2月11日，“雪游龍”國家雪車(chē)雪橇中心舉行的北京2022年冬奧會(huì )男子鋼架雪車(chē)比賽中，閆文港奪得銅牌，這是中國選手首次登上該項目的冬奧領(lǐng)獎臺。
2月12日，“冰絲帶”國家速滑館內，中國選手高亭宇摘得速度滑冰男子500米賽金牌并打破奧運會(huì )紀錄，續寫(xiě)了這個(gè)場(chǎng)館內不斷刷新奧運紀錄的奇跡。
據媒體報道，截至2月13日，僅在“冰絲帶”內已舉行的8項賽事中，就有7項賽事的奪冠成績(jì)打破奧運會(huì )紀錄。成績(jì)背后，離不開(kāi)北京冬奧場(chǎng)館“最快的冰”及其背后的制冷“國家隊”。
“雪游龍”其實(shí)是冰骨架
在2月11日閆文港奪得男子鋼架雪車(chē)銅牌的現場(chǎng)，中糧工科冰雪團隊總監、雪車(chē)雪橇道項目制冰保障團隊負責人王鵬成為第一時(shí)間見(jiàn)證歷史的人。
雪車(chē)雪橇比賽被譽(yù)為冬奧會(huì )“冰上F1”，滑行最高時(shí)速超過(guò)130公里。位于延慶賽區的國家雪車(chē)雪橇中心賽道全長(cháng)近2公里，最大坡度18度，整個(gè)賽道高差達121米。主賽道包含16個(gè)彎道及54條形狀各異的賽道段，是亞洲唯一一條具備360度回旋彎的賽道。
這條賽道的昵稱(chēng)為“雪游龍”，但在實(shí)際比賽中，鋼架雪車(chē)滑過(guò)的卻是結實(shí)的冰面，整個(gè)主賽道冰面面積達1萬(wàn)多平方米。如何讓盤(pán)踞在室外的這條“雪游龍”保持冰面穩定，是比賽期間王鵬和18位同事每天的工作重點(diǎn)。
“‘雪游龍’雖然在室外，但環(huán)境溫度并不是那么低，需要人工制冰。這2公里賽道，每一個(gè)彎道、每一個(gè)區域都有著(zhù)細微不同的溫控要求?！睋貔i介紹，國家雪車(chē)雪橇中心是冬奧會(huì )唯一在室外進(jìn)行的冰上比賽場(chǎng)館，每條賽道段通過(guò)設置遠程傳感設備，可實(shí)時(shí)監測賽道混凝土溫度并調整制冷負荷，滿(mǎn)足雪車(chē)雪橇項目在環(huán)境溫度更高時(shí)正常運行。
“我們在2021年夏季室外溫度超過(guò)25℃時(shí)，就進(jìn)行過(guò)全賽道結霜及滿(mǎn)負荷運行試驗，以確保這套制冷制冰系統穩定運行?！蓖貔i說(shuō)，他們最擔心比賽期間設備突發(fā)故障，為此團隊對制冷設備進(jìn)行了長(cháng)達1年的系統運行監測，在冬奧會(huì )前經(jīng)過(guò)多次測試賽考驗，并在2021年11月對整個(gè)制冰系統進(jìn)行了詳細故障排查和設備維保。
國家雪車(chē)雪橇中心位于延慶山區，夜間最低溫度可達到-15℃。為保障運動(dòng)員白天的訓練，王鵬和同事們每天清晨5時(shí)就開(kāi)始對賽道多次巡檢，每次巡檢來(lái)回要走4公里，賽道最低點(diǎn)到最高點(diǎn)高度差有120多米，“下來(lái)時(shí)渾身已被汗水濕透，睫毛上也會(huì )結霜?！?
王鵬和同事冬奧保障期間在國家雪車(chē)雪橇中心進(jìn)行冰面檢查。
2022年2月9日，國際奧委會(huì )執委、國際雪車(chē)聯(lián)合會(huì )主席伊沃·費里亞尼為國家雪車(chē)雪橇中心頒發(fā)雪車(chē)和鋼架雪車(chē)的賽道認證證書(shū)。他稱(chēng)贊“延慶國家雪車(chē)雪橇中心是世界上最好的場(chǎng)館，在雪車(chē)和鋼架雪車(chē)場(chǎng)館的歷史上，是無(wú)與倫比的?！?
“最快的冰”冰面溫差控制在0.5℃內
奇跡不僅發(fā)生在國家雪車(chē)雪橇中心。2月12日，中國選手高亭宇在“冰絲帶”國家速滑館摘得北京冬奧會(huì )速度滑冰男子500米比賽冠軍，打破奧運紀錄。而在這場(chǎng)比賽之前，這里已決出金牌的6個(gè)小項比賽中，冠軍成績(jì)全部刷新奧運紀錄，“冰絲帶”競賽場(chǎng)地也因此被譽(yù)為“最快的冰”。
“個(gè)別比賽刷新紀錄可能是偶然，但7項比賽全部刷新奧運紀錄，這與冰面質(zhì)量應該有很大關(guān)系?！?中糧工科冬奧項目總負責人、冰雪團隊創(chuàng )始人王斌說(shuō)。
與“雪游龍”一樣，本屆冬奧會(huì )“冰絲帶”場(chǎng)館內的制冰設計和技術(shù)保障也主要由中糧工科冰雪團隊承擔。據王斌介紹，冰雪團隊隸屬于中糧工科北京事業(yè)部，其前身為商業(yè)部設計院，從1954年起便從事食品冷鏈的設計和研究工作，工業(yè)制冷技術(shù)在國內處于一流水平，被業(yè)內譽(yù)為制冷“國家隊”。
2015年年初，北京申辦冬奧會(huì )成功。同年年底，王斌帶領(lǐng)團隊承擔了一個(gè)室內冰雪場(chǎng)館的設計工作。正是通過(guò)這個(gè)項目，王斌了解到冰雪場(chǎng)館制冷領(lǐng)域缺乏國內專(zhuān)業(yè)團隊?！拔耶敃r(shí)覺(jué)得冰雪產(chǎn)業(yè)前景不錯，且我們有人員和技術(shù)儲備，于是就籌備成立了冰雪團隊?！?
從2017年年初開(kāi)始，中糧工科冰雪團隊就參與到國家速滑館、國家雪車(chē)雪橇中心、國家高山滑雪中心等五大冬奧核心場(chǎng)館制冰造雪系統的設計和建造中。王斌坦言，壓力一直存在，不到賽事全部結束絲毫不敢松懈。
王斌的壓力不僅來(lái)自這些項目的重要程度，更多的是這些項目大多數是國內或全球第一個(gè)，沒(méi)有多少經(jīng)驗可以參考借鑒。如國家雪車(chē)雪橇中心是國內第一條賽道，國家速滑館是全球首個(gè)二氧化碳跨臨界制冰的冬奧場(chǎng)館，國家高山滑雪中心是國內唯一一個(gè)符合冬奧會(huì )標準的賽道。如何讓冰雪團隊從開(kāi)始學(xué)習新技術(shù)到完成項目的設計，從單純的設計思路到按照時(shí)間節點(diǎn)高質(zhì)量地完成項目施工，并在比賽期間保障系統順利工作，是他作為中糧工科冬奧項目總負責人從一開(kāi)始接觸這些項目到現在為止還都需要不斷思考的。
“冰面的質(zhì)量受多重因素影響，最核心因素是制冰溫度的高低和溫度的均勻性。相比傳統氟利昂制冷+乙二醇載冷的制冰技術(shù)，‘冰絲帶’里創(chuàng )新性地采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)，二氧化碳作為制冷劑有著(zhù)非常優(yōu)異的熱物理性質(zhì)，其高效換熱特性以及由相變換熱而帶來(lái)的均勻的制冰盤(pán)管蒸發(fā)溫度是非常有利于打造優(yōu)質(zhì)冰面的?！蓖醣蠓Q(chēng)。經(jīng)過(guò)各方團隊的共同努力，最終， “冰絲帶”的冰面溫差控制在0.5℃以?xún)?，低于北京冬奧組委要求的1.5℃，讓場(chǎng)館具備了成為“最快的冰”的硬件條件。
“冰絲帶”制冰現場(chǎng)。
制冰技術(shù)論證了18個(gè)月
據了解，制冰系統原理類(lèi)似于家庭“地熱采暖”，冰面下安置若干制冷管道，通過(guò)制冷劑在其中流動(dòng)換熱使冰面降溫。由于前幾屆冬奧會(huì )場(chǎng)館普遍采用氟利昂制冷+乙二醇載冷的制冰系統，因此在最初討論國家速滑館制冰方案時(shí)，這項技術(shù)的呼聲也最高。
“這個(gè)方案無(wú)論從技術(shù)成熟性還是實(shí)施難度方面，都沒(méi)有問(wèn)題。但瑕疵是采用氟利昂制冷劑，其全球變暖潛值較大，環(huán)保性欠佳，且載冷劑制冷二次換熱所帶來(lái)的能耗也較大，因此這個(gè)方案雖好，但還不是最完美的?！蓖醣笳f(shuō)。
綠色和可持續發(fā)展，是北京冬奧場(chǎng)館建設的一個(gè)主旨，傳統氟利昂制冷技術(shù)顯然并不完全符合“綠色冬奧”理念。2017年年底，王斌團隊開(kāi)始接觸“冰絲帶”場(chǎng)館項目前期技術(shù)討論工作，光是論證“冰絲帶”采用什么樣的制冷工質(zhì)及制冷技術(shù)，就用了18個(gè)月，最終確定采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)。
“從這一漫長(cháng)的過(guò)程可以看出奧運場(chǎng)館建設的嚴謹性和高標準，所有的付出都是為了保障冬奧場(chǎng)館建設萬(wàn)無(wú)一失?！蓖醣笳f(shuō)，“選擇制冷工質(zhì)的這18個(gè)月，所有人在方案論證和決策過(guò)程中的認真和負責的態(tài)度是最讓我難忘的。有時(shí)選擇一個(gè)正確的方向比選擇后走完這段路還要重要，過(guò)程可能也更艱辛”。
王斌稱(chēng)，二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)路線(xiàn)剛一確定，立刻在業(yè)內引起反響，并在2019年作為“綠色冬奧”的代表性技術(shù)，在第25屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì )上向世界展示了中國的綠色冬奧理念?！安⑶?，在國家速滑館選擇了二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)后，很多冬奧會(huì )的其他場(chǎng)館也都參照國家速滑館的經(jīng)驗，采用類(lèi)似技術(shù)進(jìn)行制冰系統設計?！蓖醣笱a充道。
提到具體技術(shù)，王斌解釋稱(chēng)， 二氧化碳制冷系統在制冰過(guò)程中會(huì )帶走冰層下的熱量，實(shí)現冰場(chǎng)迅速降溫，這部分余熱在常規系統中由于品位較低一般會(huì )直接排到室外環(huán)境中，“如果我們加以利用，會(huì )大大提高整個(gè)制冷系統能效?！?
為此，國家速滑館制冷系統設計團隊應用冷熱聯(lián)供一體化技術(shù)，將二氧化碳制冷所產(chǎn)生的高品位熱能儲存于水箱里，用于冰面維護澆冰、場(chǎng)館生活熱水等，降低了場(chǎng)館運營(yíng)能耗。國家雪車(chē)雪橇中心也采用類(lèi)似的氨熱泵冷熱聯(lián)供技術(shù)，將余熱進(jìn)行能級提升并應用于場(chǎng)館冬季采暖，實(shí)現制冷系統的低碳運行，踐行綠色冬奧理念。
王斌（右二）和同事在國家雪車(chē)雪橇中心制冷機房?jì)妊矙z。
“綠色低碳制冷技術(shù)在北京冬奧會(huì )的成功應用，更加堅定了我們對于自然工質(zhì)制冷，冷熱聯(lián)供技術(shù)路線(xiàn)和方向的堅持?！蓖醣笳f(shuō)。
文章來(lái)源：新京報
