冰雪|冬奥幕后丨制冷“国家队”造出“最快的冰”，温差控制在0.5℃内( 二 ) -四川龙网

与“雪游龙”一样，本届冬奥会“冰丝带”场馆内的制冰设计和技术保障也主要由中粮工科冰雪团队承担。据王斌介绍，冰雪团队隶属于中粮工科北京事业部，其前身为商业部设计院，从1954年起便从事食品冷链的设计和研究工作，工业制冷技术在国内处于一流水平，被业内誉为制冷“国家队”。
2015年年初，北京申办冬奥会成功。同年年底，王斌带领团队承担了一个室内冰雪场馆的设计工作。正是通过这个项目，王斌了解到冰雪场馆制冷领域缺乏国内专业团队。“我当时觉得冰雪产业前景不错，且我们有人员和技术储备，于是就筹备成立了冰雪团队。”
从2017年年初开始，中粮工科冰雪团队就参与到国家速滑馆、国家雪车雪橇中心、国家高山滑雪中心等五大冬奥核心场馆制冰造雪系统的设计和建造中。王斌坦言，压力一直存在，不到赛事全部结束丝毫不敢松懈。
王斌的压力不仅来自这些项目的重要程度，更多的是这些项目大多数是国内或全球第一个，没有多少经验可以参考借鉴。如国家雪车雪橇中心是国内第一条赛道，国家速滑馆是全球首个二氧化碳跨临界制冰的冬奥场馆，国家高山滑雪中心是国内唯一一个符合冬奥会标准的赛道。如何让冰雪团队从开始学习新技术到完成项目的设计，从单纯的设计思路到按照时间节点高质量地完成项目施工，并在比赛期间保障系统顺利工作，是他作为中粮工科冬奥项目总负责人从一开始接触这些项目到现在为止还都需要不断思考的。
“冰面的质量受多重因素影响，最核心因素是制冰温度的高低和温度的均匀性。相比传统氟利昂制冷+乙二醇载冷的制冰技术，‘冰丝带’里创新性地采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术，二氧化碳作为制冷剂有着非常优异的热物理性质，其高效换热特性以及由相变换热而带来的均匀的制冰盘管蒸发温度是非常有利于打造优质冰面的。”王斌称。经过各方团队的共同努力，最终，“冰丝带”的冰面温差控制在0.5℃以内，低于北京冬奥组委要求的1.5℃，让场馆具备了成为“最快的冰”的硬件条件。

文章插图
“冰丝带”制冰现场。
制冰技术论证了18个月
据了解，制冰系统原理类似于家庭“地热采暖”，冰面下安置若干制冷管道，通过制冷剂在其中流动换热使冰面降温。由于前几届冬奥会场馆普遍采用氟利昂制冷+乙二醇载冷的制冰系统，因此在最初讨论国家速滑馆制冰方案时，这项技术的呼声也最高。
“这个方案无论从技术成熟性还是实施难度方面，都没有问题。但瑕疵是采用氟利昂制冷剂，其全球变暖潜值较大，环保性欠佳，且载冷剂制冷二次换热所带来的能耗也较大，因此这个方案虽好，但还不是最完美的。”王斌说。
绿色和可持续发展，是北京冬奥场馆建设的一个主旨，传统氟利昂制冷技术显然并不完全符合“绿色冬奥”理念。2017年年底，王斌团队开始接触“冰丝带”场馆项目前期技术讨论工作，光是论证“冰丝带”采用什么样的制冷工质及制冷技术，就用了18个月，最终确定采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术。
“从这一漫长的过程可以看出奥运场馆建设的严谨性和高标准，所有的付出都是为了保障冬奥场馆建设万无一失。”王斌说，“选择制冷工质的这18个月，所有人在方案论证和决策过程中的认真和负责的态度是最让我难忘的。有时选择一个正确的方向比选择后走完这段路还要重要，过程可能也更艰辛”。
王斌称，二氧化碳跨临界制冰技术路线刚一确定，立刻在业内引起反响，并在2019年作为“绿色冬奥”的代表性技术，在第25届联合国气候变化大会上向世界展示了中国的绿色冬奥理念。“并且，在国家速滑馆选择了二氧化碳跨临界直冷制冰技术后，很多冬奥会的其他场馆也都参照国家速滑馆的经验，采用类似技术进行制冰系统设计。”王斌补充道。

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