服務熱線
4006-888-916
0592-3166767 (業(yè)務)
0592-3166796 (售后)
發(fā)布日期:2022-01-07 13:33:24 | 關(guān)注:2743
滑過城市周邊的人工雪場、商場負一層的溜冰場……冬奧會的冰與雪你滑過嗎?今天,在距離2022年北京冬奧會開幕式一個月之際,讓我們一起打卡冬奧會的冰雪世界,揭秘冰雪制造“黑科技”!
變廢為寶,二氧化碳直冷制冰技術(shù)打造“最快的冰”
走進國家速滑館“冰絲帶”,映入眼簾的便是一整塊1.2萬平方米的冰面,這是目前世界上采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)打造的最大的多功能全冰面。
圖為國家速滑館多功能全冰面 陳曉根攝
“早在2016年9月份,我們向奧組委建議使用二氧化碳替代氟利昂實現(xiàn)制冰?!北本┐髮W工學院教授張信榮介紹,歷屆冬奧會都是使用氟利昂或者氨制冷劑來進行制冰,此次冬奧會在國家速滑館首次實現(xiàn)利用溫室氣體二氧化碳跨臨界直膨全熱回收方式進行制冰,該技術(shù)是目前世界上最先進環(huán)保的制冰技術(shù),碳排放值趨近于零,且制冰能效大幅提升。
想象一下用溫室氣體來制冰,是不是感覺一頭霧水?這可難不倒冬奧會的技術(shù)團隊,在速滑館的跨臨界直冷制冷熱力學循環(huán)系統(tǒng)內(nèi),冰面下液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)制冷,在這個過程中水變成冰,而氣態(tài)的二氧化碳經(jīng)過壓縮機壓縮變成具有巨大能量的超臨界狀態(tài),通過冷凝過程釋放能量,再膨脹回到液態(tài)狀態(tài)循環(huán)到冰面下。
速滑館內(nèi)整個冰面的溫差不超過0.5℃,不要小看這小小的數(shù)字,這可決定了冰面的質(zhì)量。張信榮表示,“利用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)造出來的冰面溫差小,整個冰面硬度基本相同,利于運動員創(chuàng)造佳績?!?/span>
冬奧會的冰雪世界如何實現(xiàn)綠色環(huán)保?
無論制冰還是造雪,都離不開“綠色冬奧”的最美底色。傳統(tǒng)的造雪劑與制冷劑在本屆冬奧會中不見蹤跡,“零碳排”“低能耗”“全熱回收”“無污染”成為冬奧會制冰造雪的“關(guān)鍵詞”。
“咱們的雪沒有摻雜任何的東西?!笔卒摶┐筇_場館運行團隊造雪專員介紹,首鋼大跳臺在造雪過程中不添加任何造雪劑,完全是天然的水造出來的雪。而在國家速滑館內(nèi)的二氧化碳直冷制冰不僅零碳排,且過程中釋放的能量也不浪費,通過冷熱聯(lián)供一體化設計,在低壓端實現(xiàn)制冰,高壓端實現(xiàn)全熱回收,滿足國家速滑館的除濕供熱,節(jié)能達到30%以上。
如果天公不作美,遇到氣溫增高的情況,冬奧會又如何保障雪量充足?傳統(tǒng)的人工造雪需要零度以下的氣溫條件,一旦氣溫處于零度及零度以上,造雪作業(yè)便無法開展,尤其是冬殘奧會將在2022年3月份開展,此時已經(jīng)入春,溫度升高,這要如何保障造雪作業(yè)順利開展呢?
“在自然缺雪、少雪的情況下也能保障我國2022年冬奧會和冬殘奧會的順利進行?!睆埿艠s向記者介紹他負責的零上高品質(zhì)動態(tài)人工造雪和儲雪一體化技術(shù)與裝備研究,當氣溫處于0℃—15℃時,利用二氧化碳超臨界制冷技術(shù)以及新型優(yōu)化的造雪設計,實現(xiàn)安全、高效、低成本、高品質(zhì)的人工造雪。
這下在艷陽天里滑雪不再是夢,零上人工造雪技術(shù)在滿足造雪需求的同時,也能同時滿足低能耗、全熱回收與零碳排放的環(huán)保要求。利用傳統(tǒng)方式生產(chǎn)1m3的雪量大約需要30度左右的電,而零上人工造雪技術(shù)僅耗18度—22度電,同時造雪產(chǎn)生的熱量將全部回收,用于提供熱水與比賽供熱。
零上人工造雪技術(shù)的另一創(chuàng)新之舉便是利用二氧化碳制冷代替氟利昂制冷,不會對臭氧層產(chǎn)生破壞,體現(xiàn)了綠色辦奧的理念。
告別“靠天吃飯”,多型號人工雪滿足冬奧比賽項目不同需求
古時候下雪求天,現(xiàn)代下雪求啥呢?邁入2021年冬季,北京地區(qū)天然降雪次數(shù)屈指可數(shù),而如今距離北京2022年冬奧會開幕式越來越近,“冬奧雪”又要從何而來?
其實,早在1980年的普萊西德湖冬奧會就已經(jīng)開始使用人工造雪,近年來,冬奧會的雪上項目也越來越依賴人工造雪。人工造雪和自然降雪原理基本相同,人工造雪是將水和空氣在造雪機內(nèi)壓縮混合進行霧化,噴出帶晶核的水,然后迅速在空氣中凝結(jié)成冰晶。
關(guān)于冬奧會的人工雪,有多少小秘密是我們不知道的呢?其實在冬奧會中,不同的比賽需要的雪質(zhì)要求是不同的,因此需要多種型號的人工雪及復雜的加工程序來滿足不同的比賽需求。
在零下三度的首鋼滑雪大跳臺內(nèi),“雪炮”與“雪槍”正在緊鑼密鼓的工作中。據(jù)大跳臺造雪專員介紹,雪槍和雪炮造雪原理相同,但是出雪量和雪的粗細程度不同,雪炮的出雪量更大,雪槍造出來的雪更細,根據(jù)所需的雪質(zhì)要求,雪槍有9檔干濕度調(diào)節(jié),雪炮有4檔干濕度調(diào)節(jié)。
圖為“雪炮”和“雪槍”正在進行造雪作業(yè)
首鋼滑雪大跳臺的造雪工作在結(jié)束區(qū)與起跳區(qū)同步開始,并逐步向出發(fā)區(qū)推進。其中出發(fā)區(qū)雪厚將達0.5米,跳臺賽道和結(jié)束區(qū)為0.5米到4米。
“我們預計在2022年1月20號左右完成所有造雪任務?!贝筇_造雪專員介紹,整個造雪期,首鋼滑雪大跳臺賽道造雪面積約為4190平方米,儲雪區(qū)面積1000平方米,造雪總量為11500立方米,其中助滑道720立方米,起跳區(qū)、著陸坡、落地區(qū)7200立方米,儲雪3600立方米。
來源:中國環(huán)境