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冬奥会碳减排“硬核”技能二氧化碳造就冰雪佳境/h1>

时间:2023-12-02 来源:新闻中心

  1月17日得悉,2022年北京冬奥会期间举行冰球竞赛的场馆——五棵松体育中心竞赛馆冬奥会制冰作业完结。北京冬奥会五棵松体育中心、首都体育馆、国家速滑馆“冰丝带”三个场馆都选用了。据悉,运用二氧化碳作为制冷剂制造的冰面,在2021年10~12月期间经过“相约北京”冬奥会系列测验赛的检测,受到了来自国内外各冰上项目选手们的好评。也为本届冬奥会打造了绝无仅有的冰雪佳境。

  首都体育馆承当北京冬奥会花样滑冰和短道速滑竞赛项目的场馆,曾举行2008年北京奥运会排球竞赛,也是北京冬奥会第一项竣工的改扩建竞赛场馆工程。首都体育馆选用二氧化碳跨临界直冷制冰体系改造后,于2021年10月,举行了亚洲花样滑冰公开赛和世界滑联短道速滑世界杯测验赛,其优质冰面被认为是“最美、最快的冰”。

  据了解,首都体育馆在改造进程中选用的二氧化碳跨临界直冷制冰技能,是由欧悦冰雪出资办理(北京)有限公司、天津大学和艾斯特制冷与太阳能技能(北京)有限公司等单位担任研制、规划和制作。该技能是国家重点研制方案科技冬奥专项——制冰机研制及运用演示项目的中心效果。该技能运用二氧化碳在冰底直接蒸腾为冰场供给安稳的冷源供给,经过双级紧缩结合全显热收回完成体系归纳节能超越50%以上,选用盘管优化和土建规划操控冰面温差在0.3℃~0.4℃,无论是归纳能效仍是冰面温差均到达世界先进水平。

  作为北京冬奥会仅有新建的冰上竞赛场馆,国家速滑馆“冰丝带”也成为冬奥历史上第一个运用二氧化碳作为制冷剂的速滑场馆。从空中俯视,国家速滑馆宛如冰刀在冰面上刻下的晶亮轨道,沿着外墙由低到高回旋扭转而成的玻璃幕墙,似乎是速滑运动员在冰面上留下一道道迅雷不及掩耳的轨道,“冰丝带”也因而得名。国家速滑馆将承当大路速滑竞赛项目,发生14块金牌,是冬奥会发生金牌数量最多的单个场馆。

  国家速滑馆具有亚洲最大的全冰面规划,馆内冰面超越1.2万平方米,这是现在世界上选用二氧化碳跨临界直冷制冰技能打造的最大的多功能全冰面。

  “早在2016年9月份,咱们向奥组委主张运用二氧化碳代替氟利昂完成制冰。”北京大学教授、太阳能光热联盟理事代表、我国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会委员张信荣介绍。据介绍,历届冬奥会都是运用氟利昂或许氨制冷剂来进行制冰,此次冬奥会在国家速滑馆初度完成运用温室气体二氧化碳跨临界直膨全热收回方法来进行制冰。该技能的碳排放值趋近于零,还使得制冰能效大幅度的进步。在速滑馆的冰面下,液态二氧化碳蒸腾吸热完成制冷,使水变成冰;气态二氧化碳经紧缩机紧缩到超临界状况,经过冷凝进程开释能量,再胀大回到液态状况循环到冰面下。

  速滑馆内整个冰面的温差不超越0.5℃,不要小看这小小的数字,这决议了冰面的质量。张信荣表明,“运用二氧化碳跨临界直冷制冰技能造出来的冰面温差小,整个冰面硬度根本相同,利于运动员发明佳绩。”

  此外,在室外造雪中也运用到了二氧化碳制冷技能。首钢滑雪大跳台将在北京冬奥会期间承当单板和自由式滑雪大跳台竞赛项目,规划理念源自我国敦煌壁画中传统的飞天造型,从旁边面看去犹如一只灵动的“水晶鞋”。首钢大跳台在造雪进程中不增加任何造雪剂,彻底运用天然水造雪。为了应对冬日呈现气温升高的状况,也选用了北京大学张信荣教授团队开发的零上高质量动态人工造雪和储雪一体化技能与配备,可以在气温处于0℃~15℃时,运用二氧化碳超临界制冷技能和新式优化的造雪规划,完成安全、高效、低成本、高质量的人工造雪。“即便呈现天然缺雪、少雪,也可以保证北京冬奥会和冬残奥会的顺利进行。”张信荣教授介绍。

  零碳排、低能耗、全热收回、无污染冬奥会制冰造雪新技能,成为“绿色冬奥”的最美底色。

  据介绍,与传统制冷体系比较,运用二氧化碳制冷剂可将能效提高20%以上,整个制冷体系的碳排放量则趋近于零。这是由于二氧化碳是天然工质,臭氧耗费潜值(ODP)为零,全球变暖潜值(GWP)为1。而现在常用的氟利昂类制冷剂如R404A的GWP值为3850,R448A的GWP值为1273,R134A的GWP值为1300。

  据北京冬奥组委发布的《可继续·向未来——北京冬奥会可继续发展陈述(赛前)》中显现,北京冬奥会国家速滑馆、首都体育馆、五棵松冰上运转中心等场馆运用的二氧化碳制冷剂,是从工业副产品搜集提纯获取的,在2021年末初度填充进程计削减900吨二氧化碳排放。

  首钢滑雪大跳台场馆运转团队造雪专员介绍,在国家速滑馆内的二氧化碳直冷制冰不只零碳排,且进程中开释的能量也不糟蹋,经过冷热联供一体化规划,在低压端完成制冰,高压端完成全热收回,满意国家速滑馆的除湿供热,节能到达30%以上。

  零上人工造雪储雪技能在满意造雪需求的一起,也能一起满意低能耗、全热收回与零碳排放的环保要求。运用传统方法出产1m³的雪量大约需求30度左右的电,而零上人工造雪技能仅耗18度~22度电,一起造雪发生的热量将悉数收回,用于竞赛时供给热水与供热。