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北京冬奥制冰系统:为全球做出环保可持续示范

来源:科技日报2022-01-17 09:24

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  “北京冬奥会冰上场馆采用节能型制冷系统、环保型制冷剂,积极推动了国际奥委会的可持续发展战略。其中二氧化碳制冷系统的使用,率先为世界做出环保和可持续的示范,R449A制冷剂的选择,将使得北京冬奥会成为冬奥会历史上冰上场馆制冷剂GWP(全球变暖潜能)值最低的一届冬奥会。”近日,国际奥委会相关官员对北京冬奥会场馆建设中的环保选择特别点赞。

  据了解,北京2022年冬奥会新建、改建了7座冰上场馆,共9块冰面,均使用环保型制冷系统和制冷剂,其中5块冰面使用二氧化碳(R744)跨临界直接制冷系统,4块冰面使用了R449A制冷剂。

  经过一系列测试活动、测试赛,北京2022年冬奥会冰上场馆的优质冰面受到国内外各项目选手们的好评。此外,这7座冰上场馆的冰面还具有环保、可持续性的特点,制冰方案从设计到执行,“绿色办奥”的理念贯穿始终。

  据了解,在冰上场馆制冰方案的设计之初,原计划采用R507制冷剂,该制冷剂在当前全球范围内普遍使用,符合《蒙特利尔议定书》对发展中国家的要求,但其GWP值为3985,相对较高。

  为使北京冬奥会的场馆更环保、更具可持续性,在国际奥委会和国际专家的支持下,北京2022年冬奥会积极研究制冷剂的国际发展趋势和当前实用技术,与国内外制冷行业知名专家多次会商讨论,确认了两种制冷系统可以选择:一是二氧化碳跨临界直接制冷系统,适合常年制冰的场馆,如国家速滑馆等;二是传统制冷系统,适合不需要常年制冰的场馆,如水立方、国家体育馆等。

  北京大学教授、国际天然工质研究领域知名专家张信荣认为,二氧化碳跨临界直接制冷系统具有安全性高、能耗和运行成本低、环境友好等优点,且全部热量可回收利用,是冰上场馆能源系统中最有前景的工质之一,可使场馆能源系统冷热一体化高效运行,在全球范围内都具有广阔的应用前景。

  国家速滑馆制冰技术方案由10多位院士、国内行业协会顶尖专家、建设代表进行反复论证,在与北京冬奥组委、国际奥委会制冰专家的讨论中,二氧化碳跨临界直冷制冰技术被提出。

  “国际单项体育组织专家曾说,国家速滑馆使用国际惯用的环保制冰技术就能达到冬奥比赛标准。但经过18个月摸索,中方团队把历届冬奥会速滑馆制冷系统资料翻了个遍,对世界所有制冷剂优劣特点逐一分析,最终拿出了更先进的制冰技术。”参与国家速滑馆建设的工程师宋家峰说。

  创新的背后,环保考量是最重要的因素。据宋家峰介绍,北京冬奥会之前,在全世界范围内,从未在大型冰上场馆中使用过二氧化碳跨临界直接制冷系统。二氧化碳制冷剂ODP(破坏臭氧层潜能)值为0,GWP值仅为1,而传统制冷剂的碳排放是等量二氧化碳制冷剂的3985倍。二氧化碳制冷产生的余热回收后,可以提供70摄氏度热水用于生活热水和除湿再生等用途。相比传统制冷方式,国家速滑馆采用二氧化碳制冰能效提升30%,一年可节省约200万度电。

  在传统制冷剂选择方面,当前国际相关组织,如美国空调制冷学会(AHRI),确定了现阶段R507所对应的替代制冷剂可为R449A,R449A的GWP值为1282,较比R507降低68%。

  北京国家游泳中心、国家体育馆和五棵松体育中心均为2008年夏季奥运会的主场馆,并将在2022年冬奥会期间承办冰壶和冰球比赛。为响应“绿色、共享、开放、廉洁”的理念,3个场馆在对设备供应商、设计工程师和服务提供商进行调研后,选择了R449A制冷剂。

  制冷行业内专家说,采用R449A制冷剂,是在不影响系统性能和经济可持续性的前提下,采取积极措施向环境可持续发展目标迈进的例证。(记者 华 凌)

[ 责编:赵宇豪 ]
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