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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。 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－－热量； q－－流经能量表的流量； －－热交换系统的入口和出口温度； t－－热交换的时间(h)。 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； 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。 水流量测量方法 速度法测量流量（涡轮流量、转子流量、电磁流量） 差压发测量流量（节流式、差压节流式） 时差法测量流量（超声波式） 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、电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计对测量准确度要求高的情况下，应多采用电磁BDV 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PTFE、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、根据工艺管道的压力等级选择两侧连接的法兰的压力等级。 6、选择防护等级，如果传感器整个在水下，需要选择IP68. 变送器部分 1、根据安装位置的要求，确定是选择一体式还是分体式。 2、都需要什么类型的输出，4-20毫安信号、Hart、Profibus PA、FF等等。 3、是否需要防爆要求。确定防爆等级。 超声波流量计： 超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒法等。传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。其基本原理都是测量超声波脉冲顺水流和逆水流时速度之差来反映流体的流速，从而测出流量；多普勒法的基本原理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出流量。 时差法测量原理?? 时差法测量流体流量的原理如图1所示。它利用声波在流体中传播时因流体流动方向不同而传播速度不同的特点,测量它的顺流传播时间t1和逆流传播时间t2的差值,从而计算流体流动的速度和流量。 多普勒法测量原理?? 多普勒法测量原理，是依据声波中的多普勒效应，检测其多普勒频率差。超声波发生器为一固定声源，随流体以同速度运动的固体颗粒与声源有相对运动，该固体颗粒可把入射的超声波反射回接收器。入射声波与反射声波之间的频率差就是由于流体中固体颗粒运动而产生的声波多普勒频移。由于这个频率差正比于流体流速，所以通过测量频率差就可以求得流速，进而可以得到流体流量 管道超声波流量计的口径一般从DN15~4000。 选型时有有三种