来源：中国数字科技馆冬梦飞—科技冬奥会网络专题:来看看2022年北京冬奥会使用了哪些智能高科技。
国家速滑馆被誉为冰丝带，是2022年冬奥会北京赛区的标志性场馆。冰丝带创下了许多纪录。它不仅是亚洲最大的全冰设计(冰面积高达1.2万平方米)是世界上第一个采用二氧化碳跨临界直接蒸发制冷技术的冬奥会场所。
二氧化碳跨临界直冷制冰技术作为2022年冬奥会期间最具特色的中国计划，被认为是目前最先进、最环保、最高效的制冰技术之一。那么，这项技术有多强大呢？
事实上，二氧化碳制冷的原理与普通空调中的制冷剂循环相似：二氧化碳在室温和常压下处于气态，但在施加一定高压后，二氧化碳将成为临界流体；这些流体被送到需要制冷的区域，在蒸发过程中吸收大量热量，从而达到制冷的目的。
△2020年9月，冰丝带施工期间，工作人员铺设制冷管道系统(来源:视觉中国)
天津商业大学制冷空调工程系教授杨永安解释说：该技术最关键的特点是大气友好性，不会造成臭氧层破坏，对碳达峰和碳中和做出巨大贡献。
长期以来，制冷机制造商或冬季体育场使用氟利昂化合物作为主要制冷剂。然而，自1971年以来，随着科学界对氟利昂认识的逐步提高，人们终于意识到氟利昂会对臭氧层造成破坏、温室效应等环境危害。相比之下，二氧化碳制冷剂作为一种天然制冷剂，既环保又安全。
虽然二氧化碳是一种温室气体，但其温室效应远低于传统制冷系统中使用的氟利昂合成制冷剂。例如，它经常用于汽车空调系统R134a制冷剂，其全球温室效应潜在值（GWP）高达1300-足足是二氧化碳制冷剂（GWP1300倍值为1)。
△2021年1月，冰丝带首次制冰(来源:视觉中国)完成
不仅如此，二氧化碳制冷的能效也高于传统制冷系统。杨永安指出，二氧化碳具有优异的热力学性能：当系统设计合理时，其效率接近传统系统，系统紧凑，机组尺寸小……(管道)流动阻力小，使用时工质泵功率小，蒸发器压力损失小。因此，二氧化碳制冷技术更符合北京冬奥会绿色、节能、环保的理念。
二氧化碳作为制冷剂除了对环境更友好外，还具有无异味、不可燃、不助燃的优点，比烷烃等易燃制冷剂更安全。
据报道，为了更好地发挥二氧化碳直接制冷的优势，冰带配备了先进的智能能源管理系统，可以有效回收制冷系统产生的余热，为场馆除湿、冰维护浇水和运动员提供近70个日常需求℃的热水。
在全冰运行的情况下，冰丝带每年只能在制冷环节节节约200多万度，相当于北京6000多个家庭一个月的用电量。由于碳排放在整个制冷过程中接近零，可与种植120多万棵树实现的碳减排相媲美。
作为本届冬奥会的速滑场馆，冰丝带对冰的质量有很高的要求。冰温不均匀会导致一些地方的冰变软，而另一些地方的冰变硬——对于速滑运动员来说，太软的冰会导致速度变慢，太硬的地方可能无法踩冰，影响运动员的比赛表现。
△2021年10月，首届北京冬奥会与北京见面速度滑冰中国公开赛在冰丝带举行。图为中国选手杨在女子3000米比赛中(来源:视觉中国)
传统冰场通常采用间接制冷（如氟利昂制冷剂和乙二醇制冷剂）。由于制冷剂往往不在固定温度下加热，这种冰场的温差一般高达1.5℃-2℃。
相比之下，“冰丝带”采用二氧化碳直冷制冰系统，不仅系统换热效率更高，而且冰温均匀，其冰面温差基本可以控制在0.5℃有助于为顶级赛事创造最快的冰。
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