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北京冬奧制冰系統:為全球做出環??沙掷m示范

新科技
TIME
2022-01-17 11:38
科技日報
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  “北京冬奧會冰上場館采用節能型制冷系統、環保型制冷劑,積極推動了國際奧委會的可持續發展戰略。其中二氧化碳制冷系統的使用,率先為世界做出環保和可持續的示范,R449A制冷劑的選擇,將使得北京冬奧會成為冬奧會歷史上冰上場館制冷劑GWP(全球變暖潛能)值最低的一屆冬奧會?!苯?,國際奧委會相關官員對北京冬奧會場館建設中的環保選擇特別點贊。

  據了解,北京2022年冬奧會新建、改建了7座冰上場館,共9塊冰面,均使用環保型制冷系統和制冷劑,其中5塊冰面使用二氧化碳(R744)跨臨界直接制冷系統,4塊冰面使用了R449A制冷劑。

  經過一系列測試活動、測試賽,北京2022年冬奧會冰上場館的優質冰面受到國內外各項目選手們的好評。此外,這7座冰上場館的冰面還具有環保、可持續性的特點,制冰方案從設計到執行,“綠色辦奧”的理念貫穿始終。

  據了解,在冰上場館制冰方案的設計之初,原計劃采用R507制冷劑,該制冷劑在當前全球范圍內普遍使用,符合《蒙特利爾議定書》對發展中國家的要求,但其GWP值為3985,相對較高。

  為使北京冬奧會的場館更環保、更具可持續性,在國際奧委會和國際專家的支持下,北京2022年冬奧會積極研究制冷劑的國際發展趨勢和當前實用技術,與國內外制冷行業知名專家多次會商討論,確認了兩種制冷系統可以選擇:一是二氧化碳跨臨界直接制冷系統,適合常年制冰的場館,如國家速滑館等;二是傳統制冷系統,適合不需要常年制冰的場館,如水立方、國家體育館等。

  北京大學教授、國際天然工質研究領域知名專家張信榮認為,二氧化碳跨臨界直接制冷系統具有安全性高、能耗和運行成本低、環境友好等優點,且全部熱量可回收利用,是冰上場館能源系統中最有前景的工質之一,可使場館能源系統冷熱一體化高效運行,在全球范圍內都具有廣闊的應用前景。

  國家速滑館制冰技術方案由10多位院士、國內行業協會頂尖專家、建設代表進行反復論證,在與北京冬奧組委、國際奧委會制冰專家的討論中,二氧化碳跨臨界直冷制冰技術被提出。

  “國際單項體育組織專家曾說,國家速滑館使用國際慣用的環保制冰技術就能達到冬奧比賽標準。但經過18個月摸索,中方團隊把歷屆冬奧會速滑館制冷系統資料翻了個遍,對世界所有制冷劑優劣特點逐一分析,最終拿出了更先進的制冰技術?!眳⑴c國家速滑館建設的工程師宋家峰說。

  創新的背后,環??剂渴亲钪匾囊蛩?。據宋家峰介紹,北京冬奧會之前,在全世界范圍內,從未在大型冰上場館中使用過二氧化碳跨臨界直接制冷系統。二氧化碳制冷劑ODP(破壞臭氧層潛能)值為0,GWP值僅為1,而傳統制冷劑的碳排放是等量二氧化碳制冷劑的3985倍。二氧化碳制冷產生的余熱回收后,可以提供70攝氏度熱水用于生活熱水和除濕再生等用途。相比傳統制冷方式,國家速滑館采用二氧化碳制冰能效提升30%,一年可節省約200萬度電。

  在傳統制冷劑選擇方面,當前國際相關組織,如美國空調制冷學會(AHRI),確定了現階段R507所對應的替代制冷劑可為R449A,R449A的GWP值為1282,較比R507降低68%。

  北京國家游泳中心、國家體育館和五棵松體育中心均為2008年夏季奧運會的主場館,并將在2022年冬奧會期間承辦冰壺和冰球比賽。為響應“綠色、共享、開放、廉潔”的理念,3個場館在對設備供應商、設計工程師和服務提供商進行調研后,選擇了R449A制冷劑。

  制冷行業內專家說,采用R449A制冷劑,是在不影響系統性能和經濟可持續性的前提下,采取積極措施向環境可持續發展目標邁進的例證。


THE END
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