Искусственный климат ледовой арены

Искусственный климат ледовой арены

Строительство спортивных сооружений с ледовым покрытием осуществляется при помощи передовых технологий. Современные тенденции поддерживаются как в дизайнерских, так и в технологических решениях, связанных с созданием особенного климата внутри спорткомплекса. Самой сложной задачей для разработчиков является поиск оптимального между комфортабельностью трибун и температурным режимом на ледовой площадке.

И если архитектурные идеи в каждом отдельном случае отличаются своей уникальностью, то искусственный климат сооружений создается по технологическому образцу, который является наиболее распространенным в данное время.

Микроклиматические условия

Любое здание для проведения спортивных мероприятий должно быть оборудовано системой кондиционирования и вентиляции, обеспечивающей оптимальный микроклимат спортсменам и наблюдающей аудитории. Проектные организации, занимающиеся ледовыми аренами, ставят перед собой непростую задачу по созданию трехзонного климата внутри сооружения. Это касается зрительских трибун, спортивной площадки, ледовой поверхности.

Климатическая среда каждой из трех зон должна быть разной. Целевая аудитория, наблюдающая за событиями на арене более двух часов, будет чувствовать комфорт при температуре +16…+18 градусов Цельсия. На территории спортивной площадки должны быть такие климатические условия, в которых участники соревнований смогут максимально реализовать собственный потенциал. При этом ледяной покров не должен разрушаться от приемлемого для спортсменов температурного режима.

Каждый вид спорта, для которого необходима ледовая поверхность, требует определенной температуры льда. К примеру, во время бега на коньках предпочитаемой температурой является -7 градусов Цельсия, при игре в хоккей – -5 градусов Цельсия, а для фигурного катания — -4 градуса Цельсия. Что касается спортсменов, они чувствуют себя в оптимальной форме, когда на полутораметровой высоте держится температура около +13 градусов Цельсия. Также нужно учитывать, что во время проведения спортивных мероприятий, на ледовой арене присутствуют источники тепла. К ним можно отнести технику, освещение и людей. В связи с этим климатическая система проектируется таким образом, чтобы воздушные массы различной температуры не смешивались друг с другом. Тем самым, просторы ледового дворца разделяются на температурные области:

  • над зрителями располагается «теплая»;
  • над ледяным покровом создается «холодная».

Подобную технологию температурной зональности применили при строительстве конькобежного центра «Адлер-Арена», расположенного в городе Сочи.

Знакомство с «Адлер-Ареной»

«Адлер-Арена» является современным конькобежным центром с ледовым катком, выполненным согласно новейшим технологиям. В здании комплекса находятся мощное климатическое оборудование и специальная система с текстильными воздуховодами, которую разместили прямо над ледовой площадкой.

Текстильные воздуховоды являются приоритетными по причине:

  • небольшой массы;
  • легкости установки;
  • внешних показателей.

Подобная конструкция является легкой и простой в установке из-за того, что при монтаже текстильных воздуховодов отсутствуют изоляционные материалы. В использовании последних нет необходимости, так как сама ткань является «дышащей» и не дает появляться конденсату.

Если говорить о «теплой» зоне – влага и тепловая энергия, исходящая от зрителей, выводится наружу посредством вентиляционных решеток, расположенных между катальной зоной и трибунным помещением.

За счет вывода тепловой энергии с помощью воздуха «теплая» зона не соединяется с «холодной». Таким образом, не наносится вред ледовой поверхности. Нагнетаемая воздушная масса смешивается с трибунным микроклиматом и направляется в сторону потолочной области, после чего попадает в вытяжную систему вентиляции.

Климатическая система комплекса «Адлер-Арена» проектировалась с участием известного специалиста по ледовым технологиям Бертуса Баттера. Голландскому технологу также пришлось определять необходимые климатические параметры в центре спортивной арены. Текстильные системы раздачи воздушного потока выше «холодной» зоны способствовали равномерной подаче холодного воздуха вниз. Расположение текстильных воздуховодов организовано таким образом, чтобы свежий воздух воспрепятствовал проникновению тепла с трибун и в необходимом количестве подавался спортсменам. Благодаря этому воздух, имеющий разные свойства, не смешивается и арена имеет 2 климатические области.

Распределение воздуха по пространству ледовой арены

В наше время текстильным системам распределения воздуха удалось занять лидирующую позицию среди систем, с использованием которых создают раздельный микроклимат. Их технология разработки позволяет достичь равномерного распределения воздушного потока по всей поверхности воздуховода. Помимо этого, текстильная вентиляционная система может быть окрашена в любой цвет, поэтому она замечательно сочетается с внутренним дизайном «Адлер-Арены». Подобное технологическое решение не отличается уникальностью, поэтому его можно применять во время создания любого аналогичного спорткомплекса. Бертусу Баттеру приходилось организовывать двухзонный микроклимат, где применялись текстильные воздуховоды, на ледовой арене Thialf, в конькобежном центре «Коломна» и других зданиях спортивного назначения.

Отметим, что после завершения Олимпийских игр 2014 года «Адлер-Арену» планируется переделать в самый крупный в южной части России центр для проведения выставок.

На основе материалов из журналов «ON», «Мир Климата»

Источник:
http://conditioning.baltik-company.ru/informatsiya/467-iskusstvennyj-klimat-ledovoj-areny.html

Проектирование вентиляции помещений ледовых арен. Главная — Информация — Информационные статьи

Развитие ледовых видов спорта, а также то, что катание на коньках стало популярным видом отдыха, привело к активному строительству закрытых катков – как развлекательных, так и спортивных. При проектировании систем вентиляции в помещениях катков перед проектировщиком-климатехником стоят три основные задачи: обеспечения санитарно-гигиенических параметров в зонах нахождения людей, обеспечения отстутствия тумана над поверхностью ледового поля и отстутствие конденсата на строительных конструкциях сооружения искусственного катка. Стандартный каток имеет размеры 60х30м (для хоккея с шайбой). В зависимости от назначения катка температура льда может меняться — для хоккея нужен жёсткий лёд с температурой льдя порядка -6 градусов цельсия, а температура окружающего воздуха поддерживается порядка 6-10 градусов,для фигурного катания температура поверхности льда -3 -4 градуса, температура воздуха 10-12 градусов, при использовании катка в ледовом дворце для развлекательного катания температуры льда -2 -3, а температура воздуха 14-15С (при этих параметрах получается более мягкий лёд). Проектирование вентиляционных систем в первую очередь направлено на условия поддержания заданой температуры в зоне нахождения людей на катке.
Общие теплопритоки в зоне ледовой ареной в соответствии:
Qобщ.в зоне льда = Qт.конвек. +Qт.рад +Qосвещ.+Q людей, Вт [1]
Тепловой режим определяется прежде всего теплопритоками, вызваными инзкой температурой поверхности льда tл. Конвективный приток тепла определяется по формуле:
Qт.конвек. = Fл&#8226αкон.(tвозд. -tл), Вт [2]
где αкон., Вт/(м 2 &#8226град) — коэффициент конвективного потока тепла, который может быть вычеслен по формуле:
αкон. =3,41+3,55Vл Вт/(м 2 &#8226град) [3]
где Vл., м/сек. — скорость воздуха у поверхности льда. В стандарте «ASHARE» рекомендуется принять скорость воздуха у поверхности льда до 0,25 м/сек. По формуле [3] вычисляем:
αкон. =3,41+3,55•0,25 = 4,3 Вт/(м 2 &#8226град)
Проведём расчёт для ледовой арены, используемой для свободного катания т.е.с целью развлечения. Тогда tвозд. = 15&#176С, а tл=-2&#176С (см. текст выше). Площадь катка равна 60х30м=1800По формуле [2] имеем:
Qт.конвек. = Fл&#8226αкон.(tвозд. -tл) = 1800 &#8226 4,3&#8226(15-(-2))=131580 Вт
Следующим этапом определяем лучистое тепло, поступающее к поверхности льда от нагретых наружных ограждений, имеющих более высокую температуру:
Qт.рад = Fл&#8226qрад.&#8226&#946отр., Вт [4]
Отражательная поверхность потолка, &#946отр, зависит от цвета поверхности — при окраске потолка алюминиевой кракой &#946отр=0,6. (При проектировании вентиляции — это необходимо учитывать и выдать соответствующие задания архитекторам!)Наибольщее отражение от поверхности потолка ледяным полем достигается при покрытии поверхности потолка изоляционными матами с поверхностью из алюминиевой фольги &#946отр= 0,1. По графику, приведённому ниже находим удельные теплопритоки лучистого тепла к поверхности ледяного поля от ограждающих конструкций, при условии, что поверхность потолка 27°С (теплотехнический расчёт температуры потолка я здесь приводить не буду). Получаем qрад.= 77 Вт/м 2

График, отображающий удельные теплопритоки лучистого тепла к поверхности ледяного поля от ограждающих конструкций.
Далее по формуле [3] определяем лучистое тепло, поступающее к поверхности льда от нагретых наружных ограждений, имеющих более высокую температуру:
Qт.рад = Fл&#8226qрад.&#8226&#946отр.=1800 &#8226 77 &#8226 0,1=13860 Вт
Принимаем &#946отр=0,1 для случая с фольгированой изоляцией. Для случая с покраской поверхности алюминевой краской Qт.рад = Fл&#8226qрад.&#8226&#946отр.=1800 &#8226 77 &#8226 0,6=83160 Вт — данный вариант практически не встречается т.к. в 70 кВт холода стоят существенно дороже цены покрытия ограждающих конструкций фольгированой изоляцией.
Третья составляющая притока тепла это искусственное освещение ледовой арены. Усреднённое тепловыделение освещения составляет 40 Вт/м 2 . В некоторых методиках указано, что часть тепла от освещения ассимилируется воздухом, но я для расчётов предпочитаю это не учитывать — принимаем:
Qосвещ. = Fл&#8226qосв..=1800 &#8226 40 =72000 Вт [5]
Четвёртая составляющая притока тепла это люди:
Qлюдей. = N людей&#8226qлюдей..=70 &#8226 180 =12600 Вт [6]
Принимаем, что катающихся 70 человек и все они выполняют тяжёлую работу.
Общие теплопритоки в зоне ледовой ареной в соответствии с [1] составляют:
Qобщ.в зоне льда = Qт.конвек. +Qт.рад +Qосвещ.+Q людей=131580 Вт+13860 Вт+72000 Вт+12600 Вт=230 кВт
Для сокращения себистоимости оборудования имеет смысл для ассимиляции теплоизбытков использовать мощности холодоснабжения оборудования наморозки и поддержания льда. Разные производители выдают разные цифры (приводить цифры не буду т.к. они довольно сильно разнятся — сделайте запрос в любую фирму занимающейся холодильной техникой и поймёте порядок цифр, тем более, что в рамках этой статьи это не актуально), но в одном они сходятся — для наморозки (первоначальной заливки) холода нужно ровно в 2 раза больше чем для эксплуатации. Как следствие половину мощности можно направить на холодоснабжение вентиляции ледовой арены.
В зоне катка находятся 70 человек (см. выше). Норма притока свежего воздуха на одного спортсмена составляет 80 м 3 /час. Явное тепло от людей составляет 180 Вт/час, а влага 170 г/час (при температуре влаговыделения t вл = 10&#176С). Следовательно минимально необходимая санитарная норма свежего воздуха будет составлять:
L min.сан.норма = N л&#8226Lmin.сан.норма.чел..=70 &#8226 80 =5600 м 3 /час [7]
К воздуху над ледяным полем поступает конвективное тепло, величина которого вычисляется по формуле [2], и для рассматриваемого примера выше найдено Qт.конвек. = Fл&#8226αкон.(tвозд. -tл) = 1800 &#8226 4,3&#8226(15-(-2))=131580 Вт. Для сохранения качества льда с температурой, равной -2°С необходимо предотвратить конденсацию водяных паров из воздуха. Это достигается тем, что конвективное тепло расходуется на охлаждение воздуха у поверхности льда до температуры влаговыделения tвл = 10&#176С и &#966 вл = 70%. Принятые параметры воздуха у поверхности льда выше температуры точки росы, равной tр.вл = 6°С. Для выполнения этих требований после охлаждения и осушки приточного воздуха до параметров tохл = 6,5 °С, &#966 ох = 92%, dох = 5,8 г/кг необходимо нагреть приточный воздух до температуры притока, которая вычисляется по формуле
tпр. = tвл +(Qт.конвек. — Qлюдей. ) &#8226 3,6/(L притока &#8226&#961притока&#8226спритока ), °С [8]
Расход приточного воздуха L притока определяется условиями равномерного заполнения ледяного поля приточными струями и созданием условий для понижения температуры tпр. до tвл по длине струи. Существует несколько схем организации воздухообмена катка, понятно, что для катка одних габаритных размеров одна схема будет идеально, а для другого эта схема просто не выполнима. Одна из часто применяющихся схем при проектировании вентиляции ледовых арен- схема с двумя приточными воздуховодами, расположеными по длинной стороне катка и врезаными в них соплами (показано распределение воздуха в поперечном разрезе и изометрии):

Читайте также  Вентиляция в комнате без окон – как сделать в - глухом - помещении?

1— воздухораспределители Halton TRS-500, с углом наклона в 30&#176
2— ограждения (бортик) ледовой арены
3 — ледяное поле
В данном случае применены воздухораспределители Halton TRS-500, с углом наклона в 30&#176. Ручной расчёт струй в рамках этой статьи я приводить не буду — картинка более наглядна, хотя при проектировании рабочей документации расчёт струй желательно произвести вручную. Картинки воздухораспределения взяты из программы Halton (она доступна на официальном сайте производителя бесплатно — после скачивания и установик дистрибутива программа попросит обновиться — ответить «да» — после обновления в настройках выбрать русский язык). Исходя из этой картины воздухораспределения ( воздухораспределители подбираются начиная с минимальной санитарной нормы приточного воздуха, с увеличением расхода до тех пор , пока не будет обеспечено Vл.=0,25 м/с у поверхности ледовой арены и перекрытия всей поверхности льда) получаем 28 воздухораспределителей по 1400 м 3 /час каждый (по 14 с каждой стороны). Вытяжка производится из верхней зоны одним или двумя воздуховодами. Как показывает практика каток лучше деожать немного под разрежением (вытяжка должна быть немного больше притока). Довольно часто раздать воздух с двух сторон не получается (не позволяет форма катка, оборудование и т.п. поэтому чаще можно увидеть следующую схему воздухораспределения, принятую при проектировании систем вентиляции ледовой арены: Воздуховоды находятся непосредственно над ледовом полем и воздух раздаётся по схеме сверху-вверх. Приточно-вытяжные устройства расположены в шахматном порядке. При расчёте подающей струи необходимо обеспечить Vл.=0,25 м/с у поверхности ледовой арены и перекрытия всей поверхности льда. при проектировании вентиляции по этой схеме целосообразно применять аналогичные сопла, но направленые вертикально вниз.


позиции 1.1, 1.15, 1.29 и 1.43 — соответствуют приточным соплам, позиции с индексом 2 — вытяжные решётки.
Расчитываем расход воздуха для первого случая: L притока=N сопел&#8226Lодного сопла.=28 &#8226 1400 =39 200 м 3 /час , далее по формуле [8] вычисляем температуру приточного воздуха :
tпр. = tвл +(Qт.конвек. — Qлюдей. ) &#8226 3,6/(L притока &#8226&#961притока&#8226спритока )=10+(131580-12600) &#8226 3,6/(39200&#82261,2&#82261)=19,1°С
Поступающий на вытяжку воздух воспринимает влаговыделения от людей:
&#916dл. = W л /(L притока &#8226&#961притока) =(70&#8226 170)/(39200&#8226 1,2)=0,25 г/кг
В числителе 70 людей, умноженые на 170 г/(чел*час) — удельные влаговыделения.
Далее начинаем строить процессы на i-d диаграмме:
1) Наносим точку наружного воздуха (Н) с параметрами tн=28,5°С и Iн=54 кДж/кг (параметры наружного воздуха для Москвы)
2) Наносим точку состояния воздуха после охлаждения (Ох) с параметрами tохл = 6,5 °С, &#966 ох = 92%, dох = 5,8 г/кг (см. текст между формулами [7] и [8])
3) Соединяем точки Н и Ох
4) Рисуем подогрев в калорифере до точки П (от точки Ох вертикально вверх до tпр. = 19,1°С, которая расчитана по формуле [8])
5) Общие поступления влаговыделений в вытяжной воздух оцениваются примерно в 1г/кг, тогда dух= dпр+1=5,8+1=6,8 г/кг, пересекая линию dух =6,8 г/кг=const и температуру внутреннего воздуха +2 °С (ассимиляция тепла света и людей) получим точку У (уходящий воздух)
6) Определяем параметры точки смеси СМ для рециркуляции воздуха: т.к. L min.сан.норма = N л&#8226Lmin.сан.норма.чел..=70 &#8226 80 =5600 м 3 /час [7], а
L притока=39 200 м 3 /час, то по формуле Iсм. =(( Lух&#8226&#961ух&#8226Iух)+( Lmin.сан.норма&#8226&#961min.сан.норма&#8226Imin.сан.норма))/(Lпритока&#8226&#961притока) =(33600*1,2*33+5600*1,15*54)/(39200*1,2)=36 кДж/кг
7) На прямую Ох-П наносим точку Вл — проведя пересечение с температурой влаговыделения в 10 градусов.

Н-См-У — смешение в блоке смешивания кондиционера саннормы наружного воздуха и вытяжного воздуха из верхней зоны над ледяным полем; См-Ох — охлаждение в теплообменнике приточного агрегата смеси приточного воздуха до требуемого влагосодержания приточного воздуха; Ох-П — нагрев в калорифере приточного агрегата; П-Вл — охлаждение приточного воздуха от конвективного теплообмена с поверхностью ледяного поля; Вл-У — поглошение влаго- и тепловыделений по высоте помещения над зоной ледяного поля вытяжным воздухом
Н- наружный воздух
П-приточный воздух
У-уходящий воздух-вытядка

Источник:
http://www.ovikv.ru/ventilyaciya-kotkov.htm

Какая температура в ледовом дворце на хоккее

Холодильная система с гидромодулем разработана и производится и базируется на основе лучших иностранных аналогах и комплектующих.
Конструкция холодильной машины обеспечивает отличное качество льда и высокую надежность в сочетании с энергетической эффективностью и низкой стоимостью жизненного цикла (энергопотребление, стоимость обслуживания и качество льда). Мощность холодильной машины подбирается соответственно строительной конструкции здания и планируемым тепловым нагрузкам от различных режимов использования в процессе эксплуатации катка.
Холодильная система располагается в машинном отделении или на улице (спец. исполнение контейнерного типа).

Машина автоматизирована и позволяет задавать различные параметры. Отработка заданных параметров обеспечивается автоматикой холодильной машины, поэтому для обслуживания и задания режимов управления машиной необходим минимум персонала (один инженер-холодильщик) в штате организации.
В холодильную машину может быть интегрирована система мониторинга на базе контроллеров фирмы «Siemens», позволяющая управлять машиной с компьютера администратора катка. При наличии телефонной линии изменение режимов и контроль работы машины осуществляется сервисной службой производителя через модемную связь регулярно или по запросу службы эксплуатации.
Система сертифицирована. На систему предоставляется полный комплект технической документации на русском языке, включая инструкции на импортные составляющие системы.
Обеспечивается последующее гарантийное и послегарантийное сервисное обслуживание, снабжение запасными частями и выезд специалистов.
Гарантия 1 год.

Состав холодильной системы

Холодильная установка с гидромодулем построено на базе компрессоров Bitzer (пр-во Германия), с прямой конденсацией для круглогодичной эксплуатации катка при температуре наружного воздуха до +35 °С.

  1. Винтовые компрессора фирмы Bock или Bitzer (Германия) оснащенные автоматической системой защиты — 2шт
  2. Воздушный конденсатор типа GVH фирмы «Guentner» ( Германия) — 1шт
  3. Ресивер фирмы Бикул (Россия) — 2шт
  4. Циркуляционный насос поля ледовой арены (рабочий и резервный) фирм «Grundfos» (Италия) — 2шт
  5. Испаритель кожухотрубный фирмы «Onda» (Италия) — 1шт
  6. Электрический щит управления — 1шт
  7. Прочее:
    • Бак расширительный мембранный
    • Электрические соединения внутри холодильной установки, выполненные согласно ПУЭ, кабельные лотки или короба, пусковые и заземляющие устройства.
    • Масло и смазочные жидкости в кол-ве необходимом для первой заправки.
    • Комплект КИПиА (поверенные манометры и термометры).
    • Насос для заправки и слива хладоносителя, шланги воздуховодные трубки и т.д.
    • Техническая документация, инструкция по эксплуатации, паспорта и сертификаты на основные узлы, детали и материалы.
    • Система воздухоотделения
    • Система подкачки хладоносителя
    • Запорно-регулирующая арматура
    • Комплект необходимых датчиков и исполнительных устройств
    • Система автоматического регулирования холодопроизводительности
    • Машина интегрирована с автоматической системой управления

Технические характеристики холодильной системы

  • Максимальная потребляемая электрическая мощность холодильной установки, (кВт): 380
  • Хладагент: R-507А
  • Электропитание В: 380
  • Хладоноситель водный раствор этиленгликоля: 40%
  • длина (мм):

8000
ширина (мм):

2200
высота (мм):

2500
Масса (кг):

9000

Технологическая плита ледового поля

В настоящее время наиболее часто используют конструкцию технологической плиты ледового поля с бетонированием охлаждающих труб ПНД. Данный вид конструкции плиты является универсальным, наиболее эффективным и долговечным, позволяет проводить быстрое размораживание при сохранении высоких прочностных характеристик.
Температурное сжатие-расширение охлаждаемой технологической плиты ледового поля достигает 3-6см., что требует устройства деформационных швов по периметру поля, с заполнением их эластичным герметикам.
Под охлаждающей плитой находится теплоизоляция, выполняемая из экструдированного пенополистирола и гидропароизоляция.
При круглогодичной эксплуатации, под катком предусматривается система обогрева для защиты основания катка от промерзания и возможных деформаций

Вентиляция, кондиционирование и осушка воздуха ледовой арены

Основная задача, которая должна быть решена в ледовом дворце любого уровня сложности – создание определенной температуры в зоне ледового поля и в зоне трибун. Главная задача – создание оптимальной температуры, скорости воздуха и обеспечение пониженной влажности в спортивной зоне.

При несоблюдении температуры и влажности в заданных параметрах приводит к повышенной тепловой нагрузке на чиллер ледового поля, а при высокой скорости воздуха приведет к поттаиванию льда. Из-за повышенной влажности запотеют стекла хоккейного борта и в зоне надо льдом образуется туман. Также все эти параметры сказываются на комфорте спортсменов и зрителей.

Проблемы избыточной влажности в ледовых дворцах решают путем применения системы кондиционирования и установки стационарных адсорбционных осушителей воздуха с повышенным воздухообмена

Наша компания готова спроектировать и поставить систему кондиционирования и осушения воздуха и таким образом обеспечить оптимальный климат в спортивной и зрительной зонах.

Источник:
http://www.hockey-m.ru/home/holod/

Микроклимат, а именно, оптимальное соотношение температуры, влажности и скорости движения воздуха – важная составляющая успешности спортивных объектов. Это правило относится и к ледовым аренам. Как создать комфортные условия для зрителей, сохранить качество ледового покрытия и при этом обеспечить достаточные холодильные мощности для намораживания льда – об этом будет идти речь на Круглом столе в рамках WinterCongress 2016.

На ледовом объекте можно выделить две основные зоны – это «чаша» ледовой арены с поверхностью льда и трибунами, а также подтрибунные помещения, где расположены раздевалки для спортсменов, судейские комнаты, гардероб для посетителей, офисы, заведения кейтеринга и детские зоны.

С микроклиматом в подтрибунных помещениях особых проблем не возникает – он обеспечивается точно так же, как и в обычных общественных зданиях. При этом используются стандартные рекомендации по проектированию, нормативные документы, методики расчетов и оборудование. Как правило, в этой зоне устанавливается общеобменная приточно-вытяжная механическая система вентиляции с подогревом и охлаждением приточного воздуха.

Что же касается непосредственно ледовых арен, то система микроклимата здесь принципиально иная. Поверхность льда обычно имеет близкую к нулю температуру и выступает в роли своеобразного «генератора холода». С другой стороны, на ледовой арене, как и в любом другом спортивном сооружении, существует масса источников внутренних тепловыделений, главными из которых являются люди и осветительные приборы. Помимо этого, большое количество тепла попадает в помещение вместе с вентиляционным воздухом.

Учитывая тот факт, что при проведении соревнований число зрителей может достигать десятков тысяч, всем им необходимо обеспечить значительный расход приточного воздуха (причем, температура этого воздуха гораздо выше температуры льда). Таким образом, перед проектировщиками встает противоречивая задача: с одной стороны, обеспечить сохранность и высокое качество ледового покрытия, а с другой – создать комфортные условия для зрителей, не заставляя их мерзнуть на трибунах.

Традиционный подход

Традиционно задача решается путем установления по периметру верхней части ледового покрытия системы воздуховодов и воздухораспределительных устройств, которые осуществляют раздачу воздуха в направлении зрительских трибун. Вытяжка производится через воздухозаборные системы, инсталлированные в верхней части сооружения над трибунами. Подобное решение имеет ряд достоинств, главным из которых является общее упрощение архитектурно-планировочных решений.

Для зрителей, находящихся на своих местах в течение мероприятия, температура воздуха не должна опускаться ниже +16°С — +18°С.

В данном случае не требуется размещать в подтрибунном пространстве сложную и объемную систему воздуховодов и обеспечивать к ней доступ для обслуживания и эксплуатации. Однако для достижения требуемых параметров микроклимата при сохранении высокого качества ледового покрытия такое распространенное решение – не самое удачное. Подаваемый воздух должен иметь достаточно высокую температуру, чтобы не вызывать дискомфорта у зрителей, однако в процессе воздухообмена невозможно устранить влияние этого теплого воздуха на поверхность льда, что неизбежно приводит к ухудшению его качества. Даже если посредством анемостатов направленного действия попытаться организовать подачу охлажденного воздуха в направлении ледового покрытия, предупредить смешение воздушных потоков довольно проблематично.

Вторая характерная для организации воздухообмена проблема заключается в отрицательном воздействии на покрытие влагосодержания приточного воздуха. Очевидно, что подача приточного воздуха с приемлемой для зрителей температурой и влажностью около 50% приведет к тому, что при контакте такого воздушного потока с холодной поверхностью ледового покрытия произойдет конденсация водяных паров из воздуха с их последующим замерзанием. Таким образом, качество льда снова окажется под угрозой. Однако минимизировать подобный эффект можно – для этого необходимо осушить приточный воздух.

Тепловыделения от людей также отрицательно воздействуют на состояние ледового покрытия: лед при повышении температуры начинает подтаивать и становится рыхлым. Его состояние заметно ухудшается в ходе проведения спортивного мероприятия (например, хоккейного матча, который обычно продолжается 2,5 часа). Более длительное воздействие на лед в случае проведения длительных многодневных соревнований приводит к тому, что он начинает трескаться уже по всей толщине.

Требует решения и проблема нейтрализации воздействия тепловыделений от осветительных приборов. Решить ее можно посредством выбора того ил иного типа освещения, что предполагает совместную проработку технического решения с проектировщиками. Например, на некоторых ледовых аренах применяют разрядные металлогалогенные лампы, которые отличаются высокой световой отдачей. С целью повышения отражательной способности внутренние поверхности деловых арен окрашиваются преимущественно в светлые цвета.

Оптимальная схема воздухообмена

Математическое моделирование с использованием специализированного программного обеспечения дает возможность проектировщикам обеспечить взаимное движение масс воздуха, при котором струи с различной температурой не перемешиваются между собой. Первый ряд сидений для зрителей, как правило, располагают выше уровня поверхности льда. Саму «чашу» ледового покрытия заглубляют на уровень 1,5 м.

По всему периметру ледовой площадки устанавливают воздухозаборные устройства системы вытяжной вентиляции. В верхней части арены (также по периметру площадки) подводят приточные воздуховоды и монтируют воздухораспределительные устройства – анемостаты направленного действия. Воздухообмен этой зоны организован по схеме «сверху-вниз». Над трибунами и под куполом ледовой арены монтируются вытяжные воздуховоды с воздухозаборными устройствами. Воздуховоды располагают «веером», а воздухозаборные устройства размещают по всей площади над зрительскими местами. Приток воздуха осуществляется непосредственно в рабочую зону – под сидения зрителей.

В итоге над ледовым покрытием образуется своеобразный «воздушный шатер» из прохладного воздуха. Как итог, все пространство делится на две зоны: «теплую» (над зрительскими местами) и «холодную» – над ледовым покрытием. Организация воздушных потоков подобным образом позволяет беспрепятственно подавать относительно холодный воздух по всему периметру ледового покрытия. При этом исчезает необходимость выносить анемостаты направленного действия ближе к периметру ледового покрытия, поскольку разнонаправленные потоки воздуха с разной температурой не смешиваются. Кроме того, достигается «естественное» движение воздушных потоков: холодного воздуха «сверху-вниз», а подогретого – «снизу-вверх».

Платой за такую схему является необходимость более тщательной проработки архитектурно-планировочных решений. В подтрибунных помещениях требуется не просто поместить систему приточных и вытяжных воздуховодов, воздухораспределительных и воздухозаборных устройств, но также обеспечить к ним удобный доступ для обслуживания и ремонта. Для оптимального функционирования объекта в подобном режиме воздухообмена требуется надлежащая наладка системы и точное поддержание режимов ее работы. Если установленная система сбалансирована, то наличие проходов для людей не оказывает заметного влияния на распределение воздушных потоков.

Контроль льда

Для контроля температуры ледового покрытия используются датчики, которые позволяют фиксировать температуру как бетонного основания, так и самого ледового покрытия. Каждый ледовый вид спорта (хоккей, фигурное катание, конькобежные дисциплины) диктует собственные требования к оптимальной температуре льда. Упомянутые выше датчики обычно интегрированы в бетонную плиту основания и непосредственно в толщу льда.

В «чаше» ледовой арены должен быть свой микроклимат. Так, для соревнований по фигурному катанию рекомендуемая температура льда равна –4°С, для хоккея –5°С, а для соревнований по шорт-треку идеальной считается –7°С.

Современные ледовые покрытия отличаются достаточно сложной структурой, требующей не менее сложной технологии заливки. Как правило, первые тонкие слои льда намораживаются из разбрызгиваемой воды, затем производится окрашивание поверхности, нанесение разметки, затем заливается основная часть ледового покрытия. Финишная обработка поверхности производится специальными машинами – ледовыми комбайнами. Общая толщина ледового покрытия составляет обычно 40-70 мм, однако в некоторых случаях может достигать 100 мм и больше. В целях контроля температуры ледового покрытия используют еще один тип датчиков – инфракрасные, которыми измеряется температура поверхности льда.

Для комфорта спортсменов температура воздуха в «чаше» ледовой арены должна составлять +13°С.

В идеале, систему вентиляции ледовой арены должна проектировать та же компания, которая готовит и само ледовое покрытие. Иными словами, компания сможет гарантировать высокое качество ледового покрытия при условии, что она же будет обеспечивать требуемые параметры микроклимата в зоне этого покрытия. В этом случае ледовая площадка сдается заказчику «под ключ» вместе с системой климатизации.

Источник:
http://wintercongress.ru/news/komfortnyj-lyod/

Спортивная электронная библиотека

Сейчас: журналов – 3298, газет – 7023, книг – 547

Популярное

Самозащита без оружия

PRO Баскет

FIBA Assist Magazine

Олимпийский вестник Юга России

Железный человек есть в каждом. От кресла бизнес–класса до Ironman

Новая энциклопедия бодибилдинга. Книга 2. Программы тренировок

Бридж – моя игра

Регламентация государственных функций в спортивной отрасли

Мотопутешествия: Книга искателя приключений

Диагностика готовности будущих экономистов к работе на валютном рынке на основе компьютерных технологий

Анализ результатов экспериментальной работы по подготовке будущих экономистов к работе на валютном рынке на основе компьютерных технологий

Как убивали омский волейбол

Чемпионат Европы 2016 по латиноамериканским танцам среди профессионалов

Спортивные сооружения в эпоху Нового времени

Ледовые покрытия. Для хоккея, фигурного катания и не только…

Применение современного холодильного оборудования позволяет сделать сооружения комфортабельными для посетителей и сэкономить значительные финансовые средства. Оснащению ледовых арен посвящена статья на специальном сайте expressholod.ru

АРЕНА — ОСНОВНОЙ ЭЛЕМЕНТ ЛЕДОВОГО СПОРТСООРУЖЕНИЯ

Основным элементом спортивных ледовых сооружений, отличающим их от остальных подобных инженерно-технических объектов, является арена, покрытая льдом. Она состоит из предварительно напряженной железобетонной плиты толщиной 150-200 мм, куда вставлены теплообменные трубки, по которым протекает охлажденный теплоноситель.

Эти трубы обычно выполняются из ПВХ или полиэтилена высокого давления с внутренним диаметром 25 мм, располагаются на расстоянии 75-100 мм между центрами и находятся в 25 мм от верхней поверхности плиты. Снизу и с боковых сторон железобетон теплоизолируется слоем пенопласта толщиной 100200 мм.

Теплообменные трубы с одной или двух сторон подсоединяются к распределительным патрубкам — подающему и возвратному.

Под слоем нижней теплоизоляции, в грунте на глубине примерно 300 мм, располагается еще один трубчатый теплообменник, через который циркулирует антифриз с температурой +10. +15 С°. Этот тепловой прибор предотвращает образование ледяной линзы в грунте, которая может деформировать плиту и даже конструкцию здания в целом. на поверхности напряженной железобетонной плиты заливается слой льда толщиной 25 мм.

ТЕМПЕРАТУРА ЛЬДА. ДЛЯ ХОККЕЯ — ОДНА, ДЛЯ ФИГУРНОГО КАТАНИЯ — ДРУГАЯ

Рекомендуемые температуры льда для хоккея составляют -4,5. -5,5 градусов. А для фигурного катания -5,5. -6,5 градусов. чтобы получить такие величины, температура плиты должна быть на два-три градуса ниже (-6. -7 градусов). Соответственно на теплоносителе должно быть около -12. -15 градусов.

ОЧИСТКА ВОДЫ: ЭСТЕТИКА ЛЕДОВОГО ПОКРЫТИЯ И ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Все температурные режимы приведены для ледовой массы, приготовленной из воды с низким содержанием минералов. При их высоких концентрациях температура льда должна быть на 1-1,5 градусов ниже. Каждый лишний градус охлаждения ледового слоя обходится приблизительно в 10% дополнительного расхода энергии.

Вот почему очистка потребляемой жидкости от минералов очень важна. Она позволяет сократить потребление электроэнергии, а также улучшает эстетику ледового покрытия. Для очистки воды рекомендуется применять установки обратного осмоса.

ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА. СОГЛАСНО ТЕПЛОВОМУ РАСЧЕТУ

холодильная установка, обеспечивающая намораживание и поддержание слоя льда на поверхности технологической плиты, подбирается согласно тепловому расчету, учитывающему множество факторов, воздействующих как на верхнюю поверхность, так и на многослойное основание ледового поля. холодильная машина размещается в машинном (компрессорном) цехе.

В зависимости от величины ледового поля потребная охладительная мощность может колебаться в пределах от 150 до 1000 кВт. Высокие величины необходимы при охлаждении бетонной плиты и формировании ледового покрытия.

После того, как ледовое покрытие сформировано, необходимая мощность для его поддержания резко падает. Поскольку холодильные машины имеют максимальную эффективность в режиме номинальной мощности, целесообразно строить холодильные станции, используя модульный принцип.

Существуют различные технические решения по комплектации холодильной установки. наиболее востребованным является размещение компрессорно-испарительного агрегата (чиллера) в обогреваемом техническом помещении и обустройство открытой конденсаторной площадки для воздушных конденсаторов.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ. ЗАДАЧА – ПОДДЕРЖАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ЛЬДА

Отлаженная система управления не только обеспечивает высокое качество льда и оптимальные условия его эксплуатации, но также минимизирует энергозатраты. Одной из основных задач системы управления является поддержание оптимальной температуры верхней поверхности льда. Ее измерение может быть выполнено различными способами.

Для решения проблемы целесообразно использовать метод каскадного регулирования, при котором контур управления температурой льда воздействует на температуру бетонной плиты. Она, в свою очередь, влияет на включение и выключение чиллера.

Каждый сохраненный градус оптимальной температуры льда может сэкономить до 10% энергии. Поэтому установочные параметры поля нужны при его использовании.

В остальное время ледовую температуру можно приблизить к точке плавления. Тогда же необходимо отключить подогрев сидений трибун, инфракрасные обогреватели, включить только дежурное освещение арены.

Лучший способ планирования работы всех энергоемких систем — это увязка системы управления с графиком функционирования ледовой арены в целом. Такие действия целесообразно осуществлять, используя технологию веб-сервисов, которая заложена в системе свободно регулируемых контроллеров.

ДЛЯ КАЖДОГО ВИДА СПОРТА – СВОЙ ИСКУССТВЕННЫЙ ЛЕД

Понятие «искусственный лед» связано не со структурой льда и не с наличием в воде каких-то добавок, делающих лед ненастоящим. Наоборот, вода для получения качественного льда должна быть кристально чистой и прозрачной. Искусственным лед стал благодаря способу его получения, суть которого состоит в том, что слой льда создается на холодной поверхности при положительной температуре окружающей среды за счет выработки искусственного холода.

Кроме того, существуют катки и с неледовым покрытием, которое также можно назвать искусственным льдом. Они применяются в основном для детского катания. новые материалы, используемые для их возведения, закрепляются в новых названиях — силиконовый лед, синтетический лед, а традиционное понятие «искусственный каток» сохраняется за спортивными площадками с покрытием из водного льда.

Искусственный лед предназначен для таких видов спорта, как хоккей с шайбой, хоккей с мячом, конькобежный спорт, фигурное катание, керлинг, шортрек. Причем для каждого вида спорта требуется свой искусственный лед — определенного геометрического размера, температуры, структуры и прочности.

Однако, как и в любой отрасли, в проектировании катков существуют типовые решения. Чтобы определиться с тем или иным решением, необходимо выделить две группы условий, предъявляемых к спортивным сооружениям:

Первой группе соответствуют открытые площадки и тренировочные катки с легкосборными ограждающими конструкциями. Второй -крупные закрытые спортивные комплексы.

Открытые искусственные катки являются весьма перспективными сооружениями, с точки зрения их коммерческого использования для массового катания. Период эксплуатации открытого искусственного катка может длиться до восьми месяцев. Качество льда под открытым небом зависит от интенсивности атмосферных осадков и загрязнения его поверхности. Другой недостаток открытых арен — невозможность обеспечения комфортных для людей параметров воздуха в зоне катания.

В целом открытый искусственный каток — это усовершенствованная естественная площадка с возможностью поддерживать лед необходимой температуры во время оттепелей, осенних и весенних месяцев.

Крытые искусственные катки делятся на две категории: тренировочные и демонстрационные. Требования к крытым каткам значительно строже, чем к открытым сооружениям. Регламентированы рабочие параметры льда, воздуха в зоне ледового поля и в зоне трибун, защита грунта от промерзания. Соблюдение всех требований ведет к усложнению системы холодоснабжения, конструкции основания ледового поля, ограждающих конструкций, что влечет за собой значительное увеличение капитальных и эксплуатационных затрат.

В закрытых помещениях высокое качество ледяной поверхности обеспечено круглый год, в то время как на открытых искусственных площадках лишь с октября по март.

Помимо статей, в нашей спортивной библиотеке вы можете найти много других полезных материалов: спортивную периодику (газеты и журналы), книги о спорте, биографию интересующего вас спортсмена или тренера, словарь спортивных терминов, а также многое другое.

Источник:
http://sportfiction.ru/articles/ledovye-pokrytiya-dlya-khokkeya-figurnogo-kataniya-i-ne-tolko/

Секреты скоростного льда: подготовка хоккейной арены к соревнованиям

Несмотря на то, что скорость монтажа инженерных систем и возведения строительных конструкций ледовых арен впечатляет даже специалистов, после окончания основных работ почивать на лаврах персоналу не приходится. Само формирование ледового покрытия – сложный многоступенчатый процесс.

О технологии намораживания на примере подготовки хоккейной арены нам рассказали инженеры проектно-строительной компании «Проксима», создавшей в России за последние 10 лет более 50 профильных объектов высочайшего класса.

Медленный рост быстрого льда

С типологией ледовых полей, видами необходимых инженерных коммуникаций и машин – можно ознакомиться на сайте procsima.com. В рамках же этой статьи мы расскажем, как и на что тратится 50 тонн специальной очищенной воды перед сдачей объекта в эксплуатацию.

Существует такое понятие – оптимальная толщина покрытия. Превышение стандарта чревато снижением качества верхнего слоя: холодильное оборудование может не справляться с поддержанием необходимой температуры (от -3 °C до -5 °C) из-за того, что температура воздуха положительна. Тонкий же лед опасен образованием сквозных трещин.

На профессиональных аренах стараются «обходиться» дюймовой толщиной чистового льда (около 25 мм) при условии постоянного обновления верхнего слоя.

Специальные комбайны для заливки покрытия распыляют воду в состоянии мелкодисперсного тумана. Так создаются первые два слоя, каждый из которых менее 1 мм толщиной. Затем наносится слой воды, смешанной с красителем белого цвета. Без него лед выглядел бы серым. Кроме того, что это не эстетично, с функциональной точки зрения визуальный контраст между поверхностью и шайбой был бы недостаточным.

Третий распыляемый слой немного толще – около 1.5 мм. Поверх него наносится разметка площадки, клубные логотипы и рекламные изображения. Затем формируются окончательные 8 — 10 слоев льда, но выполняется эта работу уже с помощью машин другого типа.

Считается, что чем меньше воды замораживается на каждом из этих этапов, тем выше окончательное качество всех проведенных работ.

Температура: хороший и плохой лед

Фигурное катание и хоккей имеют различные требования к температуре покрытия. Чтобы получалось эффективное отталкивание для прыжков, необходима «мягкая» площадка с температурой верхнего слоя не ниже -3 °C. Хоккеисты же такой лед раскрошат за несколько минут игры. Но ниже -5 °C охлаждать арену нет смысла, так как повышается хрупкость покрытия, и оно становится склонным к образованию глубоких трещин и откалыванию крупных кусков.

Таким образом, инженерные коммуникации спортивных объектов должны поддерживать режимы работы в очень узких диапазонах. Причем, согласованная работа требуется как для холодильных систем, так и для оборудования, кондиционирующего и осушивающего воздух в помещении.

Источник:
http://megapoisk.com/kak-sozdaetsja-ledovoe-pokrytie-katkov-i-hokkejnyh-aren