2022年北京冬奧會北京主賽區(qū)標志性場館國家速滑館,又稱“冰絲帶”,是本屆賽事唯一新建冰上競賽場館。
國家速滑館內(nèi)景。新華社記者 鞠煥宗 攝
冰面是場館運行的關(guān)鍵設(shè)施。2019年,中糧工科北京院接到為國家速滑館制冰任務后,在進行大量調(diào)研工作后認為,主流制冷劑氟利昂對環(huán)境破壞極大,制冷行業(yè)勢必要面臨一場綠色改革,決定采用二氧化碳跨臨界制冷技術(shù)鋪設(shè)冰面。不過,這一技術(shù)綠色環(huán)保,但尚未在冰雪比賽中廣泛使用。
國家速滑館制冰系統(tǒng)設(shè)計負責人、中糧工科華商國際工程有限公司副總工程師馬進表示,純二氧化碳是在保證絕對安全的前提下,是最環(huán)保、最綠色的。國際上做二氧化碳跨臨界直冷技術(shù)標準冰場有30*60,1800平米的冰場。但像一萬多平米這樣“超大的”,沒有采用這種系統(tǒng)。這個方案世界沒有先例。甚至國際同行質(zhì)疑中國人搞不成,實現(xiàn)不了。
但經(jīng)過科研團隊的不懈努力,2021年1月,在經(jīng)專業(yè)測試之后,終于成功,實現(xiàn)了近零排放。當月,國家速滑館順利完成首次制冰,次月,國家速滑館成功舉辦了“相約北京”冰上測試活動的速度滑冰比賽,“冰絲帶”的冰接受了實戰(zhàn)考驗,冰面溫差可控制在0.5度以內(nèi),有利于運動員創(chuàng)造好成績,同時二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)的綠色屬性也在實踐中得到了證明。這一科技創(chuàng)新成果,為我國以及國際冰雪產(chǎn)業(yè)的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了引領(lǐng)和示范作用。
馬進介紹,這一技術(shù)可體現(xiàn)為三大亮點:
一是高效環(huán)保。二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)是當前冬季運動場館最先進、最環(huán)保、最高效的制冰技術(shù)之一。據(jù)馬進介紹,“冰絲帶”采用了環(huán)保性和安全性最佳的自然冷媒——二氧化碳制冷劑,其ODP(破壞臭氧層潛能值)為0,GWP(全球變暖潛能值)為1,并且無異味、不可燃、不助燃,是可持續(xù)性最好的冷媒之一。與傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)比,能效提升20%以上。
二是智慧節(jié)能。通過場館的智能能源管理系統(tǒng),還能夠把制冰過程產(chǎn)生的廢熱用于除濕、冰面維護、場館生活熱水等。全冰面模式下每年僅制冷部分就能節(jié)省200多萬度電(粗略的估算就是家里的電冰箱能用上8000多年),相當于約120萬棵樹實現(xiàn)的碳減排量,整個制冷系統(tǒng)的碳排放趨近于零,這一顯著的節(jié)能環(huán)保效果,對于國際冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較強的示范引領(lǐng)作用。
三是制造了滑起來最快的冰。很多速滑比賽的記錄都是在高海拔地區(qū)創(chuàng)造的,因為高海拔地區(qū)空氣稀薄阻力小,但北京海拔不高。
“那我們就追求另一點。”馬進表示,團隊的設(shè)計思路是,控制溫差是關(guān)鍵,這將決定冰面的平整度和硬度盡可能的均勻。經(jīng)過努力,冰面溫差最終控制在0.5度以內(nèi),低于奧組委提出的1.5度的標準。
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