Kā samazināt slidotavas enerģijas patēriņu, nezaudējot ledus kvalitāti

Slidotavas energoefektivitāte nav viens produkts vai viens iestatījums. Tā rodas no pareizi dimensionētas aukstumapgādes sistēmas, ēkas apstākļiem, sabalansētas hidraulikas, pamatotiem ledus temperatūras mērķiem, disciplinētas ledus kopšanas, darba grafikiem, vadības un lietderīgas siltuma atgūšanas.

Sāciet ar izpratni par to, no kurienes rodas slodze

ASHRAE iekštelpu slidotavu piemēri rāda, ka aukstuma slodzi vienlaikus var veidot vairāki nozīmīgi avoti: griestu un starojuma siltums apmēram 33–36 %, ledus kopšana ap 14–21 %, gaisa konvekcija ap 14–19 %, sūkņu darbs ap 8–11 %, mitrums un kondensācija ap 2–14 %, apgaismojums ap 6–7 % un siltums no grunts ap 2–3 %.

Precīzās daļas mainās, bet galvenā doma ir skaidra: efektīvāka aukstuma iekārta pati par sevi neatrisina lielāko daļu slodžu, kas iedarbojas uz ledu.

1. Nepārdimensionējiet un nenodimensionējiet par mazu aukstumapgādes sistēmu

Ja iekārta izvēlēta tikai pēc kvadrātmetriem, tā normālā darbā var būt par lielu, bet pīķa apstākļos — par mazu. Pareiza izvēle sākas ar reālo siltuma slodzi un pēc tam tiek pārbaudīta pret ASHRAE orientējošajiem diapazoniem.

Sporta arēnām ASHRAE norāda aptuveni 2,9–4,2 m²/kW sezonām līdz septiņiem mēnešiem un 2,6–3,7 m²/kW astoņu mēnešu vai visa gada darbam. Tie ir pārbaudes diapazoni, nevis projektēšanas formula.

2. Uzturiet augstāko ledus temperatūru, kas joprojām atbilst programmai

Hokejam vajadzīgs aukstāks ledus nekā daiļslidošanai vai publiskajai slidošanai. Visu sesiju vadīšana ar vienu ļoti zemu temperatūras iestatījumu tērē enerģiju.

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.

3. Viens grāds var būt ļoti nozīmīgs

IIHF sniedz piemēru visu gadu strādājošai arēnai, kur ledus temperatūras paaugstināšana par 1 °C, ja to pieļauj vajadzīgā ledus kvalitāte, samazina gada elektroenerģijas patēriņu aptuveni par 40–60 MWh un siltumenerģijas patēriņu par aptuveni 70–90 MWh.

Tas ir ilustratīvs piemērs, nevis garantēts ietaupījums katrai arēnai, taču tas labi parāda nevajadzīgas pārdzesēšanas cenu.

4. Kontrolējiet ledus biezumu

IIHF iesaka aptuveni 25–35 mm ledus biezumu un iknedēļas pārbaudes. Pārāk biezs ledus palielina siltuma pretestību, tāpēc aukstumapgādes sistēmai jāstrādā zemākā temperatūrā, lai uzturētu to pašu virsmu.

Ja katrā kopšanas ciklā tiek uzliets vairāk ūdens, nekā tiek nogriezts, enerģijas patēriņš var pieaugt pakāpeniski bez acīmredzama iekārtas bojājuma.

5. Samaziniet starojuma siltumu no griestiem

ASHRAE norāda, ka starojuma avoti iekštelpu arēnā var veidot aptuveni trešdaļu vai vēl vairāk no kopējās ledus slodzes. Zemas emisivitātes griesti, zemāka jumta virsmas temperatūra un efektīvs apgaismojums var būtiski samazināt aukstuma pieprasījumu.

Tāpēc arēnas energoefektivitāte daļēji ir arī ēkas norobežojošo konstrukciju jautājums.

6. Mitrumu kontrolējiet ar gaisa sausināšanu, nevis papildu dzesēšanu

Mitrums, kas kondensējas uz ledus, rada latento siltuma slodzi un var izraisīt miglu, pilēšanu un koroziju. Laba gaisa sausināšana, disciplinēta durvju lietošana un saskaņota ventilācija samazina gan komforta problēmas, gan aukstuma slodzi.

7. Netērējiet sūkņu enerģiju

ASHRAE norāda, ka sekundārā dzesēšanas šķidruma sūkņu siltums var veidot līdz aptuveni 11 % no aukstuma slodzes. Sūkņu patērētā elektroenerģija kļūst par siltumu šķidrumā, kas aukstumapgādes sistēmai pēc tam atkal jānovada.

Mazi spiediena zudumi, pareizi cauruļvadu diametri, efektīvi sūkņi un mainīgas vai pakāpju plūsmas vadība var ietaupīt divreiz: tieši sūknēšanā un netieši aukstumapgādē.

8. Ledus kopšanu uztveriet kā enerģijas procesu

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

Izmantojiet tikai tik daudz ūdens un tādu temperatūru, cik nepieciešams virsmas atjaunošanai. Ūdens sagatavošana un laba operatora tehnika var samazināt siltuma slodzi, nezaudējot ledus kvalitāti.

9. Ja piemērots, izmantojiet zema minerālvielu satura kopšanas ūdeni

ASHRAE kā vienu no ceļiem uz efektīvu un kvalitatīvu ledu iesaka zema minerālvielu satura vai demineralizētu ūdeni. Labāks ūdens var samazināt izšķīdušās vielas un gāzes, uzlabot sasalšanu un mazināt vajadzību pēc pārmērīgi karsta kopšanas ūdens.

10. Izmantojiet vadību pēc faktiskā pieprasījuma

Ledus slodze dienas laikā mainās. Āra slidotavā var būt aukstas naktis un saulainas pēcpusdienas, bet iekštelpu arēnā slodzi maina skatītāji, durvis, apgaismojums un ledus kopšana.

AST EasyCHILL saderīgās sistēmās var atbalstīt darbu pēc pieprasījuma, attālinātu uzraudzību un trauksmes. AST norāda iespējamu līdz 60 % aukstuma iekārtas darbības laika / enerģijas patēriņa samazinājumu piemērotos lietojumos. Tas ir ražotāja norādīts maksimums, nevis garantēts projekta rezultāts.

11. Slēgtos periodus plānojiet gudri

Naktī vai starp pasākumiem slidotavai ne vienmēr vajadzīgs tas pats temperatūras iestatījums. Sistēmai bieži var droši ļaut temperatūrai paaugstināties un pirms nākamās sesijas savlaicīgi atgriezties darba režīmā.

Pareizā stratēģija ir atkarīga no siltuma inerces, grafika un vajadzīgā atvēršanas stāvokļa; pārāk agresīva izslēgšana un atkārtota ieslēgšana var būt mazāk efektīva nekā kontrolēts temperatūras pazeminājuma režīms.

12. Atgūstiet aukstumapgādes sistēmas siltumu

Slidotavas aukstumapgādes sistēma vienlaikus ir arī siltuma avots. Kondensatorā novadīto siltumu var izmantot sadzīves karstajam ūdenim, dušām, ventilācijas gaisa sildīšanai, ledus kopšanas ūdenim, sniega kausēšanai vai pamatnes aizsardzībai pret sasalšanu, ja temperatūras līmenis un pieprasījums sakrīt.

ASHRAE norāda, ka piemērotās sistēmās siltuma atgūšana var nodrošināt aptuveni 75–100 % ēkas telpu un ūdens sildīšanas vajadzību.

13. Siltuma atgūšanu optimizējiet kopā ar visu sistēmu

Siltuma atgūšana nav automātiski “bezmaksas”. Kondensācijas temperatūras paaugstināšana tikai karstāka ūdens iegūšanai var samazināt aukstumapgādes efektivitāti. Pareizs risinājums līdzsvaro aukstumapgādes COP, reālo siltuma pieprasījumu un uzkrāšanas iespējas.

14. Mēriet tendences, nevis atsevišķus skaitļus

Noderīgi rādītāji ir kompresoru darbības laiks, kWh uz vienu darba stundu, ledus temperatūra, turpgaitas un atgaitas temperatūras, sūkņu stāvoklis, ledus biezums, ledus kopšanas ūdens un mitrums.

Vērtīgākais signāls bieži ir novirze no pašas arēnas normālā etalona.

15. Vērtējiet visas arēnas enerģiju, nevis vienu iekārtu

IIHF aukstumapgādi, apkuri, gaisa sausināšanu, ventilāciju un apgaismojumu apvieno kā piecas galvenās arēnas enerģijas sistēmas un norāda, ka kopā tās parasti veido vairāk nekā 90 % no arēnas enerģijas patēriņa.

Mūsdienīgai arēnai jāoptimizē šo sistēmu savstarpējā darbība, nevis jāmeklē viens izolēts kompresora efektivitātes skaitlis.

IIHF piemērs: ko var dot integrēta projektēšana

IIHF Ice Arena Guide sniedz ilustratīvu salīdzinājumu, kur tradicionāla arēna patērē ap 1 000 MWh gadā pirktās enerģijas, bet ievērojami efektīvāka integrēta koncepcija — ap 460 MWh gadā. Tas nav garantēts rezultāts katram projektam, taču parāda iespējamo mērogu, ja sistēmas tiek saskaņotas.

Prioritāšu secība esošai slidotavai

1. izmērīt pašreizējo enerģijas patēriņu un darba apstākļus;
2. pārbaudīt ledus biezumu un temperatūras iestatījumus;
3. izvērtēt ledus kopšanas ūdeni un biežumu;
4. pārbaudīt hidraulisko balansu un sūkņu darbu;
5. izvērtēt mitrumu un ventilāciju;
6. optimizēt grafikus un vadību;
7. izvērtēt siltuma atgūšanu;
8. tikai pēc tam lemt, vai pamatota galvenās aukstumapgādes iekārtas nomaiņa.

Prioritāšu secība jaunai slidotavai

1. definēt ekspluatācijas modeli;
2. optimizēt ēkas platību un norobežojošās konstrukcijas;
3. aprēķināt aukstuma slodzi;
4. izprojektēt zemu zudumu hidrauliku;
5. izvēlēties atbilstošas ledus temperatūras;
6. integrēt gaisa sausināšanu un ventilāciju;
7. siltuma atgūšanu paredzēt jau no sākuma;
8. uzstādīt vadību un enerģijas uzskaiti;
9. apmācīt operatorus saglabāt projektēto darba režīmu.

SPORTWAVE energoefektivitāti vērtē kā visas slidotavas dzīves cikla jautājumu: inženierijai, aukstumapgādei, vadībai, ekspluatācijai un servisam jāstrādā vienam mērķim.