雪车雪橇赛道负荷特性及制冷系统节能分析

作     者：全贞花 刘新 孙育英 许树学 翟彦宁 刘子初 QUAN Zhenhua;LIU Xin;SUN Yuying;XU Shuxue;ZHAI Yanning;LIU Zichu

作者机构：北京工业大学绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室北京100124 北京工业大学环境与能源工程学院北京100124 

出 版 物：《北京工业大学学报》 (Journal of Beijing University of Technology)

年 卷 期：2022年第48卷第9期

页      面：979-988页

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2018YFF0300202) 

主　　题：雪车雪橇赛道 负荷特性 计算模型 系统节能 制冷机组运行特性 制冰 

摘      要：为了践行2022年北京冬奥会绿色办奥的理念,减少场馆运行能耗和碳排放,对雪车雪橇赛道制冷系统节能特性的研究非常重要.采用理论分析与实验相结合的方法,对赛道的直接蒸发式氨制冷系统节能运行开展了研究.首先建立了北京冬奥会雪车雪橇赛道的负荷计算模型,实验验证了负荷计算模型的准确性;其次结合国家雪车雪橇中心的气象条件对赛道全年维持负荷的特点及变化规律进行了分析;最后对系统全年运行规律及节能方法进行了分析计算.研究结果表明,在标准工况下,春、夏、秋、冬4个季节赛道平均制冷负荷分别为233.2、481.4、211.3、64.4 W/m^(2),制冷系统全年的总制冷量为5.50×10^(4) GJ,总耗电量为4 786.08 MW·h;在冰层满足比赛要求的基础上,冰面温度每提升1℃,压缩机年耗电量减少176.61 MW·h,制冷系统节能3.6%;修整冰面工作在夜间进行,相比白天制冷功率降低38.8%,初次冻冰工况从9月份调整到10月份,制冷功率减少37.8%.因此,采用季节性运行模式、提高冰面温度、选取合适的冻冰和修冰时间可减少制冷系统的制冷量,实现系统运行的节能.研究结果为雪车雪橇赛道制冰系统的节能设计与优化运行提供了理论基础.