一、 项目概况
1.1 建筑概况
场馆位于上海，2001年投入使用，营业时间为9:00-17:15，每周周一闭馆。总建筑面积为100666㎡，共2幢建筑，其中1#楼为展示场馆，建筑面积89857㎡，2#楼为行政楼，建筑面积为10809㎡。
1.2 设备概况
空调系统采用冰蓄冷系统，4台双工况螺杆式主机，1台基载主机。供暖系统采用2台2960kW、1台1172kW燃气热水锅炉。照明系统主要灯具为日光灯、金属卤化物灯、节能灯等，总功率456.2kW。
1.3 主要设备作息
（1）4台双工况螺杆式冷水机组+蓄冰槽——供应1#楼（场馆）
4台双工况冷机于22:00～次日3:00进行蓄冰，夏季白天7:30-17:00采用冷机和冰槽双供冷，优先利用冰槽供冷，融冰结束后由冷机进行单供冷；过渡季采用冰槽单供冷或冷机单供冷。
乙二醇泵一机对一泵，定频运行；冷却泵并联，定频运行；冷冻一次泵定频运行；冷冻二次泵手动变频。
（2）1台单工况螺杆式冷水机组——供应2#楼（办公楼）
2#楼采用1台单工况螺杆式冷水机组进行供冷。
1.4 建筑基本用能概况
该场馆2015年总用电量11127512kWh，用气量415897m3，建筑总能耗折合标煤3878.80tce，单位建筑面积能耗38.5kgce/(m2·a)。根据《上海市大型公共文化设施建筑合理用能指南》DB 31/T554-2015，该场馆用能水平介于先进值30kgce/(m2·a)与合理值42kgce/(m2·a)之间。
空调用电占总用电量的46.6%，照明插座占总用电量的27.8%，高低压变损及其他占10%左右，其他用能包括未计入分项计量系统的消防设备以及5#冷机以及部分插座。
二、主要运行问题诊断及调适建议
2.1 双工况冷机限流，导致主机负载率偏低，影响运行效率
场馆2015年实测数据显示，双工况冷机制冷工况及蓄冰工况运行COP均低于额定值，冷站全年EER平均值为2.3。测试结果如图 4、图 5所示。
与此同时，实测中发现，双工况冷机夜间蓄冰出力不足。如图 6所示，以典型日夜间测试数据为例，22：00开启冷机蓄冰，直到2：30关闭冷机。冷机负荷率下降，COP从3.1降至2.8，蓄冰温差从2.8降为2.4。但直到2：30冷机关闭，乙二醇供水温度还未达到-6℃的设定温度。
该日晚22：00-2：30四台冷机全开制冰，白天8：00-17：00开启2#、3#冷机供冷。抄录冷机控制面板显示的电流百分比读数，同时实测计算实际的冷机负荷率，如表 2所示。蓄冰工况下，面板显示的电流百分比达100%，但实测制冰负荷率整体偏低。冷机的装机功率为366kW，但实测功率只有300kW左右，计算得实际电流百分比仅为82%，与面板值不相符。
经查证，冷机出厂时厂家进行了电流限流的设置，虽然冷机面板上显示冷机出力100%，但实际电流只有90%，导致冷机实际运行时无法达到额定工况。如果日常运行时依据面板电流比继续调低主机出力，将导致冷机负荷率进一步降低。该问题需联系厂家并进行修复。
2.2 蓄冰量不足以及蓄冰策略不合理
由于采取液位计测量冰槽蓄冰量，由于液位计误差较大，导致实际蓄冰量没有达到设定值时提前结束蓄冷。如图 7所示，测试期间平均蓄冰量为5813RTh，仅为设计值的64%。上海的谷电时间是从22:00~6:00，但是该场馆结束蓄冷的时间从2:30~4:30不等，对谷电时间利用不充分，没有将蓄冷系统的经济性优势发挥到最大。
建议对液位计进行标定，恢复蓄冰量上限。同时，延长夜晚蓄冰时间，从而充分利用谷电进行蓄冰，发挥冰蓄冷系统的经济效益。
2.3 释冷策略不合理
冰槽表面水温如图 9所示，除了7月8日外，融冰结束后冰槽内温度均未保持在0℃附近，处于冰水混合物的状态。由图 10可证实，融冰结束后冰槽内仍存在大量浮冰，冰槽处于冰水混合物状态，并未进行完全释冷。
建议基于冰槽温度调整释冰策略，充分发挥冰槽已蓄的冷量，减少白天机组的峰电使用量。
2.4 输配系统能效偏低
测试结果表明，乙二醇系统、冷冻水系统、冷却水系统以及冷却塔系数均低于一般值，具有较大节能潜力。
建议冷冻泵降频，控制末端供回水温差保持在5℃左右；夜间蓄冰工况降低乙二醇泵频率，控制制冰进出水温差3.5℃左右；冷却泵、冷却塔输配能效较低，通过加装变频，优化调节策略，进一步实现节能效益。
2.5 冷却塔排风不畅，影响冷却效果
如图 12、图 13所示，冷却塔安放在行政楼屋顶，但冷却塔四周三面为墙壁，仅北面和顶部与外界环境相通，且东西两侧的冷却塔距离墙壁较近，空间狭窄导致冷却塔气流短路，影响冷却塔的运行效率。
测试结果显示，4#冷却塔靠近墙壁的一侧有明显的短路现象。同1#冷却塔情况不同的是，4#冷却塔所靠近的东侧墙壁高度较高，阻挡了4#冷却塔的出风，导致了冷却塔的出风再次回流到了冷却塔里。
建议对4#冷却塔加装导流罩。加装导流罩后，冷却塔出风沿风罩流出，可以直接流向室外，短路现象可得到明显改善。
2.6 冷却塔流量不均，填料利用不充分，部分冷却塔溢水严重
如图 14、图 15所示，冷却塔流量不均，低流量冷却塔填料利用不充分，影响冷却效果。部分冷却塔溢水情况严重。需对冷却塔进水流量进行平衡调适。
三、结论
该大型场馆用能强度为38.5kgce/(m2·a)，实际运行中存在如下问题，通过进一步调适可充分发挥系统性能，实现节能及节费。
（1）双工况冷机被厂家进行限流，使得主机负载率偏低，并最终导致主机运行效率偏低。该问题需与厂家进行沟通，取消限流设置，恢复主机100%的供冷能力。
（2）蓄冰槽液位计误差导致冰蓄冷系统蓄冰量上限变小，导致蓄冰量不足。蓄冰策略不合理，蓄冰时间偏短，未能充分利用谷电。该问题需标定液位计，恢复系统蓄冰量上限。同时，延长夜晚蓄冰时间，充分发挥冰蓄冷系统的经济效益。
（3）释冷策略不合理，未能充分利用冰槽的已蓄冷量。建议基于冰槽温度调整释冰策略，充分释冰后再开启冷机供冷，从而减少冷机的峰电使用量。
（4）输配系统输配能效偏低，需降低冷冻泵、乙二醇泵频率，控制供回温差，提升输配能效。此外，对未安装变频的冷却泵及冷却塔，可考虑加装变频。
（5）冷却塔排风不畅，影响冷却效果。建议对存在气流短路的冷却塔加装导流罩。
（6）冷却塔流量不均，填料利用不充分，部分冷却塔溢水情况严重，影响冷却效果。需对冷却塔进水流量进行平衡调适。
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