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摘要：随着国民经济的高速发展，人们在繁忙的工作学习后总会进行适当的娱乐放松，室内滑雪场是当前人们较为喜爱的娱乐场所。各大室内滑雪场的项目建设中，制冷造雪工艺乃是其关键的施工技术，制冷造雪工艺质量的还坏将直接影响到该项目的成败，对于该项目日后的经济效益方面也有着重要的影响。目前国内的制冷造雪工艺技术还处于刚刚发展的阶段，其相关技术规范和措施还没有制定出一套完善的制度。基于此，本文将以哈尔滨万达娱雪乐园主要实例，详细的阐述和介绍了室内滑雪场制冷造雪工艺的系统原理以及设计方法，并通过实际的工程建设给出有利的后续工程技术建议。
关键词：哈尔滨万达娱雪乐园；制冷造雪工艺；设计
滑雪作为一种较为时尚的运动，它不仅能带给人们娱乐，帮助人们放松心情，还可以促进人们的身体健康，因而近些年来的滑雪爱好者数量逐年递增，室内滑雪场也逐渐增多。室内滑雪场项目建设中最重要的组成部分便是制冷造雪工艺的设计，这是衡量一个室内滑雪场有没有建设成功的关键技术。为此，本文对其给予了高度的关注，并将结合实际工程详细的介绍这门工艺的设计原理，为其他室内滑雪场项目的建设提供有利的帮助。
1、工程概况
哈尔滨万达娱雪乐园，建筑面积约为８万ｍ２，冰雪区面积约为５．７万ｍ２，建筑总高度为１２０ｍ，可同时容纳游客３０００人。２０１３年开始规划设计，２０１７年６月３０日正式开业投入运营。哈尔滨万达娱雪乐园建有６条雪道，分别为高级道、森林道、滑板公园道、初级道、中级道和初学道，最长雪道为４８０ｍ，雪道最大高差为８０ｍ，可满足举办各种赛事及大众滑雪的要求。
2、制冷造雪系统工艺原理
室内滑雪场制冷造雪系统主要由三部分组成：低温制冷系统、低温室内环境系统和造雪系统。低温制冷系统主要由制冷主机、冷却系统和乙二醇循环系统等组成。低温室内环境系统主要由冷风机系统、地冷盘管系统和新风系统等组成。冷风机均匀设置在室内滑雪场冷区顶部，承担绝大部分的室内冷负荷，使室内保持稳定的低温环境。地冷盘管均匀敷设在滑雪场雪道下方的地面面层内，用来消除由于滑雪场底部传热引起的冷负荷，保持雪层不会融化。
新风系统将室外新风经排风热回收预冷、两级冷却除湿后送入滑雪场内，补充新风。造雪系统主要由造雪冷水供水系统、压缩空气供气系统和室内造雪机等组成。采用低温高压水和压缩空气混合后，通过造雪机核子发生器喷出，形成雪核，雪核在下降过程中，在热膨胀作用下急剧冷却结成雪（粒径在４００～５００μｍ之间）。造雪时需向室内环境及时提供冷量，因而造雪机一般结合冷风机布置，通常吊装在滑雪场顶部。
2.1冷负荷计算
2.1.1设计参数
冷区的建筑规模为：面积5.7万ｍ２体积180万ｍ３最大高差１２０ｍ人数３０００。人围护结构传热系数为：外墙、隔墙是０．１９ｍ２·℃，屋面是０．１９ｍ２·℃，地面是０．２５ｍ２·℃，窗户是１．５０ｍ２·℃。全年冷区室内设计参数为：温度／运营时段是－３℃～－１℃，造雪时段是≤－６℃。运营时段相对湿度≤７０％。夏季室外设计参数为：干球温度３０．７℃，湿球温度２３．９℃。冬季室外设计参数为：温度－２７．１℃，相对湿度７３％
2.1.2运营条件
运营时段为０９：００—２２：００，雪场休整及造雪时段为２２：００至次日０９：００，运营时间内不开启造雪系统。
2.2制冷系统设计
2.2.1制冷主机
依据冷负荷汇总数据，按夏季运营时段４５０６ｋＷ进行制冷主机选型，选用４台制冷量为１５００ｋＷ的制冷主机，总制冷量为６０００ｋＷ，富余１４９４ｋＷ，占比约为３３．２％，单台制冷主机参数为：蒸发温度－１７℃，冷凝温度３７℃，制冷量１５００ｋＷ。
2.2.2蒸发式冷凝器
采用蒸发式冷凝器作为制冷系统的冷却设备，与制冷主机一对一配置，单台散热量为２２００ｋＷ。蒸发式冷凝器适用于北方，夏季开启冷却水系统，冬季只运行风冷系统，解决了冬季冷却水防冻的问题，安装在设备机房上方的屋面上。
2.2.3低温乙二醇循环系统
制冷主机供液温度为－１３℃，回液温度为－１０℃（供回液温度偏高，因为造雪时场馆温度为－6℃以下），设置分水器和集水器，向冷风机系统、新风机组、地冷盘管系统等提供冷源。采用乙二醇溶液作为载冷剂，体积分数为４０％。并联设置４台乙二醇中间循环泵，流量与制冷主机制冷量相匹配，运行时水泵开启台数与制冷主机开启台数一致。水泵参数为：流量５１６ｍ３／ｈ，扬程２４ｍ，功率５５ｋＷ，转速１４５０ｒ／ｍｉｎ，承压１.６ＭＰａ，泵体材质为３０４不锈钢。分水器之后冷风机系统、新风机组、地冷盘管系统等分别设置独立回路。
2.3造雪系统设计
2.3.1造雪供水系统
出于运行节能及提高可靠性的考虑，该项目造雪冷水系统设置了１套独立的制冷机组，容量为５６０ｋＷ，采用风冷冷凝器，就近设置在室外屋面上；主机蒸发温度为－５℃，蒸发器换热盘管直接设置在冰水蓄冷水箱内，冰水蓄冷水箱水温控制在0～４℃，造雪用冷水系统分高区和低区，分别设置供水泵：高区供水泵流量１２．５ｍ３／ｈ、扬程３5０ｍ；低区供水泵流量１２．５ｍ３／ｈ、扬程３００ｍ，水泵均按一用一备配置。
2.3.2造雪供气系统
设置３台空压机，按两用一备配置，主要参数为：流量１０ｍ３／ｍｉｎ，工作压力１．０ＭＰａ。配套设计２个高压气体存储罐，分别给高区和低区造雪机供气。
2.3.3室内造雪机
室内设置造雪机５０台，分散安装在雪场马道上，低区１７台、中区１９台、高区１４台，基本在雪场均匀分布。造雪机参数为：供水量０．３５ｔ／ｈ（３ＭＰａ），供气量０．２ｍ３／ｍｉｎ（０．７ＭＰａ），造雪量０．４～１．２ｍ３／ｈ，造雪密度１５０～５００ｋｇ／ｍ３。
2.4低温室内环境系统设计
2.4.1冷风机
设置冷风机１００台，分散安装在雪场马道上。冷风机参数为：供冷量４４ｋＷ，风机功率５．７ｋＷ，射程４６ｍ，Ａ声级噪声为６８ｄＢ。为有效控制温度梯度，雪场高区冷风机布置数量明显增加。
2.4.2防融雪地冷盘管系统
防融雪地冷盘管设置在雪道面层内，采用ＨＤＰＥ（高密度聚乙烯）管，承压不低于１．０ＭＰａ，共１４９２路，每路长度控制在１２０ｍ内，总长度约１７．９万ｍ，盘管间距为３００ｍｍ，覆盖面积约５．３６万ｍ２。
2.4.3防结露热盘管系统
在雪道面层地冷盘管下方设置防结露热盘管系统可以有效的防止雪道底板下方的楼板表面结露，进而影响滑雪场的正常运行。防结露热盘管系统的供水温度为３５℃，回水温度为３０℃。防结露热盘管的材料应选用ＨＤＰＥ管，这种材料的承压不低于１．０ＭＰａ，总长度约为１０．９万ｍ，可以分为９１１路，每路的长度都控制在１２０ｍ内，盘管间距为４００ｍｍ，覆盖面积约４．３５万ｍ２。
2.4.4新风系统
在雪场低区、中区和高区应各设置１台新风机组，这样可以保持室内人员的舒适度。新风机组风量为２５０００ｍ３／ｈ，带有热回收效率不低于７０％的回收转轮，可以在最大程度上回收排风冷量，进而做到节省能源。新风经转轮热回收后，在经由两级冷冻除湿后变成干燥、低温的空气，可以被用于雪场内。为了确保系统稳定连续运行，新风机组的两级除湿段采用双表冷设计，可以进行轮换的除湿与融霜工作。
结语：
总而言之，通过上文的详细介绍，我们对于制冷造雪工艺有了深刻的了解。在对室内滑雪场进行制冷造雪工艺设计时，首先要考虑到其实际的用途，进而根据实际情况计算好室内外参数，并合理配置各类制冷设备，保障制冷造雪的效果。其次要时刻关注雪场温度的变化，电源的安全，以便使滑雪场能够正常运行，不会降低经济收益。
参考文献：
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[3]吸收式制冷机的未来形象——作为排热回收机械[J].功刀能文，戴永庆，蔡靖，蔡小荣.制冷技术.2012（04）