- Синтетический лед
- Что же это такой за лёд и что на нем можно делать?
- Давайте выделим особенности каждой технологии:
- В чем преимущество синтетического льда и где его используют?
- Практика применения синтетического льда в Канаде.
- Искусственный лед на современных аренах
- История
- Отличие систем образования льда
- Качество покрытия
- Подробнее о температурах
- Подогрев и заморозка
- Устранение дефектов поверхности
- Калькуляция энергозатрат
- Подготовка льда — отдельный вид искусства: заливают 7 дней, красят под требования вещателей, важнейшая роль у бетонной плиты
Синтетический лед
Пазл синтетического льда
Наверняка многие из вас слышали или видели такое понятие как «синтетический лёд». Например, в объявлении об открытии бросковой зоны — бросковая зона с синтетическим льдом.
Небольшая бросковая зона
Что же это такой за лёд и что на нем можно делать?
Попробуем разобраться. Для начала давайте определим, что же такое этот самый синтетический лёд. Синтетический лёд — это аналог обычному льду, на котором можно кататься на коньках. Состоит, как правило, каток из синтетического льда из множества панелей, сделанных из высокомолекулярного полиэтилена или полиэтилена низкого давления.
Давайте выделим особенности каждой технологии:
- Высокомолекулярный полиэтилен.
- Полиэтилен низкого давления.
- Ну и главное отличие: коэффициент трения у полиэтилена низкого давления в 3,5 раза выше, чем у высокомолекулярного полиэтилена. То есть, кататься на первом варианте значительно приятнее.
С развитием спроса на синтетический лёд производители пытаются свести этот самый коэффициент трения к минимуму, но, несмотря на это в России в основном используют полиэтилен низкого давления.
Сборка синтетического льда
В чем преимущество синтетического льда и где его используют?
Основные преимущества синтетического льда это, конечно же, мобильность, простота установки, недорогое обслуживание и нетребовательность к помещению, в котором будет установлен такой лёд. Что бы собрать каток из синтетического льда нужна ровная твердая поверхность, это может быть бетон, асфальт или даже гравий, а далее нужно просто вставлять панели друг в друга (на каждой из них есть специальные пазы). На этом, в принципе, установка синтетического льда заканчивается. Можно поставить на лёд ворота, или оборудовать свой каток бортами — все зависит от того, как вы собираетесь использовать лёд. Применять такой каток можно для занятий хоккеем, фигурным катанием и кёрлингом. Если говорить о том, что ваш каток будет сделан из высокомолекулярного полиэтилена, то ощущения от катания на коньках будут близки к реальным, а значит, у вас есть возможность отработать основные элементы катания. Для хоккеистов есть также отличная возможность поработать над техникой рук и владением шайбой, бросками — для этого не потребуется каких-то специальных шайб, по синтетическому льду отлично скользит обычная хоккейная шайба. Именно поэтому синтетический лёд устанавливают в бросковых зонах.
Тренировка хоккеистов на синтетическом льду.
Практика применения синтетического льда в Канаде.
На самом деле, синтетический лёд, который не требует дополнительной обработки пока все еще редкость, но производители пластикового льда уже изобрели подобный вариант, и, возможно, в скором времени такой лёд уде будет доступен каждому.
Практика применения пластикового льда уже давно существует в Канаде — синтетический лёд используется для полноценных тренировок юношеских команд, более того, на таких катках проводились полноценные игры. Опыт канадцев стали активно перенимать американцы, и даже европейцы. Кроме того, тренировки в таком формате оценили и одобрили игроки НХЛ, а исследования показали, что эффективность выше при совмещении тренировок на синтетическом и искусственном льду, нежели только на искусственном.
Вывод: синтетический лёд отличная альтернатива искусственному льду, особенно в летнее время, или когда нет возможности проводить тренировки на искусственном льду. Но надо понимать, что за таким катком все равно нужен уход, и самое главное — это подобрать качественные синтетические панели, чтобы избежать таких проблем как щели в креплениях, вздутие и т.п. Из-за коэффициента трения не стоит забывать, что коньки придётся точить чаще. Занимающемуся на таком льду желательно иметь коньки со съемными лезвиями, пару лезвий для обычного катка, пару лезвия для синтетического катка.
Источник
Искусственный лед на современных аренах
Ледяной покров уже на протяжении долгих лет используется в качестве игровой площадки для такого популярного вида спорта, как хоккей, а также для других дисциплин, которые актуальны во время проведения зимних олимпийских соревнований, – фигурного катания, керлинга, шорт-трека.
История
Искусственный лед стали применять на катках еще в 70-е годы XIX века. Образцом для массового строительства катков в европейских и североамериканских государствах стала лондонская арена. Тогда основная конструкция состояла из бетонного основания, на котором располагались трубки, наполненные холодоносителем. Лед здесь образовывался после подачи и заморозки воды, налитой на трубки. В начале ХХ века в Кливленде состоялась презентация первого ледового поля, особенностью которого было использование бетонной конструкции с расположенным внутри трубопроводом. Изначально в холодильных системах для катков применялся хладагент на основе сернистого ангидрида. Через некоторое время разработчики холодильного оборудования стали использовать в качестве холодоносителя аммиак.
Технологический прогресс стал причиной серьезных изменений в создании холодильных установок, однако все производители до сих пор руководствуются принципами, на основании которых были построены первые конструкции.
Отличие систем образования льда
Современное ледовое покрытие образуется благодаря матам – наборам трубок с постоянно циркулирующей охлаждающей жидкостью. В результате лед появляется за счет промежуточного антифриза, а не хладагента, содержащегося в холодильной установке. Катки старого образца замерзали благодаря воде и глицерину, которые превращались в однородную смесь. В данное время роль антифриза могут выполнять:
- пропиленгликоль;
- этиленгликоль;
- кальций и хлор (в растворе).
Раньше для изготовления трубок охладительной системы использовалась медь, а сейчас расходным материалом является сталь или пластик. Такие трубки расположены в песчаном или бетонном основании.
Основание ледовой арены в разрезе
Качество покрытия
Чтобы спортсмены могли максимально использовать свои функциональные возможности, качество ледового покрытия должно находиться на высочайшем уровне. Раньше это было невозможно, так как катание на открытом воздушном пространстве осуществлялось под воздействием изменчивой температуры, что негативно влияло на качество льда. Со временем исследователи вывели оптимальные условия для катания:
- температура окружающей среды – +17 градусов Цельсия;
- влажность – 30 процентов;
- температура ледяного покрова – -4 градуса Цельсия.
В закрытых ледовых комплексах, на лед негативно воздействуют воздушные массы, проникающие в помещение во время теплой погоды. Также высокую теплоотдачу обеспечивают источники света и наблюдающая за событиями аудитория. Помимо этого, от зрителей исходит влага, из-за которой нарушается зеркало льда. Чтобы обеспечить высокое качество ледовой поверхности и комфортные условия на трибунах, современные спортивные площадки оснащаются сложными системами кондиционирования. Качественные характеристики ледового покрытия зависят и от жесткости воды. Последняя должна в минимальном количестве содержать растворенные соли. С этой целью вода подвергается смягчению и деионизации.
Подробнее о температурах
При подготовке ледовой арены следует обеспечить такой температурный режим, который наилучшим образом подходит для проведения мероприятия. К примеру, фигурное катание проводится при температуре льда в пределах 2-3 градусов Цельсия со знаком минус. Повышенная мягкость льда способствует лучшему сцеплению коньков с поверхностью. Также это необходимо для уменьшения разрушения ледяного покрова.
Игра в хоккей требует «тяжелого» льда. Такие состязания проводятся при температуре -4…-3 градуса Цельсия. Негативной характеристикой очень холодного льда является высокая вероятность раскалывания.
Подогрев и заморозка
Использование системы подогрева грунта в спортивных сооружениях является необходимым, так как из-за высокой холодопроизводительности снижается температура бетонного основания. В итоге это может стать причиной замерзания грунта, изменчивое состояние которого негативно влияет на фундамент. В случае всесезонного использования ледового катка, ниже его основания размещают трубки на расстоянии 0,3-0,6 метра. Благодаря отопительной системе температура грунта постоянно составляет около 3 градусов Цельсия.
Поверх грунта устанавливается теплоизоляция. Ее компоненты стыкуются и между ними пропадают щели. На следующем этапе осуществляется монтаж трубных матов. Основой для укладки трубок является арматурная сетка. В некоторых случаях сетку заменяют песчаным слоем. После этого конструкцию бетонируют. Для производства трубок системы подогрева используют термостойкие полимеры. Подобные трубки отличаются тонкими стенками и монтируются на расстоянии около 10 сантиметров.
Подключение системы охлаждения
Чтобы привести хоккейную арену в полную готовность, необходимо 30-60 кубических метров воды. Замораживание происходит поэтапно, с целью образования многослойного льда. Образование первых слоев происходит в результате распыления воды. Следующей процедурой является окрашивание поверхности в белый цвет, чтобы хоккеистам было легче обнаружить шайбу во время игры. После этого требуется образование еще одного слоя льда и нанесение разметки. На завершающей стадии появляется главный ледяной покров.
Устранение дефектов поверхности
Разрушение ледового пространства происходит под воздействием лезвий коньков. Для выравнивания поверхности применяются ресурфейсеры – специальные комбайны, которые корректируют лед в свободное от катания время.
Данный процесс заключается в следующем:
- Специальный нож удаляет верхний слой льда;
- Обработанная поверхность моется;
- Подается горячая вода, которая способствует устранению всех неровностей и соединению слоев;
- Нож выравнивает ледовое пространство.
Калькуляция энергозатрат
Самой трудоемкой процедурой в образовании ледовой поверхности является подготовка льда. Компания Johnson Controls опубликовала информацию, что на подготовку льда уходит 57 процентов энергетических затрат, на обеспечение трибун электричеством – 14 процентов, на освещение катка – 9 процентов, на осушение и вентиляцию – 12 процентов, на дополнительное освещение – 8 процентов. По этой причине разработчики ледовых арен делают основной акцент на энергетическую эффективность. К примеру, во время последней Олимпиады в Сочи Большая ледовая арена была оборудована 3-мя высокоэффективными холодильными установками YORK, которые изготовила корпорация Johnson Controls. Мощность такого оборудования составляет 529 киловатт. Также оно имеет электрический двигатель, отдача которого равна 400 киловаттам. Что касается холодильного коэффициента компрессора, он равен 1,32.
Для выработки холода в YORK используется замкнутый цикл. Хладоносителем здесь является этиленгликоль (концентрация — 42 процента). Раствор охлаждают до -14 градусов Цельсия, после чего распределяют между 2-мя хоккейными площадками. Далее, осуществляется возврат хладоносителя в хладоцентр.
Чтобы грунт не промерзал, под бетонную плиту устанавливают трубки, толщина которых составляет 37 сантиметров. В трубках находится пропиленгликоль.
Система кондиционирования воздуха сочинской арены состоит из 4-х холодильных машин YORK, мощность охлаждения которых составляет 2,3 тысячи киловатт, в то время как мощность электродвигателя равна 516 киловаттам. Холодильный коэффициент нагнетателя равен 4,45.
Конденсация холодильного оборудования позволяет утилизировать тепло, благодаря которому удовлетворяются технологические потребности сооружения (таяние льда, вентиляция, горячее водоснабжение).
На основе материалов из журналов «ON», «Мир Климата»
Источник
Подготовка льда — отдельный вид искусства: заливают 7 дней, красят под требования вещателей, важнейшая роль у бетонной плиты
Хоккей с каждым годом меняется: площадки становятся меньше, игра быстрее, спортсмены атлетичнее. В связи с этим повышаются и требования к качеству площадки. Даже в 2020-м нам регулярно приходится слышать жалобы игроков на плохой лед. Трудно понять — о чем идет речь, ведь по телекартинке он весь одинаковый.
В нашем сознании процесс заливки льда ассоциируется с добрым сотрудником ЖЭКа, который холодной ночью затаскивает пожарный гидрант на дворовую коробку и открывает горячую воду, которая кристаллизуется под воздействием отрицательных температур. Но это не имеет никакого отношения к тому, как готовят или «варят» ледовую поверхность в профессиональных дворцах.
Там все начинается с высокотехнологичного базового уровня, а именно — с бетонной плиты, которая представляет из себя многослойный пирог с системой подогрева грунта, несколькими уровнями теплоизоляции и верхним слоем, прошитым трассами с хладагентом, с помощью которого ведется регулирование ее температуры. Все основание напичкано различными датчиками, которое позволяет в круглосуточном режиме отслеживать его состояние.
Температура плиты — важнейший аспект. С ее помощью можно менять свойства льда. Для разных видов спорта существуют свои требования. Хоккеисты любят лед пожестче, фигуристы — помягче, чтобы было проще отталкиваться и выезжать с прыжков.
Самое важное перед заливкой льда — правильно подготовить помещение. Огромное количество специальных установок на арене работает на создание и поддержание нужного микроклимата. На начальном этапе бетонная плита тщательно отмывается и охлаждается до -4 градусов. Температура плиты имеет критически важное значение. Достаточно опустить ее на полградуса ниже установленных требований, вода схватится быстрее, но лед получится ломким и хрупким. Важно придерживаться всех стандартов.
После правильного охлаждения плита готова к нанесению основы — тончайшего слоя воды, порядка двух-трех миллиметров. Чаще всего это делается при помощи специального оборудования — рамки, которая равномерно распыляет воду по поверхности. При этом к качеству жидкости предъявляются особые требования. Из воды, которая течет в обычном городском водопроводе, никогда не получится хороший лед, соответствующий всем стандартам. Поэтому перед нанесением она проходит несколько стадий очистки при помощи оборудования, которое, как правило, всегда установлено на больших ледовых аренах.
Процесс заливки первого слоя льда занимает порядка шести-семи часов. В этом процессе принимают участие несколько человек — один несет рамку, распыляющую воду, другие держат шланг, по которому она поступает. Каждый из них в таком случае надевает на обувь антислайдеры, которые позволяют не скользить и не пачкать первоначальный слой ледового покрытия. Главное в этом процессе — равномерное нанесение воды. Любая ошибка может сказаться на конечном результате. Основа должна быть максимально ровной и глянцевой.
На следующем этапе первоначальный слой льда красят специальной белой краской на меловой основе. Это делается для того, чтобы хоккеисты и зрители лучше видели шайбу.
Белый — самый сложный цвет, у него невероятное количество оттенков. Поэтому на топовых ледовых аренах его подбирают с учетом освещения, а также требований каналов-вещателей и даже фотографов.
Как и первоначальный слой льда, краска наносится с помощью специальных рамок-распылителей. Технологии нанесения отработаны годами. Специально обученные люди ходят по заранее продуманным траекториям, чтобы краска наносилась равномерно. При этом сохнет она практически моментально. После окончания покраски поверхность покрывается мелкодисперсным раствором воды для закрепления и выравнивания.
На следующем этапе работники арены приступают к разметке. Есть несколько способов ее нанесения: окрашивание или укладка специализированной ткани.
Параметры разметки прописаны в правилах IIHF и соблюдаются максимально строго. На первоначальном этапе площадку размечают четко по установленным предписаниям. И только потом приступают к раскатыванию ткани. На большинстве ледовых арен используют именно такой способ нанесения. Окрашивание — слишком сложный и трудоемкий процесс.
В процессе укладки разметки, как правило, задействованы четыре-пять человек. Двое раскатывают рулон с разметкой, один поливает ее сверху водой, двое раскатывают валиками, выгоняя воздух, чтобы она ложилась максимально ровно. Цена ошибки в этом процессе велика. Если разметка уйдет в сторону хотя бы на несколько сантиметров, комиссары лиги просто не допустят арену к проведению соревнований.
С красной и синей линиями все более-менее понятно — они прямые. Куда сложнее наносить разметку кругов вбрасывания и вратарской площади. Для этого на всех продвинутых аренах существуют специальные устройства и свои наработанные годами лайфхаки.
На следующем этапе работники приступают к укладке рекламных баннеров и эмблем на основание. Они делаются на перфорированной пластиковой основе для ровной раскладки и последующего вмерзания.
Ну а дальше начинается отработанный процесс наращивания ледовой поверхности с помощью рамок-распылителей и шлангов. Но не таких, как мы привыкли видеть в своих дворах. После укладки рекламы сверху заливается еще около трех сантиметров льда. И на финальном этапе — обновляемый слой, с которым ведется работа на ежедневной основе. Он полируется и обновляется с помощью ледовых комбайнов. Весь процесс заливки льда в топовых дворцах занимает шесть-семь дней.
Обслуживание ледовой поверхности — отдельный процесс, в котором многое зависит от опыта бригады, работающей во дворце. Это только кажется, что быть оператором ледового комбайна легко. На деле же — это процесс, требующий максимального уровня внимательности и аккуратности. Важно поддержание стабильной скорости, следование определенным траекториям, чтобы равномерно снять слой поврежденного льда и залить его 40-50-градусной водой.
От качества работы заливщика в перерыве многое зависит. Плохо залитый лед может стать причиной травм. Поэтому на топовых ледовых аренах чаще всего работают крепкие профессионалы с большим опытом.
Лед обслуживают не только с помощью комбайнов. Некоторые трещины сотрудники арен заливают вручную. После каждого матча ледовая поверхность, как правило, тщательно инспектируется. В некоторых случаях на торможениях и резких виражах коньки хоккеистов могут уходить в глубину льда на восемь миллиметров. Такое не всегда удается исправить заливкой.
Что касается жалоб на лед, то чаще всего их приходится слышать в начале сезона. В сентябре молодая поверхность не набирает нужную плотность, поэтому может казаться вязкой. На мягком льду сложнее отталкиваться, быстрее забиваются мышцы. На большинстве ледовых арен по всему миру существует журнал наблюдений, в котором хоккеисты базирующейся команды пишут свои отзывы о качестве льда. В том числе на их основе строится работа бригады, которая обслуживает поверхность.
Источник