RU2276312C1 - Skating rink - Google Patents

Skating rink Download PDF

Info

Publication number
RU2276312C1
RU2276312C1 RU2005123429/12A RU2005123429A RU2276312C1 RU 2276312 C1 RU2276312 C1 RU 2276312C1 RU 2005123429/12 A RU2005123429/12 A RU 2005123429/12A RU 2005123429 A RU2005123429 A RU 2005123429A RU 2276312 C1 RU2276312 C1 RU 2276312C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling plate
base
thickness
field
pipes
Prior art date
Application number
RU2005123429/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Владимирович Березкин (RU)
Андрей Владимирович Березкин
Ильдар Мухаметгалеевич Мухтаров (RU)
Ильдар Мухаметгалеевич Мухтаров
Алексей Дмитриевич Ильченко (RU)
Алексей Дмитриевич Ильченко
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Балтийская Климатическая Компания"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Балтийская Климатическая Компания" filed Critical Закрытое акционерное общество "Балтийская Климатическая Компания"
Priority to RU2005123429/12A priority Critical patent/RU2276312C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276312C1 publication Critical patent/RU2276312C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/02Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for ice rinks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Floor Finish (AREA)

Abstract

FIELD: skating rinks.
SUBSTANCE: the skating rink, having a rectangular base, includes a cooling plate with a heat-exchange battery made in the form of U-shaped plastic pipe-lines parallel with one another, positioned in the base and connected with one end to the refrigerant carrier supply header, and with the other end - to the refrigerant carrier discharge header positioned on the outer side of the cooling plate of the field base being distinguished by the fact that the headers of the refrigerant carrier supply and discharge are installed along one of the shorter sides of the rectangular base of the field, the blanked off ends of the headers are positioned on the side of the opposite longer sides of the base, the heat-exchange battery is installed of polyethylene pipes with an outside diameter of 25 mm and wall thickness of 2 mm, the distance between the axes of the pipes of the U-shaped pipe-line makes up 2.5 to 3 outside diameters, and the U-shaped loops of the pipe-lines of the heat-exchange battery from the base side opposite to the headers in angles are positioned in the arc of a circle with radius R equal to 0.12 to 0.15 of the length of the field base cooling plate, the field base is made as a multilayer one, the cooling plate is made of reinforced concrete, 100 to 120 mm thick, and the value of roughness of the cooling plate surface on the side of ice freezing does not exceed 2-2.5 mm, and positioned below the cooling plate in succession are a membrane of duplex polyvinyl chloride with a layer thickness of 1 mm, heat insulation of two layers of foamplex, each having a thickness of 0.4 to 0.5 of the thickness of the cooling plate, water proofing layer of isoplastic 1 to 2 mm thick, bedplate having a thickness of 2 to 3.5 thicknesses of the cooling plate with pipes for heating of the base laid in the bedplate, the second water proofing layer of isoplastic 1 to 2 mm thick, and a concrete layer of foundation, having a thickness of 1 to 1.5 thicknesses of the cooling plate.
EFFECT: enhanced efficiency of skating ring cooling and reduced cost.
3 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в системах охлаждения универсальных искусственных ледяных катков различного назначения и конфигурации.The invention relates to refrigeration and can be used in cooling systems for universal artificial ice rinks for various purposes and configurations.

Известен ледяной каток, содержащий основание, включающее охлаждающую плиту с размещенной в ней теплообменной батареей, выполненной в виде системы трубопроводов, расположенных по всему основанию и подключенных одним концом к коллектору подвода хладоносителя (хладагента), а другим концом к коллектору отвода хладоносителя, расположенным с внешней стороны основания поля катка, причем основание поля выполнено многослойным, охлаждающая плита выполнена из железобетона, ниже охлаждающей плиты расположен слой скольжения, теплоизоляционный слой утеплителя и несущая железобетонная плита (см., патент RU №1510484, Кл. F 25 C 3/02, 30.12.1994).Known ice rink containing a base, including a cooling plate with a heat exchange battery placed in it, made in the form of a system of pipelines located along the entire base and connected at one end to the collector of the supply of coolant (refrigerant), and the other end to the collector of the discharge of coolant located on the outside side of the base of the roller field, and the base of the field is multilayer, the cooling plate is made of reinforced concrete, a sliding layer is located below the cooling plate, heat-insulating with and second heater supporting reinforced concrete slab (see., Patent RU №1510484, Cl. F 25 C 3/02, 30.12.1994).

Данный ледяной каток имеет сложную систему трубопроводов с расположением коллекторов под центральной частью основания поля, что приводит к неравномерному охлаждению охлаждающей плиты, затрудняет проведение ремонтных работ и увеличению толщины охлаждающей плиты.This ice rink has a complex piping system with collectors located under the central part of the base of the field, which leads to uneven cooling of the cooling plate, makes it difficult to carry out repairs and increase the thickness of the cooling plate.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ледяной каток, содержащий прямоугольное основание, включающее охлаждающую плиту с размещенной в ней теплообменной батареей, выполненной в виде U-образных параллельных друг другу пластмассовых трубопроводов, расположенных в основании и подключенных одним концом к коллектору подвода хладоносителя, а другим концом к коллектору отвода хладоносителя, расположенному с внешней стороны охлаждающей плиты основания поля (см. патент US №3893507, Кл. F 28 F 7/00, 08.07.1975).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is an ice rink containing a rectangular base, including a cooling plate with a heat exchange battery placed in it, made in the form of U-shaped parallel to each other plastic pipelines located in the base and connected at one end to the supply manifold refrigerant, and the other end to the collector of the discharge of coolant located on the outside of the cooling plate of the base of the field (see US patent No. 3893507, CL. F 28 F 7/00, 08.07. 1975).

Данная конструкция ледяного катка позволяет упростить его конструкцию, однако расположение коллекторов вдоль длинной стороны основания ледового поля катка не позволяет добиться требуемой равномерности охлаждения охлаждающей плиты, что ведет к увеличению расхода хладоносителя, который необходимо прокачать через теплообменную батарею (систему трубопроводов ледового поля).This design of the ice rink allows to simplify its design, however, the location of the collectors along the long side of the base of the ice field of the ice rink does not allow to achieve the required uniformity of cooling of the cooling plate, which leads to an increase in the flow of refrigerant, which must be pumped through a heat exchange battery (ice field piping system).

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение стоимости ледяного катка и повышение эффективности охлаждения охлаждающей плиты.The problem to which the present invention is directed, is to reduce the cost of the ice rink and increase the cooling efficiency of the cooling plate.

Техническим результатом является снижение капитальных затрат при повышении надежности конструкции ледяного катка.The technical result is to reduce capital costs while increasing the reliability of the design of the ice rink.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что ледяной каток содержит прямоугольное основание, включающее охлаждающую плиту с размещенной в ней теплообменной батареей, выполненной в виде U-образных параллельных друг другу пластмассовых трубопроводов, расположенных в основании и подключенных одним концом к коллектору подвода хладоносителя и другим концом к коллектору отвода хладоносителя, коллекторы расположены с внешней стороны охлаждающей плиты основания поля и смонтированы вдоль одной из коротких сторон основания поля, заглушенные концы коллекторов расположены со стороны противоположных длинных сторон основания, теплообменная батарея смонтирована из полиэтиленовых труб с наружным диаметром 25 мм и толщиной стенки 2 мм, расстояние между осями труб U-образного трубопровода составляет от 2,5 до 3 наружных диаметров, а U-образные петли трубопроводов теплообменной батареи с противоположной от коллекторов стороны основания в углах расположены по дуге окружности с радиусом R, равным от 0,12 до 0,15 от длины (L) охлаждающей плиты основания поля, причем основание поля выполнено многослойным, охлаждающая плита основания выполнена из железобетона толщиной от 100 до 120 мм и величиной неровности поверхности охлаждающей плиты со стороны намораживания льда не более 2-2,5 мм, а ниже охлаждающей плиты последовательно расположены мембрана из 2-х слойного поливинилхлорида с толщиной слоя 1 мм, теплоизоляция из 2-х слоев Пеноплекса, каждый толщиной от 0,4 до 0,5 от толщины охлаждающей плиты, гидроизоляционный слой из Изопласта «П» толщиной 1-2 мм, опорная плита толщиной от 2,5 до 3,5 толщин охлаждающей плиты с проложенными в опорной плите трубами для подогрева основания, второй слой гидроизоляции из Изопласта «П» толщиной 1-2 мм и бетонный слой фундамента толщиной от 1 до 1,5 толщин охлаждающей плиты.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the ice rink contains a rectangular base, including a cooling plate with a heat exchange battery placed in it, made in the form of U-shaped parallel to each other plastic pipelines located in the base and connected at one end to the collector the coolant supply and the other end to the collector of the coolant drain, the collectors are located on the outside of the cooling plate of the base of the field and are mounted along one of the short sides of the base of the field, the muffled ends of the collectors are located on the opposite long sides of the base, the heat exchange battery is mounted from polyethylene pipes with an outer diameter of 25 mm and a wall thickness of 2 mm, the distance between the axes of the pipes of the U-shaped pipeline is from 2.5 to 3 outer diameters, and the U-shaped loops of the pipelines of the heat exchange battery from the side of the base opposite from the collectors are located in the corners along a circular arc with a radius R equal to 0.12 to 0.15 of the length (L) of the cooling plate of the field base moreover, the base of the field is multi-layered, the cooling plate of the base is made of reinforced concrete with a thickness of 100 to 120 mm and the roughness of the surface of the cooling plate from the side of ice freezing is no more than 2-2.5 mm, and a membrane of 2-layer polyvinyl chloride is sequentially located below the cooling plate with a layer thickness of 1 mm, thermal insulation from 2 layers of Penoplex, each with a thickness of 0.4 to 0.5 from the thickness of the cooling plate, a waterproofing layer of Isoplast "P" 1-2 mm thick, a base plate with a thickness of 2.5 to 3.5 thicknesses of cooling lites with padded in the base plate for heating the pipe base, the second layer of waterproofing Isoplast "P" 1-2 mm thick concrete foundation layer thickness of 1 to 1.5 cooling plate thicknesses.

Катки с искусственным ледовым покрытием сегодня используются для самых разных спортивных состязаний и для каждого нужны особые характеристики ледовой поверхности. От температуры льда и других характеристик ледовой поверхности напрямую зависит результат выступлений фигуристов или исход хоккейного матча. Внутренние теплопритоки катка оказывают большое влияние на качество льда. Теплопритоки обусловлены: 37% теплопередачей, 28% конвекцией и 35% излучением.Artificial ice rinks are used today for a wide variety of sports and each one needs special characteristics of the ice surface. The result of the skaters ’performances or the outcome of a hockey match directly depends on the ice temperature and other characteristics of the ice surface. The internal heat inflow of the ice rink has a great influence on the quality of ice. Heat inflows are caused by: 37% heat transfer, 28% convection and 35% radiation.

В ходе проведенного исследования было установлено, что использование полиэтиленовых труб диаметром 25 мм с толщиной стенки 2 мм с обеспечением расстояния между трубами от 2,5 до 3 наружных диаметров труб позволяет добиться равномерного поля температур по всему основанию ледового поля. При этом разница температуры между различными участками поля при таких соотношениях не превышает 0,5°С. Кроме того использование полиэтиленовых труб дает возможность использовать незамерзающие растворы со сроком службы, в 2 раза превышающим срок эксплуатации ледового поля со стальными трубами. Использование труб диаметром менее 25 мм приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления и, как следствие, к необходимости увеличения мощности насосов для прокачки хладагента. Увеличение диаметра выше 25 мм и снижение толщины стенки позволяет снизить гидравлическое сопротивление и неравномерность температуры поля по его длине, но при этом возрастает неравномерность температурного поля в поперечном (вдоль короткой его стороны) направлении. Кроме того, это приводит к увеличению циркулирующего хладагента в контуре и, как следствие, к увеличению энергозатрат на организацию его циркуляции и охлаждения. Размещаются полиэтиленовые трубы в охлаждающей плите из бетона толщиной 100-120 мм на глубине 25 мм от поверхности плиты. Выполнение труб U-образными и расположение петель трубопроводов теплообменной батареи с противоположной от коллекторов стороны основания по дуге окружности с радиусом R, равным от 0,12 до 0,15 от длины основания поля, позволяет сократить длину U-образных труб, расположенных по краю ледового поля, и тем самым сократить величину теплообмена с окружающим охлаждающую плиту пространством. Это важно, поскольку именно на краю поля имеют место наибольшие теплопритоки к ледовому полю. Величина радиуса дуги окружности подобрана таким образом, чтобы можно было плавно увеличивать длину труб и тем самым максимально снизить температурную неравномерность ледового покрытия. Уменьшение радиуса менее 0,12 от длины основания поля приближает основание поля к прямоугольной форме, что не позволяет достигнуть требуемой равномерности охлаждения при тех же энергозатратах, а увеличение радиуса более 0,15 не позволяет разместить на поле хоккейную площадку, что сужает область использования данного ледового поля.In the course of the study, it was found that the use of polyethylene pipes with a diameter of 25 mm with a wall thickness of 2 mm with a distance between the pipes of 2.5 to 3 external pipe diameters allows you to achieve a uniform temperature field along the entire base of the ice field. Moreover, the temperature difference between different parts of the field at such ratios does not exceed 0.5 ° C. In addition, the use of polyethylene pipes makes it possible to use non-freezing solutions with a service life 2 times the life of an ice field with steel pipes. The use of pipes with a diameter of less than 25 mm leads to a sharp increase in hydraulic resistance and, as a consequence, to the need to increase the capacity of the pumps for pumping refrigerant. An increase in diameter above 25 mm and a decrease in wall thickness can reduce the hydraulic resistance and the unevenness of the field temperature along its length, but the unevenness of the temperature field in the transverse (along its short side) direction increases. In addition, this leads to an increase in circulating refrigerant in the circuit and, as a result, to an increase in energy consumption for organizing its circulation and cooling. Polyethylene pipes are placed in a cooling plate made of concrete with a thickness of 100-120 mm at a depth of 25 mm from the surface of the plate. The execution of pipes by U-shaped and the location of the loops of the pipelines of the heat exchange battery from the side of the base opposite to the collectors along an arc of a circle with a radius R equal to 0.12 to 0.15 of the length of the base of the field, reduces the length of U-shaped pipes located on the edge of the ice field, and thereby reduce the amount of heat exchange with the space surrounding the cooling plate. This is important because it is at the edge of the field that the largest heat inflows to the ice field take place. The value of the radius of the circular arc is selected so that it is possible to smoothly increase the length of the pipes and thereby minimize the temperature unevenness of the ice cover. A decrease in radius of less than 0.12 from the length of the base of the field brings the base of the field closer to a rectangular shape, which does not allow achieving the required cooling uniformity at the same energy consumption, and an increase in radius of more than 0.15 does not allow placing a hockey court on the field, which narrows the area of use of this ice fields.

Важное значение имеет то, каким образом выполнено основание ледового поля. Было установлено, что наилучшие результаты могут быть получены при выполнении основания в виде многослойной конструкции, при этом охлаждающая плита основания выполнена из железобетона толщиной от 100 до 120 мм и величиной неровности поверхности охлаждающей плиты со стороны намораживания льда не более 2-2,5 мм, а ниже охлаждающей плиты последовательно расположены мембрана из 2-х слойного поливинилхлорида с толщиной слоя 1 мм, теплоизоляция из 2-х слоев Пеноплекса, каждый толщиной от 0,4 до 0,5 от толщины охлаждающей плиты, гидроизоляционный слой из Изопласта «П» толщиной 1-2 мм, опорная плита толщиной от 2,5 до 3,5 толщин охлаждающей плиты с проложенными в опорной плите трубами для подогрева основания, второй слой гидроизоляции из Изопласта «П» толщиной 1-2 мм и бетонный слой фундамента толщиной от 1 до 1,5 толщин охлаждающей плиты. Толщина охлаждающей плиты выполнена из условия оптимизации равномерности температурного поля по площади охлаждающей плиты, прочности, поскольку слой льда имеет большую массу, и наиболее эффективного охлаждения именно верхней части охлаждающей плиты. Величина неровности верхней поверхности охлаждающей плиты определяет минимально необходимую толщину льда и приводит к неравномерности охлаждения льда по его толщине. В то же время достижение «идеальной» ровной поверхности резко увеличивает стоимость изготовления охлаждающей плиты. Исходя из этого были определены максимально допустимые, указанные выше величины неровности, исходя из соотношения себестоимость - качество. Толщина охлаждающей плиты ниже 100 мм не позволяет достигнуть требуемой прочности и, кроме того, затруднено получение равномерного температурного поля, поскольку уменьшение массы охлажденной плиты приводит к ее малой температурной инерционности при изменении температуры хладоносителя. Увеличение толщины охлаждающей плиты свыше 120 мм приводит к росту расхода энергозатрат на охлаждение охлаждающей плиты, при этом рост толщины охлаждающей плиты уже мало влияет на равномерность температурного поля. Расположение мембраны из поливинилхлорида под охлаждающей плитой позволяет последней как бы скользить по остальным слоям основания в процессе намораживания льда и при разморозке ледового поля. Это связано с тем, что при захолаживании охлаждающей плиты ее размеры уменьшаются, а расположение полиэтиленовых труб вдоль длинной стороны поля позволяет избежать их повреждения при «усадке» охлаждающей плиты. Выполнение 2-х слоев мембраны позволяет скользить слоям относительно друг друга, а толщина слоя мембраны в 1 мм позволяет сгладить неровности поверхности охлаждающей плиты и расположенной ниже теплоизоляции. Кроме того должна быть установлена изоляция хорошего качества под охлаждающей плитой для минимизации тепловых потерь от почвы. Установлено, что выполнение теплоизоляции из 2 слоев позволяет повысить эффективность теплоизоляции по сравнению с однослойной теплоизоляцией, при этом теплоизоляция из Пеноплекса типа Styrofoam высокой плотности, с толщиной каждого слоя от 0,4 до 0,5 от толщины охлаждающей плиты позволяет создать подушку под охлаждающей плитой, которая амортизирует ударные нагрузки на охлаждающую плиту в ходе эксплуатации ледового катка и при этом обеспечивается резкое снижение теплообмена охлаждающей плиты с другими ниже расположенными слоями основания. В результате удалось увеличить эффективности тепловой изоляции в 2-3 раза по сравнению с известными другими теплоизоляционными материалами. Теплоизоляция в сочетании с гидроизоляцией замедляет образование льда под охлаждающей плитой, однако не может полностью его исключить. Поэтому ледяной каток, функционирующий в условиях колебаний температур до 60°С без подогрева грунта, становится источником концентрации в грунте под ледяным катком влаги. Это накопление приводит к образованию на глубинах до 6 м ниже поверхности охлаждающей плиты зоны, в которой образуются кристаллы льда. При этом вначале наблюдается вспучивание грунта ниже ледяного катка, а неровность поверхности льда достигает порой 25 см на длине поля. Единственный путь выравнивания - намораживание дополнительного льда на низких участках поля, что в результате приводит к неравномерности температур на его поверхности и к более длительной работе холодильного оборудования. К еще худшим последствиям приводит промерзание. Цементный пол пучится и разрушается в результате пучения грунта. Как результат, требуется удаление поврежденного поля и полная выемка промерзшего грунта. Для исключения этого процесса ниже теплоизоляции расположены опорная плита с проложенными в ней трубами для подогрева основания, второй слой гидроизоляции и бетонный слой фундамента с указанными выше толщинами. Подогрев опорной плиты позволяет стабилизировать температуру грунта ниже ледяного катка и исключить вышеописанные явления. При этом опорная плита в сочетании со слоем теплоизоляции создает основание, на котором как бы плавает охлаждающая плита. Относительно большая толщина опорной плиты при относительно небольшой толщине бетонного слоя фундамента связана с необходимостью снизить теплоприток в сторону охлаждающей плиты в процессе стабилизации температуры грунта под ледяной площадкой.Of great importance is how the foundation of the ice field is made. It was found that the best results can be obtained when the base is made in the form of a multilayer structure, while the cooling plate of the base is made of reinforced concrete with a thickness of 100 to 120 mm and the roughness of the surface of the cooling plate from the side of freezing ice is not more than 2-2.5 mm, and below the cooling plate, a membrane of 2-layer polyvinyl chloride with a layer thickness of 1 mm is sequentially located, thermal insulation of 2 layers of Penoplex, each with a thickness of 0.4 to 0.5 of the thickness of the cooling plate, a waterproofing layer and h Isoplast "P" 1-2 mm thick, base plate with a thickness of 2.5 to 3.5 thicknesses of the cooling plate with pipes laid in the base plate for heating the base, a second waterproofing layer of Isoplast "P" 1-2 mm thick and concrete foundation layer with a thickness of 1 to 1.5 thicknesses of the cooling plate. The thickness of the cooling plate is made from the condition of optimizing the uniformity of the temperature field over the area of the cooling plate, strength, since the ice layer has a large mass, and the most effective cooling of the upper part of the cooling plate. The roughness of the upper surface of the cooling plate determines the minimum required thickness of the ice and leads to uneven cooling of the ice in its thickness. At the same time, achieving an “ideal” flat surface dramatically increases the cost of manufacturing a cooling plate. Based on this, the maximum allowable roughness values indicated above were determined based on the cost-quality ratio. The thickness of the cooling plate below 100 mm does not allow to achieve the required strength and, in addition, it is difficult to obtain a uniform temperature field, since a decrease in the mass of the cooled plate leads to its low temperature inertia when the temperature of the coolant changes. An increase in the thickness of the cooling plate over 120 mm leads to an increase in the energy consumption for cooling the cooling plate, while an increase in the thickness of the cooling plate has little effect on the uniformity of the temperature field. The location of the polyvinyl chloride membrane under the cooling plate allows the latter to glide over the remaining layers of the base during ice freezing and during the defrosting of the ice field. This is due to the fact that when cooling the cooling plate, its dimensions are reduced, and the location of the polyethylene pipes along the long side of the field avoids their damage during the "shrinkage" of the cooling plate. The implementation of 2 layers of the membrane allows the layers to slide relative to each other, and the thickness of the membrane layer of 1 mm makes it possible to smooth out irregularities in the surface of the cooling plate and the thermal insulation located below. In addition, good quality insulation should be installed under the cooling plate to minimize heat loss from the soil. It has been established that the performance of thermal insulation of 2 layers makes it possible to increase the efficiency of thermal insulation compared to single-layer thermal insulation, while thermal insulation from Styrofoam Penoplex of high density, with a thickness of each layer from 0.4 to 0.5 of the thickness of the cooling plate allows you to create a pillow under the cooling plate , which absorbs shock loads on the cooling plate during the operation of the ice rink and at the same time provides a sharp decrease in heat transfer of the cooling plate with other lower layers of the base. As a result, it was possible to increase the efficiency of thermal insulation by a factor of 2–3 in comparison with other known thermal insulation materials. Thermal insulation combined with waterproofing slows down the formation of ice under the cooling plate, but cannot completely eliminate it. Therefore, an ice skating rink, functioning under conditions of temperature fluctuations up to 60 ° C without heating the soil, becomes a source of concentration in the soil under the ice skating rink. This accumulation leads to the formation at a depth of 6 m below the surface of the cooling plate of the zone in which ice crystals form. In this case, at the beginning, there is a swelling of the soil below the ice rink, and sometimes the surface roughness of the ice reaches 25 cm at the field length. The only way to level out is to freeze additional ice in low sections of the field, which as a result leads to uneven temperatures on its surface and to longer operation of refrigeration equipment. Freezing leads to even worse consequences. The cement floor hesitates and collapses as a result of heaving of the soil. As a result, removal of the damaged field and complete excavation of the frozen soil is required. To exclude this process, below the thermal insulation there is a base plate with pipes laid in it for heating the base, a second waterproofing layer and a concrete foundation layer with the above thicknesses. Heating the base plate allows you to stabilize the temperature of the soil below the ice rink and to eliminate the above phenomena. In this case, the base plate in combination with the thermal insulation layer creates a base on which the cooling plate floats. The relatively large thickness of the base plate with a relatively small thickness of the concrete foundation layer is associated with the need to reduce heat gain towards the cooling plate in the process of stabilizing the temperature of the soil under the ice platform.

Таким образом была решена задача снижения стоимости ледяного катка и повышения эффективности охлаждения охлаждающей плиты при снижении капитальных затрат на эксплуатацию при повышении надежности конструкции ледяного катка.Thus, the task was solved to reduce the cost of the ice rink and increase the cooling efficiency of the cooling plate while reducing the operating capital costs while increasing the reliability of the ice rink design.

На фиг.1 представлен продольный разрез ледового поля, на фиг.2 представлен поперечный разрез ледового поля, на фиг.3 представлена схема соединения U-образных труб с коллекторами и их расположение в охлаждающей плите основания ледового поля.Figure 1 shows a longitudinal section of the ice field, figure 2 shows a cross section of the ice field, figure 3 shows the connection diagram of the U-shaped pipes with collectors and their location in the cooling plate of the base of the ice field.

Ледяной каток содержит прямоугольное основание, включающее охлаждающую плиту 1 с размещенной в ней теплообменной батареей, выполненной в виде U-образных параллельных друг другу пластмассовых трубопроводов 2, расположенных в основании и подключенных одним концом к коллектору 3 подвода хладоносителя, а другим концом к коллектору 4 отвода хладоносителя, расположенным с внешней стороны охлаждающей плиты 1 основания поля. Коллекторы подвода 3 и отвода 4 хладоносителя смонтированы вдоль одной из коротких сторон прямоугольного основания поля. Заглушенные концы коллекторов 3, 4 расположены со стороны противоположных длинных сторон основания. Теплообменная батарея смонтирована из полиэтиленовых труб 2 с наружным диаметром 25 мм и толщиной стенки 2 мм, расстояние между осями труб 2 составляет от 2,5 до 3 их наружных диаметров, а U-образные петли трубопроводов 2 теплообменной батареи с противоположной от коллекторов стороны основания в углах расположены по дуге окружности с радиусом R, равным от 0,12 до 0,15 от длины L охлаждающей плиты основания поля, причем основание поля выполнено многослойным. Охлаждающая плита 1 выполнена из железобетона, толщиной от 100 до 120 мм и величиной неровности поверхности охлаждающей плиты со стороны намораживания льда не более 2-2,5 мм. Ниже охлаждающей плиты 1 последовательно расположены мембрана 5 из 2-х слойного поливинилхлорида с толщиной слоя 1 мм, теплоизоляция 6 из 2-х слоев Пеноплекса, каждый толщиной от 0,4 до 0,5 от толщины охлаждающей плиты 1, гидроизоляционный слой 7 из Изопласта «П» толщиной 1-2 мм, опорная плита 8 толщиной от 2,5 до 3,5 толщин охлаждающей плиты 1 с проложенными в опорной плите 8 трубами 9 для подогрева основания, второй слой гидроизоляции 10 из Изопласта «П» толщиной 1-2 мм и бетонный слой фундамента 11 толщиной от 1 до 1,5 толщин охлаждающей плиты 1. По периметру охлаждающей плиты 1 основания выполнен желоб 12 для слива талой воды, сообщенный посредством сливных трубок с дренажным коллектором 13.The ice rink contains a rectangular base, including a cooling plate 1 with a heat exchange battery placed in it, made in the form of U-shaped parallel plastic pipes 2, located at the base and connected at one end to the coolant supply manifold 3 and the other end to the exhaust manifold 4 a coolant located on the outside of the cooling plate 1 of the base of the field. The collectors for supply 3 and coolant outlet 4 are mounted along one of the short sides of the rectangular base of the field. The muffled ends of the collectors 3, 4 are located on the opposite long sides of the base. The heat exchange battery is mounted from polyethylene pipes 2 with an outer diameter of 25 mm and a wall thickness of 2 mm, the distance between the axes of the pipes 2 is from 2.5 to 3 of their outer diameters, and the U-shaped loops of the pipelines 2 of the heat exchange battery from the base side opposite to the collectors the corners are located in an arc of a circle with a radius R equal to from 0.12 to 0.15 of the length L of the cooling plate of the base of the field, and the base of the field is multilayer. The cooling plate 1 is made of reinforced concrete, with a thickness of 100 to 120 mm and the surface roughness of the cooling plate from the side of freezing ice is not more than 2-2.5 mm. Below the cooling plate 1, a membrane 5 of 2-layer polyvinyl chloride with a layer thickness of 1 mm is sequentially located, 6 of 2 layers of Penoplex are insulated, each with a thickness of 0.4 to 0.5 of the thickness of the cooling plate 1, the waterproofing layer 7 is from Isoplast “P” 1-2 mm thick, base plate 8 with a thickness of 2.5 to 3.5 thicknesses of the cooling plate 1 with pipes 9 laid in the base plate 8 for heating the base, the second waterproofing layer 10 from Isoplast “P” 1-2 with a thickness of 1-2 mm and concrete foundation layer 11 with a thickness of 1 to 1.5 thicknesses of the cooling plate 1. Around the perimeter hlazhdayuschey base plate 1 is formed gutter 12 for draining of melt water notified through the drain pipe 13 to the drain collector.

Для образовании льда на охлаждающей плите 1 основания осуществляют циркуляцию хладоносителя во всех трубах U-образных трубопроводов 2. При этом хладоноситель подается насосами холодильной станции (не показаны) по коллектору 3, поступает в трубопроводы 2, обеспечивая образование льда, возвращается в коллектор 4 отвода и далее в холодильную станцию. Слив образующейся талой воды, после оттайки льда с ледового поля, осуществляют по желобу 12 и далее через дренажный коллектор в канализацию.To form ice on the base cooling plate 1, the coolant is circulated in all the pipes of the U-shaped pipelines 2. The refrigerant is pumped by the refrigeration station pumps (not shown) through the manifold 3, enters the pipelines 2, providing ice formation, returns to the collector 4 of the outlet and further to the refrigeration station. After the thawing of ice from the ice field, the resulting melt water is discharged through the chute 12 and then through the drainage collector to the sewer.

Настоящее изобретение может быть использовано везде, где требуется строительство ледяных катков с искусственным льдом.The present invention can be used wherever the construction of ice rinks with artificial ice is required.

Claims (1)

Ледяной каток, содержащий прямоугольное основание, включающее охлаждающую плиту с размещенной в ней теплообменной батареей, выполненной в виде U-образных параллельных друг другу пластмассовых трубопроводов, расположенных в основании и подключенных одним концом к коллектору подвода хладоносителя и другим концом к коллектору отвода хладоносителя, расположенным с внешней стороны охлаждающей плиты основания поля, отличающийся тем, что коллекторы подвода и отвода хладоносителя смонтированы вдоль одной из коротких сторон прямоугольного основания поля, заглушенные концы коллекторов расположены со стороны противоположных длинных сторон основания, теплообменная батарея смонтирована из полиэтиленовых труб с наружным диаметром 25 мм и толщиной стенки 2 мм, расстояние между осями труб U-образного трубопровода составляет от 2,5 до 3 наружных диаметров, a U-образные петли трубопроводов теплообменной батареи с противоположной от коллекторов стороны основания в углах расположены по дуге окружности с радиусом R, равным от 0,12 до 0,15 длины охлаждающей плиты основания поля, причем основание поля выполнено многослойным, охлаждающая плита выполнена из железобетона толщиной от 100 до 120 мм и величиной неровности поверхности охлаждающей плиты со стороны намораживания льда не более 2-2,5 мм, а ниже охлаждающей плиты последовательно расположены мембрана из 2-слойного поливинилхлорида с толщиной слоя 1 мм, теплоизоляция из 2 слоев пеноплекса, каждый толщиной от 0,4 до 0,5 толщины охлаждающей плиты, гидроизоляционный слой из изопласта марки «П» толщиной 1-2 мм, опорная плита толщиной от 2,5 до 3,5 толщин охлаждающей плиты с проложенными в опорной плите трубами для подогрева основания, второй слой гидроизоляции из изопласта марки «П» толщиной 1-2 мм и бетонный слой фундамента толщиной от 1 до 1,5 толщин охлаждающей плиты.An ice rink containing a rectangular base including a cooling plate with a heat exchange battery placed in it, made in the form of U-shaped parallel plastic pipes located at the base and connected at one end to a coolant supply manifold and the other end to a coolant drain manifold located at the outer side of the cooling plate of the base of the field, characterized in that the collectors for supplying and removing coolant are mounted along one of the short sides of the rectangular the field ends, the muffled ends of the collectors are located on the opposite long sides of the base, the heat exchanger battery is made of polyethylene pipes with an outer diameter of 25 mm and a wall thickness of 2 mm, the distance between the axes of the pipes of the U-shaped pipeline is from 2.5 to 3 outer diameters, a The U-shaped loops of the pipelines of the heat exchange battery from the side of the base opposite from the collectors are located in the corners along a circular arc with a radius R equal to 0.12 to 0.15 of the length of the cooling plate of the base of the field, and the field is multilayer, the cooling plate is made of reinforced concrete with a thickness of 100 to 120 mm and the roughness of the surface of the cooling plate from the side of ice freezing is no more than 2-2.5 mm, and a membrane of 2-layer polyvinyl chloride with a layer thickness is sequentially located below the cooling plate 1 mm, thermal insulation from 2 layers of foam, each with a thickness of 0.4 to 0.5 of the thickness of the cooling plate, a waterproofing layer of isoplast grade "P" 1-2 mm thick, a base plate with a thickness of 2.5 to 3.5 thicknesses of the cooling plate slabs laid in ornoy plate pipes for heating the base, a second layer of waterproofing Isoplast mark "P" 1-2 mm thick concrete foundation layer thickness of 1 to 1.5 cooling plate thicknesses.
RU2005123429/12A 2005-07-25 2005-07-25 Skating rink RU2276312C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005123429/12A RU2276312C1 (en) 2005-07-25 2005-07-25 Skating rink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005123429/12A RU2276312C1 (en) 2005-07-25 2005-07-25 Skating rink

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2276312C1 true RU2276312C1 (en) 2006-05-10

Family

ID=36657198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005123429/12A RU2276312C1 (en) 2005-07-25 2005-07-25 Skating rink

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276312C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464376C1 (en) * 2011-04-07 2012-10-20 Валентин Иванович Зверховский Method to create air curtain above ice surface in skating centres

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464376C1 (en) * 2011-04-07 2012-10-20 Валентин Иванович Зверховский Method to create air curtain above ice surface in skating centres

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5944089A (en) Thermal storage systems for buildings
JP5237457B2 (en) Ice rink cooling equipment
KR20000035105A (en) Heat exchange members for thermal storage apparatus
US4466256A (en) Ground-installed coldness storage and utilization system
CN101881492B (en) Dynamic ice cold storing and refrigerating equipment
JP2023171399A (en) Multi heat source-heat pump device
JP2011149690A (en) Underground heat exchanger burying structure
RU2276312C1 (en) Skating rink
JP2012057836A (en) Underground heat exchanger and heat pump using the same
RU49962U1 (en) ICE FIELD
CN110359337A (en) A kind of terrace in low temperature place
JP2013119227A (en) Pipe manufacturing member and heat collecting structure
US6170278B1 (en) Thermal storage reservoir for ice rink
JP2002061311A (en) Skeleton temperature regulating structure for external heat insulating concrete building
CA2746445A1 (en) Ice rink cooling facility
KR20170058037A (en) Ice rink cooling system and Ice produced by the cooling unit and Cooling control system
CN206531345U (en) Freezing and refrigerating system with multi-functional building enclosure
CN105571175B (en) A kind of solar water heating system water-supply-pipe thawing apparatus and its solar water heater
RU2783457C1 (en) Cooled pile foundation
KR100846164B1 (en) Subterranean heat collecting device and cooling and heating device thereby
JP3419366B2 (en) Ice storage device
JP2009150409A (en) Low temperature tank and method for constructing same
CN111928390A (en) High-efficient ice cold-storage system of evaporation condensation
CA2273760C (en) Thermal storage reservoir for ice rink
JP2020051714A (en) Heat pump device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070726