Как называется каток с искусственным льдом

Устройство катков с искусственным льдом

21 сентября 2016

Популярность катков с искусственным льдом растет год от года. Эти сооружения, предназначенные для проведения досуга или спортивных тренировок, все чаще появляются в больших и малых городах России. Они располагаются в отдельных помещениях, а также развлекательных и торговых центрах, на стадионах, площадях, в парках и даже на частных территориях. В этой статье мы подробно рассмотрим основные особенности устройства искусственных катков.

Особенности искусственного льда

Главным составляющим ледового поля является искусственный лед. Он является современным аналогом натурального и при этом, вопреки расхожему мнению, производится из натуральных материалов. Его изготавливают из воды, очищенной от разнообразных примесей с помощью специального холодильного оборудования. При этом качество искусственного льда ничуть не ниже натурального, а во многих случаях и намного выше.

Этот материал находит массовое применение при возведении ледовых конструкций, создавая идеально ровную гладкую поверхность. При этом, благодаря легкости изготовления, простоте обслуживания и отличным функциональным характеристикам, он по достоинству ценится как профессиональными строителями, так и конечными потребителями – посетителями катков и спортсменами.

Физические свойства льда позволяют использовать его при самой разной температуре окружающей среды. Он может применяться в строительстве как открытых катков, так и аналогичных сооружений закрытого типа. При этом качество ледового покрытия в обоих случаях будет одинаково высоким.

Существует ошибочное мнение, что искусственный каток на открытом воздухе уступает закрытому по многим параметрам. Но это не так. Если правильно залить каток, поддерживать его в исходном состоянии и регулярно проводить весь необходимый комплекс работ по очистке, открытая ледовая площадка будет радовать любителей и профессионалов катания на коньках ничуть не хуже закрытой.

Конструкция ледового катка

Конструкция искусственного катка включает в себя, помимо льда, технологическую плиту, коллекторную систему, теплообменник и холодильное оборудование. Рассмотрим каждый из этих компонентов подробнее.

Технологическая плита лежит в основе любой поверхности с искусственным льдом. По конструкции различают следующие виды.

• Плиты из высокопрочного бетона. Это оптимальный вариант, благодаря своей надежности, долговечности и функциональности. Бетонное основание не подвержено большинству механических повреждений, при этом даже после снятия ледового покрытия его можно использовать для других целей. Единственным недостатком этого варианта является более высокая стоимость по сравнению с другими.
• Плиты, состоящие из кварцевого песка либо гранитной крошки. Хороший бюджетный вариант, одинаково подходящий как для временного, так и для стационарного катка. Среди его основных плюсов – высокий уровень теплопередачи, что автоматически означает снижение затрат на электроэнергию. Среди недостатков такого основания можно назвать то, что при снятии ледового слоя остается песчаная поверхность, которая нуждается в периодическом выравнивании или демонтаже.
• Плиты с системой айс-матов. Современный вариант, являющийся промежуточным звеном между двумя предыдущими. Его основными преимуществами являются легкость монтажа и простота эксплуатации, надежность, долгий срок службы и универсальность. Айс-маты одинаково хорошо подходят для сезонных катков, а также ледовых площадок в спортивных, торговых и развлекательных центрах.

Технологическую плиту любой конструкции необходимо изолировать от притока тепла со стороны грунта. Это делается с помощью укладки теплоизоляционного слоя. Помимо этого укладываются также дренажный и гидроизоляционный слои. Если каток функционирует в течение всего года, следует установить систему обогрева грунта во избежание промерзания основания катка и его деформации.

Коллекторная система предназначена для подачи холода и его распределения по трубкам теплообменника. Изготавливается коллектор из стальных или полиэтиленовых труб, которые монтируются по определенной схеме.

Конструкция теплообменника представляет собой систему полиэтиленовых трубок, располагающихся вдоль наиболее протяженной стороны катка на фиксированном расстоянии. При этом трубки образуют петлю, которая устанавливается в коллектор. Длина данной петли в общем и целом соответствует протяженности внешних границ ледового поля катка.

При выборе холодильного оборудования, которое поддерживает работу искусственного катка, необходимо обращать внимание на его мощность, которая должна соотноситься с размерами ледового поля, а также надежность и вибрационно-шумовые показатели.

Правильный выбор и грамотный монтаж составляющих, а также качественная заливка катка с искусственным льдом – гарантия их успешной и бесперебойной работы в течение долгого времени.

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:

1. Специальный нож удаляет верхний слой льда;
2. Обработанная поверхность моется;
3. Подается горячая вода, которая способствует устранению всех неровностей и соединению слоев;
4. 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

Каток — Ice rink

Каток (или каток ) является замороженное тело из воды и / или закаленных химикатов , где люди могут кататься на коньках или играть зимними видами спорта .

Катки также используются для проведения выставок, конкурсов и ледовых шоу.

Сегодня используются два типа катков: естественные, где замерзание происходит из-за низких температур окружающей среды, и искусственные (или механически замороженные), где охлаждающая жидкость создает низкие температуры на поверхности под водой, вызывая замерзание воды. Есть также катки с синтетическим льдом, где поверхность для катания сделана из пластика.

СОДЕРЖАНИЕ

Этимология

Ринк , шотландское слово, означающее «курс», использовалось как название места, где играли в керлинг . Название было сохранено для строительства ледовых площадок для других видов спорта и использования.

История

Первые попытки строительства катков с искусственным льдом были предприняты во время «катковой мании» 1841–1844 годов. Поскольку технологии для сохранения естественного льда не существовало, на этих ранних катках использовался заменитель, состоящий из смеси свиного сала и различных солей. В номере журнала Eliakim Littell ‘s Living Age от 8 мая 1844 года, озаглавленном «Глациариум», сообщалось, что «Это заведение, которое было перенесено на Графтон-стрит, Ист- Тоттенхэм-Корт-роуд , было открыто в понедельник днем. Зона искусственного льда чрезвычайно удобен для тех, кто желает участвовать в изящном и мужественном времяпрепровождении катания на коньках «.

К 1844 году эти заведения вышли из моды, так как клиенты устали от «вонючего» заменителя льда, и только тридцать лет спустя технология охлаждения достигла такой степени, что, наконец, на катке можно было использовать натуральный лед. Первым в мире катком с механической заморозкой стал Glaciarium , открытый Джоном Гэмджи в палатке в небольшом здании недалеко от Кингс-роуд в Челси, Лондон , 7 января 1876 года. В марте он переехал на постоянную площадку по адресу 379 Kings Road. , где был установлен каток размером 12,2 на 7,3 метра (40 на 24 фута).

Каток был основан на бетонном покрытии со слоями земли, коровьей шерсти и деревянных досок. Поверх них проложены овальные медные трубы, по которым идет раствор глицерина с эфиром , перекисью азота и водой . Трубы были покрыты водой, и раствор прокачивался, превращая воду в лед . Гэмджи открыл этот процесс, пытаясь разработать метод заморозки мяса для импорта из Австралии и Новой Зеландии , и запатентовал его еще в 1870 году.

Гамги управлял катком только для членства и пытался привлечь богатую клиентуру, имеющую опыт катания на коньках под открытым небом зимой в Альпах . Он установил оркестровую галерею, которой могли пользоваться и зрители, и украсил стены видами на Швейцарские Альпы .

Каток сначала оказался успешным, и позже в том же году Гэмджи открыл еще два катка: в Рашолме в Манчестере и «Плавучий ледник» в Чаринг-Кросс в Лондоне, последний значительно больше — 35,1 на 7,6 метра (115 на 25 футов). Глациариум Саутпорта открылся в 1879 году с использованием метода Гэмджи.

В Германии первый каток открылся в 1882 году во Франкфурте во время патентной выставки. Он занимал площадь 520 м 2 (5600 кв. Футов) и проработал два месяца; система охлаждения была разработана Linde, и это был, вероятно, первый каток, где в качестве хладагента использовался аммиак . Десять лет спустя на том же месте был постоянно установлен каток большего размера.

Самый старый крытый каток с искусственным льдом еще в использовании (встроенный 1909-10) является один в Бостоне «s Matthews Арена , на кампусе Северо — Восточного университета .

Натуральный лед

Многие катков состоят из, или находятся на, открытых водоемах воды , таких как озера, пруды, каналы, а иногда и рек; их можно использовать только зимой в климате, где поверхность промерзнет достаточно сильно, чтобы выдержать вес человека. Катки также можно делать в холодном климате, огораживая ровный участок земли, заполняя его водой и давая ему замерзнуть. Снег может быть даже упакован для использования в качестве сдерживающего материала.

Известным примером этого типа катка является скейтвей « Канал Ридо» в Оттаве, Онтарио , Канада, площадью 165 600 м 2 (1782 000 квадратных футов) и длиной 7,8 км (4,8 мили), что эквивалентно 90 каткам олимпийского размера. Каток готовится за счет понижения уровня воды в канале и замерзания воды в канале. Затем каток обновляют каждую ночь, очищая лед от снега и заливая его водой из-под льда. Каток признан «крупнейшим в мире ледовым катком с естественной заморозкой» в Книге рекордов Гиннеса, потому что «на всей его длине проводится ежедневное обслуживание, такое как подметание, проверка толщины льда, а на всей его длине есть туалеты и места для отдыха ».

Самая длинная трасса для катания на коньках находится в Инвермире, Британская Колумбия, Канада, на озере Уиндермир-Уайтвей. Естественно замороженная тропа протяженностью 29,98 км (18,63 мили).

Искусственный лед

В любом климате ледовое покрытие арены можно установить в правильно построенном пространстве. Он представляет собой слой песка или иногда бетонную плиту , через которую проходят трубы (или поверх нее). По трубам течет охлажденная жидкость (обычно соляной раствор или вода с антифризом , или, в случае небольших катков, хладагент ), которая может снизить температуру плиты, так что вода, помещенная на нее, замерзнет. Этот метод известен как «искусственный лед», чтобы отличить его от ледовых катков, сделанных путем простого замораживания воды в холодном климате, в помещении или на открытом воздухе, хотя оба типа представляют собой замороженную воду. Более точный технический термин — «механически замороженный» лед.

Примером такого типа катка является открытый каток в Рокфеллер-центре в Нью-Йорке .

Строительство

На современных катках существует особая процедура подготовки поверхности. Когда трубы холодные, тонкий слой воды распыляется на песок или бетон, чтобы запечатать и выровнять его (или, в случае бетона, чтобы предотвратить нанесение маркировки). Этот тонкий слой окрашен в белый или бледно-голубой цвет для лучшего контраста; Маркировка, необходимая для хоккея или керлинга, также размещается вместе с логотипами или другими украшениями. Поверх него распыляется еще один тонкий слой воды. Толщина льда составляет от 19 до 38 мм (от 3 ⁄ 4 до 1 + 1 ⁄ 2 дюйма).

Синтетический

Синтетические катки изготовлены из твердого полимерного материала, предназначенного для катания на обычных коньках с металлическими лезвиями. Полиэтилен высокой плотности (HDPE) и полиэтилен со сверхвысокой молекулярной массой (UHMW) — единственные материалы, которые обеспечивают приемлемые характеристики катания на коньках, при этом синтетические катки из сверхвысокомолекулярного полимера предлагают наиболее ледовое катание, но при этом являются самыми дорогими. Типичный синтетический каток будет состоять из множества панелей с тонкой поверхностью, собранных поверх прочного, ровного и гладкого основания (от бетона до дерева или даже грязи или травы), чтобы создать большую площадку для катания на коньках.

Операция

Периодически после того, как лед был использован, его поверхность восстанавливается с помощью машины, называемой устройством для шлифования льда (иногда в просторечии именуемой Zamboni — это крупный производитель такого оборудования). Для керлинга поверхность «галька», позволяя каплям холодной воды падать на лед и замерзать в виде закругленных пиков.

Между событиями, особенно если арена используется без ледяной поверхности, ее либо накрывают хорошо изолированным полом, либо растапливают, позволяя жидкости в трубах подо льдом нагреться.

Для скоростного бега на коньках используется каток узкоспециализированной формы ; это большой овал (или кольцо ), очень похожий на спортивную дорожку. Из-за ограниченного использования овалы для скоростного бега на коньках встречаются гораздо реже, чем катки для хоккея или керлинга.

Специалисты по подготовке льда на аренах часто востребованы на крупных соревнованиях, где качество льда имеет решающее значение. Популярность хоккейного спорта в Канаде сделала его ледогенераторы особенно популярными. Одна такая команда профессионалов была ответственна за размещение канадской монеты под центральным льдом на зимних Олимпийских играх 2002 года в Солт-Лейк-Сити, штат Юта ; поскольку обе канадские команды (мужская и женская) выиграли свои золотые хоккейные медали, монета была названа «счастливой» и теперь находится во владении Зала хоккейной славы после того, как была извлечена из-под льда.

Источник