hao)，其(qi)售價(jia)會(hui)高很(hen)(hen)(hen)多，所(suo)以(yi)投(tou)資成本是(shi)(shi)考慮使(shi)(shi)用(yong)(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)一(yi)(yi)個因素。另外，超(chao)聲(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)選(xuan)型較為復雜(za)，選(xuan)用(yong)(yong)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)是(shi)(shi)系統(tong)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)而(er)不是(shi)(shi)系統(tong)管(guan)徑(jing)，按照流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)小來確(que)定(ding)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)型號(hao)（使(shi)(shi)選(xuan)定(ding)的(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)最(zui)(zui)小流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)小于系統(tong)管(guan)道的(de)最(zui)(zui)小流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)最(zui)(zui)大(da)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)于系統(tong)管(guan)道的(de)最(zui)(zui)大(da)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)），就(jiu)使(shi)(shi)得安裝復雜(za)，需要(yao)采取變徑(jing)措施。
三、電磁感應(ying)技術在戶用能量表中(zhong)的應(ying)用
機械式(shi)能量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)被普遍認為(wei)不適合用于(yu)空調計量(liang)(liang)(liang)，在應用超聲(sheng)波能量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)同(tong)時，出現了電磁(ci)(ci)式(shi)能量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)。電磁(ci)(ci)式(shi)能量(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)(biao)主要是采用了電磁(ci)(ci)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計。其工作原理是：基于(yu)法拉(la)第電磁(ci)(ci)感(gan)應定律，當導電液體流(liu)(liu)過包圍在磁(ci)(ci)場中的(de)(de)測量(liang)(liang)(liang)管(guan)時，在流(liu)(liu)向和磁(ci)(ci)場二者(zhe)相(xiang)垂直的(de)(de)方向就會產生(sheng)與平均流(liu)(liu)速V成正比(bi)的(de)(de)感(gan)應電動勢E。電磁(ci)(ci)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計包括管(guan)道式(shi)與插入式(shi)。
總結：隨著基(ji)礎能源(yuan)需(xu)(xu)求量(liang)(liang)及其價格的(de)調整上漲，用(yong)于(yu)中(zhong)央空(kong)調等高耗能設備的(de)運營費用(yong)也不斷增加(jia)，如不采(cai)取計(ji)量(liang)(liang)考核或是加(jia)強管理節能意識(shi)，中(zhong)央空(kong)調將成為建筑中(zhong)能耗比(bi)例最大的(de)部(bu)分。所(suo)以在適當的(de)場(chang)合（如大面(mian)積使(shi)用(yong)中(zhong)央空(kong)調的(de)場(chang)合），采(cai)用(yong)能量(liang)(liang)表(biao)對(dui)中(zhong)央空(kong)調進行科學的(de)計(ji)量(liang)(liang)，從而實現中(zhong)央空(kong)調運行費用(yong)的(de)合理分攤(tan)，促使(shi)用(yong)戶按需(xu)(xu)使(shi)用(yong)，按用(yong)量(liang)(liang)交費。
