Ледовые арены

Для каждого вида спорта (хоккей с шайбой, хоккей с мячом, конькобежный спорт, фигурное катание, керлинг) требуется собственное уникальное ледовое покрытие, включающее определенный геометрический размер, заданную температуру, структуру и прочность. Все эти факторы необходимо учитывать при его подборе, установке и обслуживании.




Применение современного холодильного оборудования позволяет сделать сооружения комфортабельными для посетителей и сэкономить значительные финансовые средства.

Конструкция арены

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 100-200 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.


Распределение температур

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

Качество воды

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 С 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.


Холодильные машины

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

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 t 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.

Искусственный лед

Это понятие 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.

Искусственные ледяные катки

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:

* Низкие капитальные и эксплуатационные затраты
* Универсальность, соответствие международным требованиям

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

Открытые искусственные катки

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

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.