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
Искусственный лед для стадионов
Синтетический лёд нового поколения
Это – лед круглый год
Это – организация катка в любом месте
Это – дополнительные тренировки для хоккеистов и фигуристов
Для установки площадки из синтетического льда не требуется дорогостоящее и потребляющее большое количество электроэнергии холодильное оборудование, длительные подготовительные и пусконаладочные работы. Каток из синтетического льда может круглогодично использоваться для массового катания, фигурного катания и хоккея, для людей любой возрастной категории. Благодаря оригинальной технологии на синтетическом льду достигается скольжение, практически сравнимое с классическим льдом. Синтетический лед позволяет устанавливать катки в любом месте и открывает новые возможности в организации семейного досуга.
Как вместить всех желающих заниматься хоккеем и фигурным катанием на спортивном объекте? Установите синтетический лед и проводите бросковые тренировки, обучение катанию на коньках и технике владения клюшкой. Этот коммерческий проект быстро себя окупит и принесет хороший заработок его владельцу. А все потому, что синтетический лед это материал, который в 10 раз дешевле чем искусственный лед и, главное, несет минимальные эксплуатационные расходы.
Каток из синтетического льда представляет собой поверхность для катания на коньках, имитирующую настоящий лед. Синтетические панели из высокомолекулярного полимерного материала размером 10 х 2000 х 1000 мм. собираются в единую монолитную поверхность, что создаёт эффект натурального ледового покрытия. Вес панели
19 кг. Температурный эксплуатационный диапазон: от — 50 до +50 С°. Интенсивность использования до 24 ч/сутки. Срок интенсивной эксплуатации более 20 лет. Показатели скольжения и скорости сравнимы с натуральным льдом. Скорость всего лишь на 5 % ниже.
Разновидность синтетического льда
Лед обладает базовыми прочностными характеристиками, его лучше использовать в помещении для массового катания, обучения катанию на коньках, тренировок хоккеистов и фигуристов. Не допускается попадания прямых солнечных лучей.
Синтетический лед (искусственный лед, сухой лед для хоккея) имеет размер 2х1 м., 1х1 м., 0,5х0,5 м. и толщину 10 мм. Система крепления, так называемые «ласточкин хвост», собираются в единую монолитную поверхность, что создаёт эффект натурального ледового покрытия. Гарантированный срок интенсивной эксплуатации более 10 лет с каждой стороны. Эксплуатационный температурный диапазон: от — 28С° до + 28С°
Данный вид синтетических панелей изготавливается из высокотехнологичного сырья. Синтетический лед «Серебряный+», более твердый чем «Серебряный», его можно использовать как в помещении для массового катания, обучения катанию на коньках, тренировок хоккеистов и фигуристов но и на открытых площадках. Улучшены свойства скольжения и дополнительная защита от ультрафиолета.
Синтетические панели имеют размер 2 х 1 м., 1 х 1 м., 0,5 х 0,5 м. и толщину 10 мм. Гарантированный срок интенсивной эксплуатации более 20 лет. Эксплуатационный температурный диапазон: от — 37С° до + 37С°
Данный лед, более твердый чем «Серебряный», он идеально подходит для массового катания, обучения катанию на коньках, проведения занятий по хоккею и фигурному катанию. Синтетический лед «Золотой» подходит для использования на открытых площадках. Не боится попадания прямых солнечных лучей. Высокие показатели по скольжению.
Синтетические панели имеют размер 2 х 1 м., 1 х 1 м., 0,5 х 0,5 м. и толщину 10 мм. Панели имеют замок «ласточкин хвост» и собираются в единую монолитную поверхность, что создаёт эффект натурального ледового покрытия. Гарантированный срок интенсивной эксплуатации более 20 лет. Эксплуатационный температурный диапазон: от — 50С° до + 50С°
Данный вид льда максимально плотный и имеет высокие показатели по скольжению. Синтетический лед «Платиновый» на 95% идентичен по свойствам скольжения в отношении к настоящему льду.
Синтетические панели имеют размер 2х1 м. и толщиной 10 мм. Панели имеют замок «ласточкин хвост» и собираются в единую монолитную поверхность, что создаёт эффект натурального ледового покрытия. Гарантированный срок интенсивной эксплуатации более 10 лет. Эксплуатационный температурный диапазон: от — 57С° до + 57С°
Бесшовное резиновое покрытие
Это – износоустойчивость и долговечность
Это – экологичность и высокая гигиеничность
Это – травмобезопасность и низкие скользящие свойства
Согласно требованиям ГОСТ Р 52169-2012, покрытия на детских площадках должно иметь высокие
демпфирующие качества, чтобы ребенок во время случайного падения не получил серьезную
травму.Поэтому применение бесшовных полов из резиновой крошки для детских площадок является одним
из наилучших вариантов. Яркие цвета такого покрытия будут одним из стимулирующих факторов в развитии
творческого воображения ребенка.
Имея высокую упругость, такие полы в основном применяются для беговых дорожек стадионов, теннисных
кортов и игровых спортивных площадок, обеспечивая хороший отскок мяча и травмобезопасность
Высокие антискользящие свойства резиновых покрытий делают их лидерами в устройстве полов в тех
зонах, где имеется наличие на поверхности основания отрытой воды – бассейны, производственные цеха,
связанные с «мокрыми» процессами. Резиновое напыление может применяться на площадках и пандусах, при этом ледяная корка, образующаяся на покрытиях, будет разрушаться
Источник
Готовь сани летом, а коньки – весь год. Как сделан искусственный каток
Если зима не задалась, это не повод прятать коньки и ждать настоящих морозов. Еще в конце XIX века придумали искусственные катки, которые не тают даже при плюсовой температуре.
Полтора столетия назад роскошь катания на коньках была доступна только зимой и только в тех регионах, где выпадал снег и на реках и озерах появлялся крепкий лед.
Все изменилось 7 января 1876 года, когда в Лондоне открылся первый искусственный каток. Ну а сейчас это уже в порядке вещей.
В Советском Союзе в 1956 году появился первый открытый каток со льдом искусственного происхождения. Произошло это в Сокольниках в апреле, и назвали каток «летним».
Сейчас «летние» катки, в основном, закрытые – есть и целые ледовые комплексы, и маленькие площадки в торговых центрах. Но, конечно, только зимой можно разгуляться по-настоящему. Например, каток в Москве, на ВДНХ несколько лет подряд становился самым большим искусственным катком в мире, площадь его покрытия – больше 20 тысяч квадратных метров.
Создать такое покрытие – целое искусство. Для этого нужна холодильная установка, которая будет поддерживать лед в твердом состоянии, независимо от погоды. В тропиках такое, пожалуй, не пройдет, но при плюсе лед все же не будет таять – температура воздуха около 17 градусов вообще считается оптимальной для закрытых искусственных катков.
Но, что удивительно, грунт под таким катком нужно подогревать, иначе он промерзнет и расколется, повредив всю конструкцию.
Правильно залить лед тоже нужно уметь. Недостаточно просто вылить на подготовленную площадку несколько тонн воды, это нужно делать поэтапно, тонкими слоями, медленно и аккуратно. А первые два слоя толщиной в несколько миллиметров вообще распыляют. Второй слой красят, а сверху уже заливают третий слой потолще, и верхний рабочий. Если это хоккейный каток, то на последний слой уходит 20-40 тысяч литров воды, а по времени вся заливка занимает 15-20 часов.
Слишком толстый лед плох тем, что холодильная установка может не справиться, и сверху он начнет таять. А слишком тонкий может быть очень хрупким – нечаянно можно будет и повредить конструкцию коньками. Так что важен баланс.
Температура льда для разных видов спорта нужна разная. Например, фигуристам лучше потеплее – около -3, -4 градусов, это дает лучшее сцепление с коньком. А для хоккеистов такой лед – слишком мягкий, им уже требуется температура в -5 градусов.
Правда, на искусственных катках человеческая мысль не остановилась – бывают и синтетические покрытия. Это термопанели, которые не имеют ничего общего со льдом, но позволяют скользить. Вот такие катки выдержат и тропики.
Автор Мария Балябина, радио Sputnik
Если понравилось, то ставьте лайки, делитесь, подписывайтесь на канал радио Sputnik . Есть, что сказать, давайте обсудим в комментариях.
Источник
