这块屡破纪录的冬奥冰场，背后是中国“造冰”技术 ◎科技日报记者刘园园“短道

◎科技日报采访人员刘园园
“短道速滑收官，共9个项目， 7个项目破奥运纪录， 1个项目破世界纪录……”
2月16日晚上10点半，国家重点研发计划科技冬奥专项“制冰机研发及应用示范”项目制冰机总工程师刘楷给科技日报采访人员发来微信。
北京冬奥会期间，首都体育馆承办花样滑冰和短道速滑两个项目的比赛。值守在制冰机房的刘楷，时刻关注着冰场上“破纪录”的消息。
在他看来，冰场上不断被打破的纪录，也是对中国“造冰”技术的肯定。 “破纪录需要天时、地利、人和嘛！”刘楷操着一口浓重的重庆口音，不无自豪地说。

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科技冬奥专项“制冰机研发及应用示范”项目部分成员在首都体育馆冰场合影。
制冰机：人工冰场建设的幕后“神器”
“冬奥会冰场，制冰过程可不像普通人想象的那样，直接把水浇上去就完了。 ”刘楷笑着说。
他解释说，制冰有好多步骤：先浇底冰，再喷冰漆，然后覆盖冰漆，再划线，还要喷LOGO等等。一般喷一层水，只能浇出0.5毫米厚的冰。就这样，一层又一层，浇制出一块冰场。

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项目组成员在测量冰面温度。
不同比赛项目，对冰场也有不同要求。以冰温来说，花样滑冰一般要求冰面温度-3.5度，这样冰面比较软，运动员在空中旋转三周或四周后，落冰的冲击力不至于太大。短道速滑一般要求冰面温度-6.7度到-7度，冰面相对硬一些。太软，不利于冰刀抓地；太硬，冰面又比较脆。
整个制冰过程中，浇冰师在冰场发出各种指令，制冰系统则是幕后“神器” ，负责满足种种严苛要求。
“优质的冰面有助于运动员取得更好成绩，而获得优质冰面除了制冰师高超技艺外，制冰系统所决定的冰面温差均匀性和软硬度均匀性则是关键性基础。 ”科技冬奥专项“制冰机研发及应用示范”项目负责人、天津大学机械工程学院田华教授如此总结。
可以说，制冰机是人工冰场建设的关键。
冬奥史上“最环保” ，系统综合节能超50%
本届冬奥会的制冰系统，被媒体称为冬奥史上“最环保” 。
“从历届冬奥会冰场制冰机来看，主要采用氟利昂等人工合成制冷剂技术或者氨制冷技术，前者存在严重的温室效应问题，后者又存在安全隐患。 ”田华说。
以二氧化碳为制冷剂的“二氧化碳跨临界直冷制冰技术” ，被认为是一种绿色低碳、高效节能的方案，但其技术一直掌握在欧美等国家企业手中。
为助力绿色冬奥、科技冬奥，欧悦冰雪投资管理（北京）有限公司、天津大学等8家单位通过产学研协同攻关，联合研发、设计和建造了具有自主知识产权的二氧化碳跨临界直冷制冰机组，在首都体育馆冰场进行示范应用。

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具有自主知识产权的二氧化碳跨临界直冷制冰机组。
田华告诉科技日报采访人员，这套方案从二氧化碳制冰系统压缩、冷却、节流和蒸发四个过程进行节能设计。例如，采用双级压缩让源头耗能实现“事半功倍” ，采用全显热回收对冷却热量进行回收。
“制冰机从关键部件到整机集成，均实现国内设计、加工、组装和运行，尤其是水冷式气冷器是国际上首次应用，有效解决了首体冷却回路长的工程问题，方案的系统综合节能超过50% 。 ”田华说。