中關(guān)村廣場(chǎng)冷站位于北京市海淀區(qū)中關(guān)村廣場(chǎng)A區(qū)地下二層，是以超低溫冰蓄冷技術(shù)為基礎(chǔ)的大型區(qū)域供冷站，是國(guó)內(nèi)最大的超低溫區(qū)域冷站，擁有國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的空調(diào)制冷技術(shù)，冷站為中關(guān)村廣場(chǎng)地下空間的商業(yè)娛樂中心、新東方大廈、中鋼大廈、中關(guān)村e(cuò)世界等近40萬(wàn)平米的建筑提供空調(diào)用冷水。制冷系統(tǒng)包括1臺(tái)2000RT離心式冷水機(jī)組和3臺(tái)2000RT雙蒸發(fā)器螺桿冷水機(jī)組，額定供冷量12000RTH，蓄冰池容積2500立方米，蓄冰量可達(dá)28400RTH。

該項(xiàng)目采用了雙蒸發(fā)器雙工況冷水機(jī)組和外融冰式冰蓄冷技術(shù)。雙蒸發(fā)器的特點(diǎn)使得系統(tǒng)在制造冷水過程中，不需經(jīng)過換熱器，可由機(jī)組直接制出冷水，提高了制造冷水過程的換熱和制冷效率；外融冰的方式是由冷水與冰直接混合換熱，再次提高換熱效率，并且可以在較短的時(shí)間內(nèi)制出大量的低溫冷凍水，從而得到超低溫冷水而且易于控制出水溫度，實(shí)現(xiàn)為用戶提供溫度穩(wěn)定的超低溫大溫差冷水（外融冰主機(jī)上游串聯(lián)系統(tǒng)見圖1）。

對(duì)于采用蓄冰技術(shù)的冷源系統(tǒng)，其主要組成部分包括雙工況制冷主機(jī)、蓄冰裝置、冷卻塔、水泵、板式換熱器、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備等。所有設(shè)備的具體性能參數(shù)的確定均取決于相關(guān)的約束條件，針對(duì)冰蓄冷技術(shù)為系統(tǒng)集成的天然特點(diǎn)，為確保系統(tǒng)內(nèi)不同設(shè)備能夠組合成性能匹配、運(yùn)行協(xié)調(diào)的有機(jī)整體，則必須根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的實(shí)際特點(diǎn)并結(jié)合建筑物功能的特殊性，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行帶負(fù)荷的責(zé)任試車，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)不同設(shè)備間的“包容和諧”。

一、冰蓄冷系統(tǒng)責(zé)任試車的過程

冰蓄冷系統(tǒng)責(zé)任試車的過程包含七個(gè)階段：

1.設(shè)計(jì)前

在設(shè)計(jì)前階段，要有一個(gè)貫穿后續(xù)各階段指導(dǎo)責(zé)任試車的框架。此時(shí)，應(yīng)確定供冷系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計(jì)概念有了進(jìn)展，并且制定責(zé)任試車要求和職責(zé)。此階段要選定負(fù)責(zé)試車規(guī)劃和實(shí)施的人員、公司或代理。責(zé)任試車的主管可以是設(shè)計(jì)者、承包商、業(yè)主或?qū)榇似赣玫念檰?，必須有一定的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，并能與小組的其他人員協(xié)調(diào)工作，有效地監(jiān)督整個(gè)調(diào)試過程。LEED評(píng)估體系中要求，對(duì)于新建和重大改建工程，必須指定責(zé)任試車主管單位。

責(zé)任試車小組包括以下人員中的全部或一部分：業(yè)主、設(shè)計(jì)方、承包商（總負(fù)責(zé)、機(jī)械工程師、控制工程師、測(cè)試與平衡工程師）、系統(tǒng)操作人員、設(shè)備制造商、調(diào)試顧問、蓄能顧問。

2.設(shè)計(jì)時(shí)

在設(shè)計(jì)階段，要把冷站責(zé)任試車的詳細(xì)要求納入設(shè)計(jì)文件之中，這些內(nèi)容包括設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)想、系統(tǒng)介紹、要求性能以及試車計(jì)劃。測(cè)試設(shè)備運(yùn)行效率或系統(tǒng)性能時(shí)所需的溫度、流量、壓力等監(jiān)控點(diǎn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)階段部署到整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中去。試車計(jì)劃作為工程說明書的一部分，支配著工程后續(xù)階段期間調(diào)試過程的實(shí)現(xiàn)，并且明確了參加人員的作用和責(zé)任。此外，它還概括了測(cè)試、驗(yàn)收、驗(yàn)證工作的內(nèi)容[1]。

要盡力推薦第三方測(cè)試人員（如：聘用顧問）對(duì)蓄冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，特別對(duì)缺乏蓄冷設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者更要如此。一般說，通過設(shè)計(jì)審查來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)所得的收益，會(huì)遠(yuǎn)大于聘用顧問所花的費(fèi)用。

3.施工時(shí)

施工階段包括各客戶之間的協(xié)調(diào)以及施工過程中的檢查，通過正確安裝和盡早地識(shí)別出潛在的問題從而減少在以后階段出現(xiàn)返工。

4.系統(tǒng)啟動(dòng)

系統(tǒng)啟動(dòng)階段的開始意味著系統(tǒng)已基本具備竣工驗(yàn)收的條件，其內(nèi)容與一般暖通空調(diào)工程規(guī)定的典型內(nèi)容一樣，包括啟動(dòng)泵、冷卻塔、冷水機(jī)組和其他設(shè)備，以及管道系統(tǒng)的清洗與壓力試驗(yàn)，管道的冷損失試驗(yàn)等。

5.操作人員培訓(xùn)

操作人員培訓(xùn)對(duì)蓄冷系統(tǒng)來(lái)說是最基本的內(nèi)容。大多數(shù)操作人員不熟悉蓄冷系統(tǒng)運(yùn)行的一般概念或細(xì)節(jié)。如果不進(jìn)行適當(dāng)培訓(xùn)，他們或許會(huì)誤解設(shè)計(jì)意圖來(lái)操作系統(tǒng)，一般會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能變差。培訓(xùn)的內(nèi)容應(yīng)包括蓄冷基礎(chǔ)，具體工程中具體蓄冷技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容，全面介紹具體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

6.性能測(cè)試

性能測(cè)試是一個(gè)與責(zé)任試車過程有密切關(guān)系的階段，它包括在實(shí)際或模擬運(yùn)行工況下測(cè)試每一個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)，以驗(yàn)證它是否按設(shè)計(jì)要求工作。在性能測(cè)試階段，應(yīng)盡量讓操作人員參與測(cè)試，以作為培訓(xùn)工作的一部分。參與測(cè)試能使操作人員熟悉蓄冷概念、設(shè)計(jì)意圖和系統(tǒng)的具體運(yùn)行特征。

7.系統(tǒng)運(yùn)行與優(yōu)化

在系統(tǒng)運(yùn)行與優(yōu)化階段，操作人員獲得了系統(tǒng)方面的經(jīng)驗(yàn)并修改操作，以取得最佳性能。此外，對(duì)系統(tǒng)的任何修改都必須記錄在文件中。設(shè)施的使用和功能改變也必須記錄在冊(cè)，并調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行。例如：電力公司的電價(jià)、人員安排或負(fù)荷情況都有可能要求蓄冷系統(tǒng)作運(yùn)行策略上的修改。

二、冰蓄冷區(qū)域供冷系統(tǒng)性能測(cè)試

一般地說，蓄冷系統(tǒng)的性能測(cè)試必須在系統(tǒng)處于設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)進(jìn)行。但是，實(shí)際供冷很難達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷的情況，在生產(chǎn)負(fù)荷下測(cè)試設(shè)備的實(shí)際工作參數(shù)時(shí)，區(qū)域冷站的負(fù)荷率應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷的60%，單臺(tái)運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷應(yīng)不小于其額定負(fù)荷的80%。

1.總蓄冷量

總蓄冷量應(yīng)在冰池蓄滿冷量后，為滿足末端負(fù)荷需要進(jìn)行供冷時(shí)開始測(cè)定，期間不能向冰池提供其他冷量，當(dāng)冰池出水溫度上升到高于冷凍水供水溫度設(shè)計(jì)值時(shí)止，冰池提供的所有冷量就是冰池的總蓄冷量。對(duì)放冷速度敏感的蓄冷系統(tǒng)，其蓄冷槽的蓄冷量必須用設(shè)計(jì)放冷圖來(lái)測(cè)試，以精確評(píng)估出設(shè)計(jì)日的可用冷量。

2.放冷速度和放冷溫度

放冷速度與放冷溫度的測(cè)試，是要驗(yàn)證放冷溫度能滿足負(fù)荷圖中每小時(shí)的負(fù)荷要求。這項(xiàng)驗(yàn)證在放冷周期的最后幾小時(shí)尤為重要。放冷速度與放冷溫度一般在冰池總蓄冷量測(cè)試的同時(shí)進(jìn)行評(píng)估。

3.蓄冷能力

蓄冷能力評(píng)估系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)段內(nèi)蓄滿設(shè)計(jì)總蓄冷量的能力。測(cè)試在冰池徹底釋放完冷量的條件下開始，通過在一個(gè)完整的蓄冷周期內(nèi)監(jiān)視向冰池輸送的冷量來(lái)完成。冷水機(jī)組應(yīng)能在可利用的時(shí)間內(nèi)為冰池充足冷量，而且應(yīng)滿足在蓄冷期間的任何負(fù)荷。

4.時(shí)間安排和控制程序

時(shí)間安排和控制程序的性能測(cè)試是要驗(yàn)證系統(tǒng)在合適的時(shí)間轉(zhuǎn)換到正確運(yùn)行模式時(shí)的性能。這些測(cè)試的典型做法是在幾個(gè)充冷-放冷周期內(nèi)密切注意系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。每次在系統(tǒng)供冷模式改變時(shí)，應(yīng)驗(yàn)證所有的水泵、閥門和設(shè)定值的再設(shè)定，設(shè)備啟停等自動(dòng)工作狀態(tài)。部分負(fù)荷時(shí)冷水機(jī)組和蓄冷量輸出的合適比例也應(yīng)驗(yàn)證。蓄冷存量的計(jì)量裝置應(yīng)該校正，尤其在冷量充足和放完時(shí)。

5.高峰電力需求量和能效評(píng)估

高峰電力需求量和能量效率需求，對(duì)評(píng)價(jià)一個(gè)蓄冷系統(tǒng)尤為重要。這些測(cè)試可以用來(lái)評(píng)價(jià)在設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)分析階段對(duì)運(yùn)行費(fèi)用預(yù)測(cè)的正確性；有時(shí)候，電力公司給予的電費(fèi)鼓勵(lì)性政策也取決于這些試驗(yàn)結(jié)果。冰蓄冷系統(tǒng)電力總需求量主要由冷水機(jī)組、水泵與冷卻塔確定。電力需求值通?？梢栽诶渌畽C(jī)組的控制盤上讀得，也可用便攜式監(jiān)視儀表來(lái)計(jì)量，但是，使用計(jì)量功率因數(shù)和真實(shí)電力的儀表計(jì)量更為精確。

三、區(qū)域供冷項(xiàng)目責(zé)任試車軟件

作者在中關(guān)村廣場(chǎng)外融冰冰蓄冷區(qū)域供冷項(xiàng)目中，編制了一套責(zé)任試車軟件，與冷站自控系統(tǒng)接口，能在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中自動(dòng)采集監(jiān)控信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中以備查詢和分析。該軟件用Tridium公司的基于Baja標(biāo)準(zhǔn)的Niagara Framework作為系統(tǒng)自動(dòng)控制和仿真的平臺(tái)，以Microsoft下的ACCESS2003作為與Niagara Framework進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過VB語(yǔ)言編寫兩者的接口程序可實(shí)現(xiàn)兩者的通信連接，使責(zé)任試車的過程更加系統(tǒng)、方便、全面。

在責(zé)任試車的過程中，應(yīng)注意四點(diǎn)：

第一，蓄冷系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多，進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)多，故責(zé)任試車過程所需的監(jiān)視和調(diào)試要求應(yīng)該在控制系統(tǒng)的擴(kuò)初設(shè)計(jì)時(shí)有所考慮，比如流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)、電力監(jiān)測(cè)儀表等，控制系統(tǒng)應(yīng)該能記錄下規(guī)定時(shí)間內(nèi)被監(jiān)視量的平均值，并能儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中以減少責(zé)任試車工作量。這樣不僅可進(jìn)行數(shù)天或數(shù)周的性能調(diào)試和測(cè)試，評(píng)價(jià)設(shè)備和系統(tǒng)在一定運(yùn)行工況范圍內(nèi)的效率，也為計(jì)算長(zhǎng)期效率提供可靠的數(shù)據(jù)，在全部運(yùn)行工況范圍內(nèi)精確計(jì)量能量、設(shè)備效率等。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段就考慮到了責(zé)任試車的需求，冷凍水、乙二醇、冷卻水等系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)都用各種智能儀表采集到了自控系統(tǒng)中，比如雙工況制冷主機(jī)，空調(diào)工況和制冰工況下的供回水溫度，冷媒流量，主機(jī)輸入功率都能讀到，再經(jīng)過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可計(jì)算出主機(jī)在兩種工況下的制冷量和COP。詳見圖2。

第二，電力參數(shù)的記錄是責(zé)任試車一項(xiàng)很重要的內(nèi)容，不單是配電系統(tǒng)本身可以通過這些參數(shù)找到節(jié)能潛力，它也可以為其他設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行、節(jié)能改造提供依據(jù)和評(píng)判。建議大型蓄冷系統(tǒng)都設(shè)計(jì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀器和網(wǎng)絡(luò)型儀表，對(duì)主要耗電設(shè)備進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，豐富完善現(xiàn)有的電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。比如在做系統(tǒng)熱平衡分析時(shí)，通過采集的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出制冷主機(jī)的制冷量和冷卻塔帶走的熱量，同時(shí)我們通過智能電表讀取到主機(jī)的耗電量，就可以判斷冷卻塔帶走的熱量是否與主機(jī)的制冷量和耗電量之和平衡。詳見圖3。

第三，設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性非常重要，所有監(jiān)測(cè)儀表應(yīng)在責(zé)任試車之前進(jìn)行校正，否則會(huì)大大影響責(zé)任試車結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如：冰蓄冷系統(tǒng)中，冷水機(jī)組與蓄冰槽的進(jìn)出水溫差極為重要，如果兩個(gè)敏感元件中每個(gè)有0.3℃的誤差，那么，在測(cè)量3℃時(shí)就會(huì)有20%的誤差。

第四，在供冷的同時(shí)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，真實(shí)負(fù)荷下的數(shù)據(jù)更能反映區(qū)域冷站的實(shí)際工作情況。不用為了測(cè)試特意設(shè)計(jì)各種工況，打亂了供冷計(jì)劃，影響到對(duì)客戶提供的供冷質(zhì)量。

四、結(jié)論

推廣責(zé)任試車是對(duì)我國(guó)現(xiàn)行建筑市場(chǎng)中設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行相互分離所造成不良后果的改善，通過這個(gè)過程可以真正地站在使用者的角度對(duì)項(xiàng)目全過程進(jìn)行檢驗(yàn)和整改，可以檢驗(yàn)建筑能源設(shè)備的使用情況，提高能源轉(zhuǎn)換效率，降低建筑能耗水平，為節(jié)能減排事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙雪蓮，趙建成.綠色建筑能源系統(tǒng)責(zé)任試車與系統(tǒng)調(diào)試的差異分析[J].智能建筑，2012 （10）：57-59.

（責(zé)任編輯：趙靜）