當前位置:首頁 > 體育 > 正文

一年可以省200萬度電!北京冬奧會二氧化碳制冰是怎麼回事?

衆所周知,冬奧會是在冰上競技,冰面情況是影響比賽結果的重要因素之一,為了比賽的公平性,承辦方對賽場冰面的要求非常高。

很多人好奇過,這次北京冬奧會中比賽場館裡那一塊塊比賽場地的冰面是如何制作出來的。

有些人可能看過制冰師傅在冰面上灑水,然後一步步把比賽冰面制作出來,但如果我們多了解一點的話,就很容易看到外國制冰師傅的身影,比如這次北京冬奧會的制冰師傅也可以看到外援。

那麼,這樣簡單的“灑水作業”,為什麼在中國的還要請外國團隊來制作冰面呢?冬奧會的冰面制作原理又到底是什麼樣的呢?

圖注:首鋼制冰師劉博強

為什麼要請外援?

那些“灑水作業”的人被稱作制冰師,他們是冰上運動的幕後英雄。

在比賽之前很長時間裡,制冰師就已經為運動員準備好了冰面,而且之後每天都需要維護冰面,保證冰面不影響運動員的發揮。

我們需要請外國團隊來幫助制冰的原因很簡單——中國能為國際賽事制冰的師傅很少。制冰師這個職業在中國剛剛興起,幹這行的人本身就不多且“資曆不足”,而一些比賽冰面需要有長期工作積累的制冰師才能被認可。

據信,制冰師被分為四個等級,最高級别是四級,目前在中國取得一級制冰師資格的人也就十來個,拿到這個證書才算真正入行。

而像冰壺這樣的比賽對冰面的要求是最高的,隻有拿到世界冰壺聯合會資格證明,才會被認可,才可以為冬奧會這樣的超大型賽事制冰,全世界都沒幾個。

那麼,在冰面“灑水作業”真的就這麼難嗎?

冬奧會冰面要求

對于奧運會這樣的頂級賽事而言,任何的誤差都會影響比賽結果,所以雖然隻是灑水制冰,但是為了确保冰面符合比賽需求,這确實不是一件容易的事。

首先,需要對基礎層地闆進行深度清潔,冷卻12-18小時後才可以進行制冰工作。

然後是基礎冰的制作,這個有點像造房子打地基,這一步最重要的就是需要保證冰層和地闆完全貼合,不然運動員一用力可能就會裂開。

冰面劃線,圖源:樊迪

之後是給冰面噴白和畫上logo這些,最後才是表面冰,不同的比賽項目對冰面要求是不一樣的。

對于冰球比賽而言,冰面的要求是在任意3米内厚度誤差小于3毫米;對于雪橇這種時速達到135公裡每小時的運動而言,1975m長的賽道冰面厚度誤差不能超過5毫米;而對于冰壺這種高精準的運動而言,基礎冰的厚度誤差都要小于1毫米,而且還要嚴格控制室内濕度保證冰面平整光滑。

要做到這些,制冰師們必須勻速、均勻地灑水,精準控制整個賽道的灑水時間,不然就會出現有些地方水多了冰面太厚,或者水少了就會太薄。

不僅是對制冰師的手法要求很高,制冰用的水要求也很高——甚至超過了飲用水标準。對于普通冰面而言需要層層過濾,而冰壺比賽用的是蒸餾水以确保冰面光滑不易開裂。

除此之外,有些比賽場地會進行不同的比賽項目,這對于制冰師而言又是一種挑戰,因為不同比賽對于冰面的要求是不一樣的。

比如,這次北京冬奧會的短道速滑和花樣滑冰,兩個項目都在首都體育館,但是花樣滑冰對冰面厚度的要求是4.5-5厘米,而短道速滑是3.5-4.5厘米,這需要制冰師在比賽間隙進行調整。

這種調整除了需要制冰師付出努力之外,還需要一些科技加持,這就需要說一下這次北京冬奧會的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術了。

圖注:給空調加氟利昂

北京冬奧會的制冰原理

雖然,冬奧會對冰面的要求很高,但是它的制冰原理和我們的冰箱、空調是一樣的,就是通過制冷機冷卻水來制冰,而制冷機的關鍵就是制冷劑。

對于以前的冰箱和空調而言,制冷劑經常是氟利昂,這種化學物質的使用會破壞臭氧,進而影響全球氣候,而這次北京冬奧會的部分場館用到的制冷劑則是二氧化碳(北京賽區15塊冰面中有7塊用的二氧化碳),這是冬奧會上首次使用的技術。

雖然制冷劑發生了變化,但是制冷的過程和原理其實是一樣的。

簡單地說,就是将二氧化碳通過加壓的形式讓它變成液态,不過在這個過程中會産生熱量,所以需要将高溫下的二氧化碳氣體冷凝成液體,然後減壓讓液體揮發掉,在液體揮發的過程中,它會從周圍的介質(比如水)中吸收熱量,以達到制冷的效果。

雖然,二氧化碳也是溫室氣體,但相對于其它制冷劑而言,它是大氣中天然存在的成分,所以還是非常環保的。

而且,直冷技術可以讓冰面溫度差控制在0.5℃以内,而國際滑聯的要求是1.5℃,所以許多制冰專家認為北京冬奧會擁有史上最公平的冰面。

這次北京冬奧會的一個理念就是更加環保,據信,二氧化碳直冷制冰技術制冰比較省電,相較于傳統方式,它的能效提升了30%,一年可以節省200萬度電。

最後

冬奧會比賽冰面不僅制作難度高,而且它的維護也非常麻煩,因為要維持這樣的冰面也很難,所以别小看這種冰面,它的成本非常非常高。

2018年中國冰壺公開賽在重慶的一個體育館裡舉行,它有四條冰壺賽道,我記得當時有報道稱,光是維持那四條冰壺賽道的電費一天就要七八萬元,算上其他的維護成本的話一天就要十幾萬,估計冬奧會的這方面支出也不會少。

你可能想看:

有話要說...

取消
掃碼支持 支付碼