Ледовый каток: взгляд изнутри

[holodilshik.livejournal.com]

Оригинал взят у holodilshik в Ледовый каток: взгляд изнутри

Добрый день, Уважаемые читатели.

Наверняка, каждый из вас хоть раз посещал мероприятия на искуственном льду - будь это хоккейный матч или групповое катание.
Здесь мне хотелось бы рассказать про  обратную сторону получения искусственного льда, на примере, небольшого ледового комплекса.
Как увидем ниже - ничего особо хитрово тут нет.
Этот ледовый каток размещен в г.Александровск Пермского края. У них в последние годы построено и в данный момент строятся катки в небольших районных городах и поселках, что является правильным. По разговорам с людьми  - маленький городок ждал открытия с большим нетерпением.

Фото - Входная группа "Алекс Арена"




Вообще без льда - искуственный каток представляет из себя гладкую бетонную поверхность. Но внутри - это целый слоенный пирог  - в бетонных слоях уложены трубки, где течет жидкий хладоноситель. Как правило в России, в качетве хладоносителей ледовых полей используется 40% водный раствор этиленгликоля (далее просто гликоль). Практически любой автомобилист знает, что это такое - в автомобилях растворы гликолей известны, как тосолы.
Под ним укладывают еще слои тепло - и пароизоляции, а затем еще один бетонный слой с трубками подогрева грунта от промерзания. Эти слои нужны, чтобы грунт под ледовым полем не промерз и его не вспучило. Если бы этого не было - мы получили бы под ледовым слоем вечную мерзлоту - со всеми вытекающими отсюда последствиями: вспучиванием и подъемом грунта.
Трубопроводы в самом поле выполняют из полиэтиленовой трубы - из трубок диаметром всего 25 мм. По длинным краям поля раскладывают коллекторы и между ними раскидывают уже эти трубы.
В трубную систему ледового поля подается гликоль с температурой -12 град С, на выходе из поля его температура должна быть - 9 град С.
Холодильная мощность этого агрегата на режиме составляет 340 кВт. Применен фреон R404a. Хладоноситель ледового поля и подогрева грунта 40% водный расвор этиленгликоля.

Сердце любого ледого катка  часто называются по разному: холодильный центр, помещение холодильной установки и прочее, все зависит от фантазии проектировщика или архитектора). Там размещается практически все основное оборудование системы холодоснабжения.
Для монтажа труб гликоля применены стальные трубы, для фреона - медные.

Фото - Общий вид холодильного центра



На переднем плане насосы: системы охлаждения поля (основной и резервный) - они узнаваемы по по черным изолированным трубопроводам, насос подогрева грунта и небольшой насос для подпитки/ заполнения системы.
Итого 4 штуки.
Справа собственно сама холодильная машина - о ней ниже.
Видно, что трубопроводы и арматура 40% водного раствора этиленгликоля  выполнены в изоляции из вспененного каучука. Это сделано для того, чтобы избежать выпадения конденсата на поверхности труб.

Фото - Общий вид холодильной машины



Собственно сама холодильная машина: здесь для охлаждения гликоля применен кожухотрубный теплообменник (внизу самой машины) - он выступает в роли испарителя. Движение газообразного фреона по системе осуществляют два винтовых компрессорах (зеленые на заднем плане).
В кожухотрубном теплообменнике происходит кипение фреона - при кипении происходит забор тепла от гликоля и его охлаждения. Фреон же превращается в газ и нагнетается компрессорами в конденсаторы.
Красный и синий трубопроводы подходящие к пластинчатому теплообменнику - это трубопроводы системы подогрева грунта, там также применяется 40% водный раствор этиленгликоля.
Пластинчатый теплообменник в данном случае - это рекуператор: для гликоля системы подогрева грунта используется тепло горячего газообразного фреона - на нагнетании он имеет температуру около 90 град С.
Справа на раме установлен щит управления - на нем задаются все температурные параметры установки.

Фото - Конденсаторная площадка



Для отвода тепла от ледового поля в окружающую среду используются конденсаторы. В данном случае воздущного охлаждения. В них происходит конденсация фреона - он из газообразного состояния переходит в жидкость. После конденсаторов он уже в жидком состоянии снова попадает в кожухотрубный испаритель и цикл повторяется снова.

Фото- Конденсатор вблизи



Конденсатор представляет собой медный теплообменник с вентиляторами (для принудительного повышения эффективности теплообмена). Здесь вентиляторы покрыты снегом, т.к. система в течении долгово времени не запускалась.

Данный ледовый каток успешно выведен на режим и функционирует.

Если у Вас есть вопросы, готов ответить на них в комментариях.

Comments

[jakobz.livejournal.com]

340 кВт - это оно ведь не постоянно столько жрёт?

[theholm.livejournal.com]

Это тепловая мощность, а не электрическая. Но все равно, очень много.

[holodilshik.livejournal.com]

Нет.
Вообще у ледового катка есть несколько режимов работы :
- режим наморозки льда в летний период - самый тяжелый - это когда собственно идет заливка льда в теплый период года. на него и считается холоди льная машина - это режим максимум.
- обычный режим - это режим поддержания льда - когда лед уже есть - нужно поддерживать просто постоянную температуру. в нем машина работает основную часть времени.

Не забывайте еще, что к холодильном машине подключена система вентиляции, а точнее приточно-вытяжная установка, т.е. по сути система микроклимата в помещении.

Вообще в максимальный режим установка берет 180 кВт электрической мощности.
В обычном режиме практически спокойно она едет на одном компрессоре - т.е. затрачивает не больше 90 кВт.

[misanthroper.livejournal.com]

чья машинка? бицер?
на какой температурный режим рассчитан конденсатор? в резко-континентальном он не того?)) и, кстати, температура замерзания 40% гликоля - минус 24. не мало для Перми?
насколько можно понять, трубки с гликолем закатаны в бетон. как их обслуживать, как искать места протечек? - какие-то хитрости тут есть, или "на глазок"?

[holodilshik.livejournal.com]

да. зелененькая. ))) Bitzer.
Конденсатор расчитан на +32 окружающей среды + у нас еще система рекуперации будет забирать тепло.
Это лето было не жарким - проверить можно только летом)

По гликолю ничего страшного - он на улицу нигде не выходит... если бы был на улице - сделали бы 50%. а так нормально.

По трубкам экспертно сказать не могу - я ими не занимался, но если будет протечка - будет Ж...))) вообще стяжку поля при желании можно расшить, я думаю. Спрошу у ребят.

[agata-g.livejournal.com]

Интересно было бы узнать, какова все же потребляемая мощность.

[holodilshik.livejournal.com]

180 кВт - это режим наморозки льда- абсолютный максимум. бывает нечасто.
в режиме поддержания - 90 кВт + насосы, т.е. не более 100 кВт и то не постоянно.

[stanislavovish.livejournal.com]

Не вникал никогда, как держится лед на ледовых площадках, думал такая же система как в холодильниках трубки с охлаждающей жидкостью, насосы и т.д.

[holodilshik.livejournal.com]

Рад был поделиться.

[prostak-1982.livejournal.com]

Спасибо. Очень интересно.
Как-то раз видел другой вариант искусственного катка - тефлонового. Тоже выглядело достаточно забавно.

[der-jolly.livejournal.com]

А что так - одни общие виды? Покрупнее компрессора не дали сфотографировать?

[holodilshik.livejournal.com]

Помещение небольшое - машина стоит впритык , освещение плохое. Фото не удались.
Добавлю вечером у себя в журнале. Посмотрите там, пож-та.

[snovasya.livejournal.com]

А нельзя ли тепло, получаемое при охлаждении хладагента, использовать для прогрева грунта под катком?

[holodilshik.livejournal.com]

Мы его используем. Под грунт подается подогретый водный раствор этиленгликоля. Тепло мы берем с нагнетательной линиии компрессоров - температура фреона там около 90 градусов, что позволяет снимать достаточно тепла для подогрева грунта, даже остается для растопки снеговой ямы.

[julius-moo.livejournal.com]

есть попроще сооружения,крыша как тент

[holodilshik.livejournal.com]

Есть - видел в Штутгарте на площади - просто под легким навесом.

[vusk.livejournal.com]

\\в течении долгово

Пойду выйму себе глаза десертной ложечкой

[enemo.livejournal.com]

а как поле заливается бетоном? с трудом представляю, как это делают на таких площадях, да еще и с трубами.

[holodilshik.livejournal.com]

На этой поляне не застали процесс заливки - поле уже было готово.
Есть фото с другого катка. если интересно могу сделать небольшую заметку - там достаточно интересно.
вообще льют как бы полосами - двигаясь от одного борта к другому - потом разравнивают и шлифуют специальными машинами. должен быть четко выдержан уровень по полю.

[egik69.livejournal.com]

Спасибо за пост. С утра прочитала, а вечером проходя мимо ледового стадиона Айсберг в Олимпийском парке в Сочи, увидев те самые конденсаторы прочитала лекцию коллегам.

[holodilshik.livejournal.com]

Не за что. Возможно, в ближайшее время сделаю еще заметку по большой арене.

[ex4pector.livejournal.com]

Очень интересно

Если я правильно понял то алгоритм такой:
Компрессор молотит условно постоянно, вентиляторы на КБ , запускаются по превышение температуры ( все сразу? или группами, частотник или прямой пуск?)

Контур охлаждения насос (прямой пуск или частотник )гонит постоянно а регулирование проиходит на теплообменнике трех ходовым клапаном?
И если уставка тепературы контура охлаждения не выдерживается то запускается второй компрессор? (это как раз режим намораживания)

А по какой схеме сделана разводка труб в бетоне? сколько там веток и как контролируется равномерность? балансирами?

[holodilshik.livejournal.com]

грубо мы имеем ведущий компрессор - он работает практически постоянно с разгрузкой ступениями 25-50-75-100%..
Второй компрессор включается по мере необходимости., по температуре жидкости на выходе из испарителя.
Это необязательно режим намораживания - может включиться в режиме поддержания летом, например. По работу на одном компрессоре я писал из опыта эксплуатации.

Вентиляторы конденсатора включаются по группам по 2 штуки в зависимости от давления на стороне нагнетания. Частотник не стали делать - заказчик хотел сэкономить немного.

Насос - один рабочий, второй резервный. Без частотника. Я считаю он тут не сильно нужен - мы все равно должны обеспечивать постоянный расход через поле.

Разводку труб в бетоне делают обычно трехтрубную - за счет этого обеспечивается постоянные потери напора в каждой точке системы. По длинным сторонам поля раскладывают коллекторы из ПЭ труб относительно большого диаметра и они между собой перевязываются уже ПЭ трубками диаметров 25. Получается сеть подающих и обратный труб по всей длине поля от борта к борту.

Вообще я сильно в поля не вникал - это не моя тема. Раз это вызвало такой интерес я сделаю заметку про другой большой каток - там будет про раскладку труб и коллекторы. Следите за новостями)))

[ex4pector.livejournal.com]

А можно еше вопрос про КИПиА.
Какие контроллеры использованы, какая скада применина,
Я заметил там антену для гпрс.

Про трубы честно сказать не понял про трех трубную, это когда в подающий коллектор с двух сторон подается теплоноситель?

[holodilshik.livejournal.com]

Вся автоматика была Danfoss. Базовый контроллер AK-PC-530 - он в принципе предназначен для подобных систем.
Там сделан простой модель удаленный- для сигнализации о авариях, но все попростому..

Коллекторы трубной системы поля выполняются из полиэтиленовых труб Дн160 по трехтрубной схеме - ее еще называют «Уравнитель давления Тихельмана».
При такой системе выравниваются гидравлические сопротивления по контуру и достигается равномерное распределение температуры по всему полю.
Посмотрите схему - я думаю станет примерно понятно:

[holodilshik.livejournal.com]

Кто-то просил фото компрессора винтового. Как раз, сейчас приехал с объекта - правда другого.
Выкладываю
.

[blacktiger63.livejournal.com]

У нас зимой компрессоры выключают ;) хладагент в поле охлаждают фреоном, который прогоняют через конденсатор.

[holodilshik.livejournal.com]

Такая схема имеет место быть - называется фрикулинг. Этиленгликоль с поля подается в драйкулер, который расположен на улице. Есть экономия в потребляемой энергии.