Kā izvēlēties slidotavas aukstumapgādes sistēmu: kāpēc ar kvadrātmetriem nepietiek

Viena no biežākajām kļūdām slidotavu plānošanā ir aukstumapgādes izvēle tikai pēc ledus laukuma. Divām 800 m² slidotavām var būt vajadzīga ļoti atšķirīga aukstuma jauda, ja viena atrodas telpās ar kontrolētu gaisu, bet otra — ārā saulē, vējā un lietū.

Aukstuma jauda seko kopējai siltuma slodzei

Aukstumapgādes sistēmai jānovada viss siltums, kas nonāk ledū un sekundārajā dzesēšanas kontūrā. Galvenie avoti ir starojums, gaisa konvekcija, ledus kopšana, sūkņu darbs, mitrums un kondensācija, apgaismojums, siltums no grunts un lietotāju radītā slodze.

ASHRAE jaudas diapazoni ir pārbaude, nevis projektēšanas formula

Sporta arēnām ASHRAE norāda orientējoši aptuveni 2,9–4,2 m² ledus uz vienu kW, ja objekts darbojas līdz septiņiem mēnešiem, un aptuveni 2,6–3,7 m²/kW, ja tas darbojas astoņus mēnešus vai visu gadu.

ASHRAE skaidri norāda, ka šīs vērtības izmantojamas, lai pārbaudītu aprēķināta projekta rezultātu, nevis aizstātu faktisko siltuma slodzes aprēķinu.

No kurienes rodas siltuma slodze?

ASHRAE iekštelpu slidotavu piemēros redzamas aptuvenas slodzes daļas:

Precīzie procenti mainās, bet secinājums ir vienkāršs: ledus platība ir tikai viena daļa no aprēķina.

Āra apstākļi var kļūt par dominējošo slodzi

Gaisa temperatūra, saules starojums, vējš, lietus un mitrums būtiski maina siltuma ieplūdi. Ēnā starp ēkām esošai slidotavai un atklātai slidotavai tiešos saules staros var būt vajadzīga ļoti atšķirīga projektētā jauda, pat ja izmēri ir identiski.

Ledus temperatūra maina kompresoru darbu

Hokejam, daiļslidošanai un publiskajai slidošanai nav vajadzīga vienāda ledus temperatūra. ASHRAE reprezentatīviem iekštelpu apstākļiem norāda aptuveni −6,7 līdz −5,6 °C hokejam, −4,4 līdz −3,3 °C daiļslidošanai un −3,3 līdz −2,2 °C atpūtas slidošanai.

Zemāks ledus temperatūras iestatījums palielina aukstumapgādes sistēmas temperatūras starpību. Tāpēc iekārta jāprojektē pēc reālās ekspluatācijas programmas.

Slidotavas konstrukcija maina siltuma plūsmu

EPDM paklāji, betona plātnes un QuartzPhalt® / IcePhalt® konstrukcijas siltumu pārnes atšķirīgi. Izolācija, grīdas uzbūve, grunts apstākļi un ledus slāņa biezums visi ietekmē sistēmas darbību.

Ledus biezums arī jāņem vērā

IIHF normālai ekspluatācijai iesaka aptuveni 25–35 mm ledus biezumu. Biezāks ledus palielina siltuma pretestību un var prasīt zemāku dzesēšanas šķidruma temperatūru, lai uzturētu tādu pašu virsmas stāvokli.

Ledus kopšana jāiekļauj aprēķinā

Pilna izmēra 30 × 60 m slidotavai ASHRAE un IIHF vadlīnijas norāda aptuveni 0,4–0,8 m³ ūdens vienā kopšanas reizē. Šis ūdens pirms nākamās sesijas jāatdzesē un jāsasaldē.

Tāpēc intensīvi izmantotai arēnai ar daudziem kopšanas cikliem pīķa slodze var būt būtiski lielāka nekā līdzīga izmēra mazāk noslogotai slidotavai.

Hidraulika var ierobežot arī pareizi dimensionētu iekārtu

Aukstuma iekārta ar pietiekamu nominālo jaudu darbosies slikti, ja dzesēšanas šķidrums vienmērīgi nesasniedz visu slidotavu. Sūkņu izvēle, kolektoru izmēri, cauruļvadu diametri, spiediena zudumi un balansēšana nosaka, vai aukstums tiek sadalīts vienmērīgi.

ASHRAE norāda, ka sekundārā šķidruma sūkņu siltums var veidot līdz aptuveni 11 % no aukstuma slodzes, tāpēc pārāk lieli sūkņi un lieli spiediena zudumi nav sīka detaļa.

Elektroapgāde var ierobežot tehnisko risinājumu

Pirms gala aprīkojuma izvēles jāapstiprina pieejamā jauda, spriegums, kabeļu attālums un pīķa slodze. Tehniski pareiza aukstuma iekārta nav izmantojama, ja objekts to nespēj apgādāt ar elektrību.

Pārāk liela iekārta ne vienmēr ir drošāka izvēle

Pārdimensionēta iekārta palielina investīcijas un var biežāk ieslēgties/izslēgties vai strādāt ārpus efektīvākā diapazona. Par mazu iekārta riskē zaudēt ledus kvalitāti pīķa slodzē. Mērķis ir aprēķināta jauda ar pamatotu rezervi un atbilstošu vadības stratēģiju.

Rezerve ir atsevišķs jautājums no kopējās jaudas

Sezonālai publiskai slidotavai un televīzijā translētai sacensību arēnai var būt ļoti atšķirīga bojājumu riska stratēģija. Vairāki kompresori, sūkņi vai pakāpju iekārtas var nodrošināt noturību, nevis vienkārši pārdimensionēt vienu iekārtu.

Siltuma atgūšana ietekmē sistēmas arhitektūru

Pastāvīgā arēnā jau sākumā jāizlemj, vai kondensatora siltums tiks izmantots sadzīves karstajam ūdenim, ventilācijas gaisam, ledus kopšanas ūdenim, sniega kausēšanai vai aizsardzībai pret grunts sasalšanu. Vajadzīgās siltuma temperatūras var ietekmēt iekārtas izvēli un darba režīmus.

Vadība nosaka darbu daļējas slodzes apstākļos

Projektētais maksimums rodas tikai daļu laika. Lielākā daļa darba stundu ir pie daļējas slodzes. Kompresoru pakāpju vadība, mainīga sūkņu plūsma, kondensācijas spiediena optimizēšana un tādas sistēmas kā AST EasyCHILL var būtiski ietekmēt gada patēriņu pēc tam, kad pamatiekārta ir pareizi dimensionēta.

Kas nepieciešams aukstumapgādes izvērtēšanai

• slidotavas izmēri un ģeometrija;
• pilsēta un projektēšanas klimats;
• iekštelpu / segta / āra atrašanās vieta;
• darba mēneši un dienas darba laiks;
• slidotavas konstrukcija un izolācija;
• galvenais lietojums un mērķa ledus stāvoklis;
• paredzamais ledus kopšanas biežums;
• skatītāju / apmeklētāju slodze;
• pieejamā elektriskā jauda;
• iekārtas vieta un hidrauliskais attālums;
• trokšņa ierobežojumi;
• vajadzīgā tehniskā rezerve;
• siltuma atgūšanas iespējas.

Pareizā dimensionēšanas secība

1. definēt lietojumu un projektēšanas apstākļus;
2. aprēķināt siltuma slodzes;
3. noteikt hidrauliskās temperatūras un plūsmu;
4. izvēlēties aukstumapgādes arhitektūru;
5. pārbaudīt pieejamo elektroapgādi;
6. definēt tehnisko rezervi;
7. pārbaudīt rezultātu pret ASHRAE orientējošajiem diapazoniem;
8. izvēlēties vadības un siltuma atgūšanas stratēģiju.

SPORTWAVE aukstumapgādi izstrādā kā visas slidotavas sistēmas daļu, nevis pēc vienas kvadrātmetru formulas.