科技冬奧：“冰絲帶”制冷系統(tǒng)碳排放趨近于零 冰面溫差在0.5度以內(nèi)

　　2022年北京冬奧會(huì)北京主賽區(qū)標(biāo)志性場(chǎng)館國(guó)家速滑館，又稱“冰絲帶”，是本屆賽事唯一新建冰上競(jìng)賽場(chǎng)館。

　　國(guó)家速滑館內(nèi)景。新華社記者 鞠煥宗 攝

　　冰面是場(chǎng)館運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)施。2019年，中糧工科北京院接到為國(guó)家速滑館制冰任務(wù)后，在進(jìn)行大量調(diào)研工作后認(rèn)為，主流制冷劑氟利昂對(duì)環(huán)境破壞極大，制冷行業(yè)勢(shì)必要面臨一場(chǎng)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(guó)家速滑館制冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人、中糧工科華商國(guó)際工程有限公司副總工程師馬進(jìn)表示，純二氧化碳是在保證絕對(duì)安全的前提下，是最環(huán)保、最綠色的。國(guó)際上做二氧化碳跨臨界直冷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)冰場(chǎng)有30*60，1800平米的冰場(chǎng)。但像一萬多平米這樣“超大的”，沒有采用這種系統(tǒng)。這個(gè)方案世界沒有先例。甚至國(guó)際同行質(zhì)疑中國(guó)人搞不成，實(shí)現(xiàn)不了。

　　但經(jīng)過科研團(tuán)隊(duì)的不懈努力，2021年1月，在經(jīng)專業(yè)測(cè)試之后，終于成功，實(shí)現(xiàn)了近零排放。當(dāng)月，國(guó)家速滑館順利完成首次制冰，次月，國(guó)家速滑館成功舉辦了“相約北京”冰上測(cè)試活動(dòng)的速度滑冰比賽，“冰絲帶”的冰接受了實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)，冰面溫差可控制在0.5度以內(nèi)，有利于運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造好成績(jī)，同時(shí)二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)的綠色屬性也在實(shí)踐中得到了證明。這一科技創(chuàng)新成果，為我國(guó)以及國(guó)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(jìn)介紹，這一技術(shù)可體現(xiàn)為三大亮點(diǎn)：

　　一是高效環(huán)保。二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)是當(dāng)前冬季運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館最先進(jìn)、最環(huán)保、最高效的制冰技術(shù)之一。據(jù)馬進(jìn)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(chǎng)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(hù)、場(chǎng)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(dāng)于約120萬棵樹實(shí)現(xiàn)的碳減排量，整個(gè)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(duì)于國(guó)際冰雪產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較強(qiáng)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?yàn)楦吆０蔚貐^(qū)空氣稀薄阻力小，但北京海拔不高。

　　“那我們就追求另一點(diǎn)。”馬進(jìn)表示，團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)。