首套零度以上環(huán)保造雪設備研發(fā)成功
來源/作者： 北京日報 丨 發(fā)布時間：2018-03-21 丨 瀏覽次數：
TPM咨詢公司訊 冬奧會已進入“北京周期”。記者日前從北京大學獲悉，該校工學院教授張信榮團隊承擔的服務冬奧課題——“零攝氏度以上人工造雪和儲雪一體化技術研究”取得階段性進展，已研發(fā)出我國首套零攝氏度以上環(huán)保型人工造雪設備，并在延慶石京龍滑雪場建成中試示范工程，示范樣機造雪量可達每小時6立方米。
目前，國內外人工造雪技術大多針對零下環(huán)境，雖然也有能在零上2℃造雪的設備，但對天氣條件要求相當嚴苛，而且制冷技術多以含氟利昂類的制冷劑為主，易破壞臭氧層且導致大氣升溫。2022年冬奧會和冬殘奧會計劃于當年2月至3月舉辦，近年2月、3月氣溫偏高，破解零上溫度環(huán)保造雪難題，將保證賽事的順利舉辦。
課題組針對冬奧會的實際需求，計劃研制0℃到15℃甚至更高溫度環(huán)境下人工造雪、儲雪和供熱一體化工藝、技術與裝備，并進行示范應用。該團隊十幾年前就開始研制以天然工質二氧化碳代替氟利昂類工質的制冷技術，采用二氧化碳作為制冷媒介，研發(fā)出人工造雪參數條件下的二氧化碳工質制冷熱力學循環(huán)系統(tǒng)，并優(yōu)化了制冷系統(tǒng)內部的換熱部件與管路結構以及控制方案。課題組還發(fā)明了一種室內用新型雪炮，通過控制雪炮的出水速度與方向，可快速形成雪花，團隊還利用保溫材料搭建出易拆卸的造雪房，并對其內部流場進行優(yōu)化設計，從而實現(xiàn)造雪、儲雪一體化。
課題組成員、北大工學院副研究員鄭秋云透露，現(xiàn)有的零上造雪一般是“造冰”，也就是把機器產生的冰塊切割之后形成小冰粒，不是真正意義上的雪花，而且冰面比較硬，容易對運動員造成傷害。此次研發(fā)的環(huán)保型人工造雪設備造出來的是潔白松軟的雪花，與自然降雪非常接近，且雪的干濕度可根據需求來調整。此外，造雪機產生的熱量可直接回收利用，用于生活或者辦公，例如運動員洗澡、室內供暖等。
去年秋冬季節(jié)，該團隊在延慶石京龍滑雪場開展中試示范工程，示范樣機造雪量每小時最高可達6立方米。研究人員在零上十幾攝氏度和零上兩三攝氏度范圍內都已完成測試，造雪設備均能高效正常運轉。與將氟利昂類作為制冷媒介的造雪技術相比，這套設備能耗可降低三分之一到一半；與液氮造雪技術相比，這套技術的成本只有其三分之一。
鄭秋云表示，該技術可根據北京冬奧組委的實際需求，將造雪量提高至每小時80立方米到150立方米。課題組將在冬奧會滑雪場地相關實際工程中調整相關設計。
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