RU2455045C1

RU2455045C1 - Method of cold supply to air conditioning system of indoor ice rink

Info

Publication number: RU2455045C1
Application number: RU2011109396/12A
Authority: RU
Inventors: Борис Александрович Астахов (RU); Борис Александрович Астахов; Николай Вячеславович Товарас (RU); Николай Вячеславович Товарас
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ХИМХОЛОДСЕРВИС"
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2012-07-10

Abstract

FIELD: sports.

SUBSTANCE: method of cold supply to an air conditioning system of an indoor ice rink includes charging a cold accumulator by means of a refrigerating plant and further forwarding of a coolant via the cold accumulator into an air cooler of the air conditioning system. The cold accumulator mass is added into the cold accumulator storage in parts proportional to demand. For this purpose prior to operation of an ice rink an ice resurfacer is sent to its surface, with the help of which the first part of the cold accumulator is collected in the form of an ice crumb and ice chips from the rink surface, the collected ice is offloaded into the cold accumulator storage. Then in the mode of the rink operation periodically in accordance with the regulation and technology of ice preparation with ice resurfacers, collected ice is being added to the cold accumulator storage. The latter is irrigated with a coolant heated in an air cooler, and after the produced melted water is mixed into it, the mixture is cleaned from mechanical and biological inclusions, then disinfected. Prior to departures of ice resurfacers, the amount of ice in the cold accumulator storage is weighed, and the needed ice mass is calculated as required until the next ice loading into the accumulator storage, and the missing ice layer on the rink following the operation mode results is grown using an ice resurfacer after the operation mode.

EFFECT: reduced costs of power for air conditioning in an indoor ice rink.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляционной и холодильной технике и может быть использовано на крытых катках с искусственным льдом.The invention relates to ventilation and refrigeration and can be used on indoor ice rinks with artificial ice.

Известен способ холодоснабжения системы кондиционирования воздуха крытого катка, включающий зарядку аккумулятора холода теплопередачей хладагенту холодильной установки и последующее направление холодоносителя через аккумулятор холода в воздухоохладитель системы кондиционирования. Способ основан на использовании холодильной установки катка в ночное время (АС СССР №696248, кл. A63C 19/10, Бюл. №41, 1979 г.).A known method of cooling the air conditioning system of an indoor ice rink, including charging the cold accumulator with heat transfer to the refrigerant of the refrigeration unit and the subsequent direction of the coolant through the cold accumulator to the air cooler of the air conditioning system. The method is based on the use of a skating rink refrigeration unit at night (USSR AS No. 696248, class A63C 19/10, Bull. No. 41, 1979).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ холодоснабжения системы кондиционирования воздуха крытого катка, включающий зарядку аккумулятора холода теплопередачей хладагенту холодильной установки и последующее направление холодоносителя через аккумулятор холода в воздухоохладитель системы кондиционирования. Способ основан на использовании холодильной установки катка в ночное время перед режимом эксплуатации (АС СССР №1326852, кл. А63С 19/10, Бюл. №28, 1987 г.).Closest to the proposed method is a method of cooling the air conditioning system of an indoor ice rink, comprising charging the cold accumulator with heat transfer to the refrigerant of the refrigeration unit and then directing the coolant through the cold accumulator to the air cooler of the air conditioning system. The method is based on the use of a skating rink refrigeration unit at night before the operating mode (AS of the USSR No. 1326852, class A63C 19/10, Bull. No. 28, 1987).

Недостатком этого способа является высокая интенсивность эксплуатации холодильной установки катка и связанные с этим энергозатраты, что объясняется следующим образом. В ночное время холодильная установка работает в режиме мощности, близкой к максимальной, по причине неизвестной заранее точной потребности в холоде в режиме эксплуатации катка, который продолжается, как правило, с утра до вечера. Эта неизвестность обусловлена неточностью прогноза температуры воздуха и, особенно, влажности. Как известно, вероятность предсказания погоды пока меньше 100%. Поскольку холодоснабжение системы кондиционирования необходимо, главным образом, для осушки воздуха катка в летнее время, зарядка аккумулятора должна быть полной или близкой к тому, чтобы наверняка осушить наружный воздух, подаваемый на каток, в том числе во время дождя. В противном случае на катке возникнет туман, осложняющий программу соревнований или тренировок. При недоиспользовании заряженного аккумулятора холода, когда атмосферные условия благоприятны, тепловая энергия (холода) постепенно рассеивается и, следовательно, работа холодильной установки на аккумулятор холода полностью не оправдана.The disadvantage of this method is the high intensity of operation of the refrigeration unit of the ice rink and the associated energy costs, which is explained as follows. At night, the refrigeration unit operates in a power mode close to maximum, due to the previously unknown exact demand for cold in the operating mode of the rink, which continues, as a rule, from morning to evening. This uncertainty is due to an inaccuracy in the prediction of air temperature and, especially, humidity. As you know, the probability of weather prediction is still less than 100%. Since the cooling supply of the air conditioning system is necessary mainly for drying the air of the ice rink in the summer, the battery must be fully charged or close to ensure that the outside air supplied to the ice rink is surely dry, including during rain. Otherwise, fog will appear on the rink, complicating the competition or training program. In case of underutilization of a charged cold accumulator, when atmospheric conditions are favorable, thermal energy (cold) is gradually dissipated and, therefore, the operation of the refrigeration unit on the cold accumulator is not fully justified.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является приведение в соответствие работы холодильной установки катка на систему кондиционирования воздуха с ее фактической потребностью. Данная задача решается за счет того, что в способе холодоснабжения системы кондиционирования воздуха крытого катка, включающем зарядку аккумулятора холода теплопередачей хладагенту холодильной установки и последующее направление холодоносителя через аккумулятор холода в воздухоохладитель системы кондиционирования, в отличие от прототипа, массу аккумулятора холода добавляют в хранилище аккумулятора холода частями, пропорциональными потребности, для чего перед эксплуатацией катка на его поверхность направляют по меньшей мере один ледозаливочный комбайн, посредством которого собирают первую часть аккумулятора холода в виде ледяной крошки и ледяной стружки с поверхности катка, выгружают собранный лед в хранилище аккумулятора холода, после чего в режиме эксплуатации катка, периодически, в соответствии с регламентом и технологией подготовки льда ледозаливочными комбайнами, продолжают добавлять в хранилище аккумулятора холода собранный лед, а холодоноситель подают с орошением собранного льда и после подмешивания в холодоноситель образовавшейся талой воды смесь очищают от механических и биологических включений, затем обеззараживают, причем перед выездами ледозаливочных комбайнов взвешивают количество льда в хранилище аккумуляторе холода и рассчитывают потребную массу льда, необходимую до следующей загрузки льда в хранилище аккумулятора холода, а недостающий слой льда на катке по итогам режима эксплуатации наращивают посредством ледозаливочного комбайна после режима эксплуатации. В качестве холодоносителя выбирают воду, излишек которой после подмешивания в него талой воды, очистки и обеззараживания смеси резервируют для заправки ледозаливочного комбайна, а обеззараживание холодоносителя осуществляют воздействием на него ультрафиолетового излучения.The task to which the invention is directed is to bring the operation of the ice rink refrigeration unit into the air conditioning system in accordance with its actual need. This problem is solved due to the fact that in the method of cooling the air conditioning system of the indoor ice rink, which includes charging the cold accumulator with heat transfer to the refrigerant of the refrigeration unit and the subsequent direction of the coolant through the cold accumulator to the air conditioning system cooler, unlike the prototype, the mass of the cold accumulator is added to the storage of the cold accumulator parts proportional to need, for which at least one is directed to the surface of the roller before operation an ice-filling machine, by means of which the first part of the cold accumulator is collected in the form of ice crumbs and ice shavings from the surface of the ice rink, the collected ice is unloaded into the storage of the cold accumulator, after which, in operation mode of the ice rink, periodically, in accordance with the regulations and the technology for preparing ice, ice-filling combines continue add collected ice to the storage of the cold accumulator, and the coolant is served with irrigation of the collected ice and after mixing the formed melt water into the coolant, the mixture they are cleaned from mechanical and biological inclusions, then they are disinfected, and before leaving the ice-filling machines, the amount of ice in the storage of the cold accumulator is weighed and the required mass of ice is calculated, which is necessary until the next ice is loaded into the storage of the cold accumulator, and the missing ice layer on the ice rink according to the operating mode is increased by ice machine after operation. Water is chosen as the coolant, the excess of which, after mixing melt water into it, cleaning and disinfecting the mixture, is reserved for refueling the ice-filling machine, and the coolant is disinfected by exposure to ultraviolet radiation.

В заявляемом способе работа холодильной установки катка на систему кондиционирования приводится в соответствие с ее фактической потребностью, т.к. не происходит накопления излишней массы аккумулятора холода. В соответствии с текущей атмосферной обстановкой при выезде ледозаливочного комбайна, осуществляемом раз в 30-90 минут для подготовки льда независимо от потребности в аккумуляторе холода, собирается столько льда, сколько требуется для холодоснабжения системы кондиционирования. С этой целью может быть задействовано и два ледозаливочных комбайна. Заявляемый способ позволяет также снизить энергозатраты, связанные с функционированием холодильной установки. В предельном случае при минимальной потребности системы кондиционирования в холоде холодильная установка не работает на зарядку аккумулятора холода вовсе, поскольку хватает льда, срезаемого комбайном по существующей технологии подготовки ледовой поверхности. Т.е. в заявляемой технологии используются ресурсы другой технологии с отличиями, диктуемыми потребностями системы кондиционирования в холоде.In the inventive method, the operation of the refrigeration unit of the roller on the air conditioning system is brought into line with its actual need, because there is no accumulation of excessive mass of the cold accumulator. In accordance with the current atmospheric situation, when leaving the ice-filling machine, which is carried out once every 30-90 minutes to prepare ice, regardless of the need for a cold accumulator, as much ice is collected as is required for cooling the air conditioning system. For this purpose, two ice-filling combines may be involved. The inventive method also allows to reduce energy costs associated with the operation of the refrigeration unit. In the extreme case, with the minimum need for an air conditioning system in the cold, the refrigeration unit does not work at all to charge the cold accumulator, since there is enough ice cut by the combine using the existing technology for preparing the ice surface. Those. the claimed technology uses the resources of another technology with differences dictated by the needs of the air conditioning system in the cold.

Заявленный способ поясняется схемами на фиг.1-3.The claimed method is illustrated by the diagrams of figures 1-3.

На фиг.1 представлена схема катка в плане; на фиг.2 - схема кондиционера с воздухоохладителем; на фиг.3 - схема холодоснабжения воздухоохладителя системы кондиционирования.Figure 1 presents the scheme of the rink in plan; figure 2 is a diagram of an air conditioner with an air cooler; figure 3 - diagram of the refrigeration air cooler air conditioning system.

На катке с границами здания 1 и ледового поля 2 в помещении 3 размещена холодильная установка 4, а в помещении 5 - центральный кондиционер 6, соединенный трубами 7, 8 с хранилищем аккумулятора холода 9. Над ледовым полем 10 размещены приточные воздуховоды 11 и рециркуляционные воздуховоды 12 с вентилятором 13. Вытяжная система катка не показана. Центральный кондиционер 9 снабжен воздухозабором 14. В кондиционере 9 имеется секция первого подогрева 15, секция смешения 16, секция вентилятора 17, воздухоохладитель 18, секция второго подогрева 19. Воздухоохладитель 18 подключен к водяному контуру, образованному трубопроводами 20-28, погружным насосом 29 с частотным регулированием производительности, обратным клапаном 30, запорной арматурой 31-34, форсунками 35, 36, хранилищем аккумулятора холода 37 с водяной ванной 38 и аккумулятором холода 39 в виде ледяной крошки и ледяной стружки. Контур снабжен водонагревателем 40, подключенным через трубопроводы 41-44 и запорную арматуру 45, 46 параллельно воздухоохладителю 18. Аккумулятор холода 39 размещен на раме с сеткой (не показана). Рама 47 подвешена на четырех связях 48 (две из них не показаны), которыми могут быть стержни или тросы. Связи 48 закреплены в 4 измерительных опорах 49 (две из них не показаны), служащих для измерения веса (массы) аккумулятора холода 39 одним из известных способов, например, тензометрическим. В простейшем случае каждая связь 48 - это безмен, а результат взвешивания - сумма показаний 4-х безменов. Водяная ванна 38 соединена с приямком 50 погружного насоса 29. Хранилище аккумулятора холода 37 окружено теплоизоляцией 51. В водяной контур воздухоохладителя 18 введены система очистки 52 воды от механических и биологических включений и система ее обеззараживания 53. Системой очистки 52 может быть сочетание механического и биологического фильтров. Система обеззараживания 53 основана на ультрафиолетовом воздействии на воду и включает ультрафиолетовую лампу (не показана). На выходе из воздухоохладителя 18 имеется ответвление 54 с запорно-регулирующим клапаном 55, соединенное трубопроводом 56 с баком 57 для воды, выведенной из контура воздухоохладителя. Эта вода может быть использована для заправки ледозаливочного комбайна 58. В баке 57 установлен погружной насос 59 и сливной кран 60. Для регулирования воды, поступающей в воздухоохладитель 18, предусмотрена перепускная линия с трубопроводами 61, 62 и регулирующим вентилем 63. Ледозаливочный комбайн 58 снабжен ножами для подрезания льда, бункером для ледяной стружки, емкостью 3-3,5 м³, основным баком для воды, емкостью 0,7-0,8 м³, баком промывочной воды, емкостью 0,15-0,25 м³ и может быть снабжен дополнительным баком, емкостью 0,2 м³ (не показаны). В водяной ванне 38 размещен трубный змеевик 64, подключенный через трехходовой регулирующий вентиль 65, запорные вентили 66, 67 к холодильной установке 4, которая также соединена с трубной системой холодоснабжения поля трубопроводами 68, 69 через запорную арматуру 70, 71. В трубную систему холодоснабжения поля и змеевик 64 заправлена жидкость с температурой замерзания не выше минус 30°С. Посредством этой жидкости хладоагент холодильной установки 4 имеет тепловой контакт с ледовым полем 10 и холодоносителем системы холодоснабжения воздухоохладителя - в данном случае водой из ванны 38.A refrigeration unit 4 is located on the ice rink with the borders of building 1 and ice field 2 in room 3, and central air conditioning 6 is connected in room 5, connected by pipes 7, 8 to the storage of the cold accumulator 9. Supply air ducts 11 and recirculation ducts 12 are located above the ice field 10 with fan 13. The exhaust system of the roller is not shown. The central air conditioner 9 is equipped with an air intake 14. The air conditioner 9 has a first heating section 15, a mixing section 16, a fan section 17, an air cooler 18, a second heating section 19. The air cooler 18 is connected to a water circuit formed by pipelines 20-28, a submersible pump 29 with a frequency performance control, check valve 30, shutoff valves 31-34, nozzles 35, 36, storage of the cold accumulator 37 with a water bath 38 and the cold accumulator 39 in the form of ice crumbs and ice chips. The circuit is equipped with a water heater 40 connected through pipelines 41-44 and shutoff valves 45, 46 parallel to the air cooler 18. The cold accumulator 39 is placed on a frame with a grid (not shown). The frame 47 is suspended on four ties 48 (two of which are not shown), which can be rods or cables. Connections 48 are fixed in 4 measuring supports 49 (two of which are not shown), which serve to measure the weight (mass) of the cold accumulator 39 using one of the known methods, for example, tensometric. In the simplest case, each connection 48 is a steelyard, and the weighing result is the sum of the readings of 4 steelyards. The water bath 38 is connected to the pit 50 of the submersible pump 29. The storage of the cold accumulator 37 is surrounded by thermal insulation 51. A water purification system 52 for mechanical and biological inclusions and a disinfection system 53 are introduced into the water circuit of the air cooler 18. The cleaning system 52 can be a combination of mechanical and biological filters . The disinfection system 53 is based on ultraviolet exposure to water and includes an ultraviolet lamp (not shown). At the outlet of the air cooler 18, there is a branch 54 with a shut-off-control valve 55 connected by a pipe 56 to a tank 57 for water removed from the air cooler circuit. This water can be used to refuel the ice-filling machine 58. A submersible pump 59 and a drain valve 60 are installed in the tank 57. To regulate the water entering the air cooler 18, an overflow line with pipelines 61, 62 and a control valve 63 is provided. The ice-filling machine 58 is equipped with knives for ice cutting, with an ice chip bin, with a capacity of 3-3.5 m ³ , a main water tank, with a capacity of 0.7-0.8 m ³ , a wash water tank, with a capacity of 0.15-0.25 m ³ and can be equipped with an additional tank with a capacity of 0.2 m ³ (not shown). In the water bath 38 there is a pipe coil 64 connected through a three-way control valve 65, shut-off valves 66, 67 to the refrigeration unit 4, which is also connected to the pipe cooling system of the field by pipelines 68, 69 through the shut-off valves 70, 71. In the pipe field cooling system and the coil 64 is filled with liquid with a freezing temperature not higher than minus 30 ° C. Through this liquid, the refrigerant of the refrigeration unit 4 is in thermal contact with the ice field 10 and the coolant of the refrigeration system of the air cooler - in this case, water from the bath 38.

Согласно заявляемому способу в качестве первого шага перед эксплуатацией катка вначале рассчитывается масса льда, которую необходимо срезать с поверхности поля для начала работы системы кондиционирования катка и в период до второго пополнения хранилища аккумулятора холода. Эта масса льда (M₁) равнаAccording to the inventive method, as a first step before operating the ice rink, the mass of ice is first calculated, which must be cut off from the surface of the field to start the air conditioning system of the ice rink and before the second replenishment of the cold accumulator storage. This mass of ice (M ₁ ) is equal to

где,Where,

Qc=Мс×Сс×ΔТ (Дж) - количество теплоты, требующееся для захолаживания системы холодоснабжения воздухоохладителя до рабочей температуры;Qc = Мс × Сс × ΔТ (J) - the amount of heat required for cooling the air-cooler cooling system to the operating temperature;

Мс (кг) - масса системы холодоснабжения воздухоохладителя, например Мс=5000 кг;Ms (kg) - mass of the cooling system of the air cooler, for example, Ms = 5000 kg;

Сс (Дж/кг·град.С) - осредненная по массе удельная теплоемкость системы холодоснабжения воздухоохладителя, например, Сс=3500 Дж/кг·градС;Cc (J / kg · deg. C) - mass-specific specific heat of the air cooler cold supply system, for example, Cc = 3500 J / kg · degC;

ΔТ=То-Тр;ΔT = To-Tr;

То (°С) - начальная температура системы холодоснабжения воздухоохладителя, осредненная по массе, например То=5°С;To (° C) is the initial temperature of the air cooler cold supply system, averaged by mass, for example, To = 5 ° C;

Тр (°С) - рабочая температура холодоносителя, подаваемого в воздухоохладитель, например, Тр=+2°С;Tr (° C) - operating temperature of the coolant supplied to the air cooler, for example, Tr = + 2 ° C;

Qp/э1=N_Х1·τ₁ (Дж) - количество теплоты, требующееся для охлаждения воздуха системой холодоснабжения воздухоохладителя в режиме эксплуатации катка до второго пополнения хранилища аккумулятора холода льдом;Qp / e1 = N _X1 · τ ₁ (J) - the amount of heat required for air cooling by the air cooler cold supply system in the operating mode of the ice rink before the second replenishment of the cold storage battery with ice;

τ₁ (с) - продолжительность работы системы холодоснабжения воздухоохладителя до второго пополнения аккумулятора холода льдом, например, τ₁=2500 с;τ ₁ (s) - the duration of the cooling system of the air cooler until the second recharge of the cold accumulator with ice, for example, τ ₁ = 2500 s;

Nx (Вт) - потребная холодопроизводительность воздухоохладителя на первые 2500 секунд режима эксплуатации катка; например Nx=113000* Вт, что соответствует режиму массового катания 50 человек одновременно в летний день с температурой воздуха 26,3°С и относительной влажностью φ_н=56% (* - данная величина рассчитана по классической методике, согласно гл.3 раздела 3.3 книги Кокорина О.Я. Современные системы кондиционирования воздуха. - М.: Физматлит, 2003 г., стр.91-103);Nx (W) - the required cooling capacity of the air cooler for the first 2500 seconds of the rink operation mode; for example, Nx = 113000 * W, which corresponds to the mass skating mode of 50 people simultaneously on a summer day with an air temperature of 26.3 ° C and a relative humidity of φ _n = 56% (* - this value was calculated according to the classical method, according to Chapter 3 of Section 3.3 Kokorin O.Ya. books. Modern air conditioning systems. - M.: Fizmatlit, 2003, pp. 91-103);

λ=3,3·10⁵ (Дж/кг) - удельная теплота плавления льда;λ = 3.3 · 10 ⁵ (J / kg) - specific heat of melting ice;

Сл=2100 (Дж/кг·град.С) - удельная теплоемкость льда;Сл = 2100 (J / kg · city. С) - specific heat of ice;

ΔТл (°С) - начальная температура поверхностного слоя льда, например, - 3°С;ΔТл (° С) - initial temperature of the surface layer of ice, for example, - 3 ° С;

Св=4200 (Дж/кг·град.С) - удельная теплоемкость воды.Sv = 4200 (J / kg · deg. C) - specific heat of water.

Тогда,Then,

Qс=Mс×Сс×ΔТ=5000·3500·3=52,5·10⁶ ДжQс = Ms × Сс × ΔТ = 5000 · 3500 · 3 = 52.5 · 10 ⁶ J

Qp/э1=N_Х1·τ₁=113000·2500=282,5·10⁶ ДжQp / e1 = N _X1 · τ ₁ = 113000 · 2500 = 282.5 · 10 ⁶ J

M₁=(Qc+Qp/э₁)/(λ+Сл×ΔТл+Св×ΔТр)=M ₁ = (Qc + Qp / е ₁ ) / (λ + Сл × ΔТл + Св × ΔТр) =

(52,5·10⁶+282,5·10⁶)/(3,3·10⁵+2100·3+4200·2)=972 кг(52.5 · 10 ⁶ + 282.5 · 10 ⁶ ) / (3.3 · 10 ⁵ + 2100 · 3 + 4200 · 2) = 972 kg

Данное количество льда эквивалентно срезанию слоя льда толщиной 0,55 мм. Если верхний слой - рыхлый, толщина слоя - величина условная.This amount of ice is equivalent to cutting an ice layer 0.55 mm thick. If the top layer is loose, the layer thickness is a conditional value.

В качестве второго шага согласно заявляемому способу взвешивают количество льда 39 в хранилище аккумулятора холода 9. Измерительная система 48-49 позволяет измерять текущую массу льда. В приводимом примере перед началом эксплуатации катка в хранилище аккумулятора холода льда нет, его масса Мо=0. Поэтому при первом выезде ледозаливочного комбайна должно быть собрано льда:As a second step, according to the claimed method, the amount of ice 39 is weighed in the storage of the cold accumulator 9. The measuring system 48-49 allows you to measure the current mass of ice. In the given example, before operating the ice rink in the storage of the battery accumulator, there is no ice cold, its mass is Mo = 0. Therefore, at the first exit of the ice-filling combine, ice should be collected:

M_I=(M₁-Mo)=M₁ M _I = (M ₁ -Mo) = M ₁

Таким образом, в качестве третьего шага действий согласно заявляемому способу на ледовое поле направляют ледозаливочный комбайн 10, ножи которого выставляют на углы атаки для сбора 972-1000 кг льда в качестве аккумулятора холода. Ледозаливочный комбайн 10 перемещается по полю 10 по траекториям, указанным стрелками, охватывая примерно за 10 минут работы всю поверхность поля. Одновременно комбайн 10 осуществляет операции по подготовке поверхности льда с заливкой водой. Расход воды на заливку от 300 кг до 1 т. В частном случае на место срезанного льда заливается такое же количество воды. Собранный комбайном 10 лед выгружают в хранилище 9 аккумулятора холода. Через некоторое время (примерно 5 минут) при работающей холодильной установке 4 свежий слой воды затвердеет, приобретет прочность и далее начинают режим эксплуатации катка с запуском системы кондиционирования и, соответственно, системы холодоснабжения воздухоохладителя.Thus, as the third step of the action according to the claimed method, an ice-filling machine 10 is sent to the ice field, the knives of which are set at attack angles to collect 972-1000 kg of ice as a cold accumulator. The ice-filling machine 10 moves along the field 10 along the paths indicated by arrows, covering in about 10 minutes of operation the entire surface of the field. At the same time, the combine 10 carries out operations to prepare the ice surface with water filling. Water consumption for pouring from 300 kg to 1 t. In a particular case, the same amount of water is poured into the place of the cut ice. Ice collected by the combine 10 is discharged into storage 9 of the cold accumulator. After some time (about 5 minutes), when the refrigeration unit 4 is operating, the fresh water layer will harden, gain strength, and then the rink will begin operating with the start of the air conditioning system and, accordingly, the cooling system of the air cooler.

Если величина M_I превышает грузоподъемность по льду ледозаливочного комбайна 10, следует выпустить на ледовое поле 2 комбайна или заранее приобрести для катка комбайны больших размеров. Для всесезонных ледовых арен с большим количеством зрителей потребности системы холодоснабжения катка намного превышают возможности использования собираемого льда. В этом случае уже на стадии проектирования предусматривается две системы кондиционирования: одна для зоны ледового поля, другая - для зоны трибун со зрителями. Заявляемый способ следует планировать в качестве рабочей технологии именно для зоны ледового поля.If the value of M _I exceeds the load capacity on ice of the ice-filling machine 10, it is necessary to release 2 combines on the ice field or purchase large-size combines for the rink in advance. For all-season ice arenas with a large number of spectators, the needs of the ice rink cooling system far exceed the possibilities of using the collected ice. In this case, two air conditioning systems are already planned at the design stage: one for the ice field zone, the other for the stands with spectators. The inventive method should be planned as a working technology specifically for the zone of the ice field.

Если перед режимом эксплуатации система холодоснабжения воздухоохладителя (в приведенном примере массой 5000 кг) прогрелась и ее температура близка к температуре окружающей среды в летнее время, можно одновременно с заготовкой льда прибегнуть к предварительному ее захолаживанию путем подключения к холодильной установке 4 при открытых вентилях 66, 67 с регулированием через трехходовой клапан 65.If the cooling system of the air cooler (in the given example weighing 5000 kg) warms up and its temperature is close to the ambient temperature in summer, it is possible to simultaneously pre-cool it with ice by connecting it to the refrigeration unit 4 with open valves 66, 67 with regulation through a three-way valve 65.

Четвертым шагом заявляемого способа является подача насосом 29 холодоносителя (воды) из ванны 38 по трубопроводам 25, 24, 23 через обратный клапан 30 и запорный вентиль 31 в систему очистки 52, где отфильтровываются механические включения, а также биологические включения, которыми могут быть выделения слизистых человека. Далее по трубопроводу 22 воду подают в ультрафиолетовую лампу 53, где происходит обеззараживание холодоносителя, что необходимо по санитарным соображениям эксплуатации катка. Далее по трубопроводам 28, 27, через открытые вентили 33, 34 воду подают к форсункам 35, 36, которые отрегулированы на орошение массива льда 39. Некоторые форсунки могут направлять струю мимо массива 39 в связи с небольшими его размерами или специально, для исключения замерзания всей разбрызгиваемой воды при небольших расходах. Стекающая с массива льда вода с примесью талой воды имеет температуру, близкую к 0°С, например +2°С. Эта температура является оптимальной для воздухоохладителя 18 системы центрального кондиционера 9, в котором свежий воздух по патрубку 13 поступает на вход 14 далее в секцию первого подогрева 15, которая может не функционировать в летнее время. Смешиваясь с воздухом катка, поступающим по рециркуляционному воздуховоду 12 и имеющим температуру 18°С в секцию 16, воздух поступает в секцию воздухоохладителя 18, где холодоноситель с начальной температурой +2°С охлаждает и осушает воздушную смесь до температуры +10,8°С и относительной влажности 92%. Далее воздушная смесь нагревается в секции 19 до температуры 21°С и поступает по воздуховодам 11 в пространство катка 2. Осушка воздуха в воздухоохладителе предотвращает выпадение тумана над ледовым полем. Работа системы осушки актуальна в весенне-летне-осенний период. Это относится и к заявляемому способу.The fourth step of the proposed method is the supply of the pump 29 coolant (water) from the bath 38 through pipelines 25, 24, 23 through the check valve 30 and the shut-off valve 31 into the cleaning system 52, where mechanical impurities, as well as biological inclusions, which may be mucous discharge, are filtered person. Further, through the pipe 22, water is supplied to an ultraviolet lamp 53, where the coolant is decontaminated, which is necessary for sanitary reasons for the operation of the roller. Further, through pipelines 28, 27, through open valves 33, 34, water is supplied to the nozzles 35, 36, which are adjusted to irrigate the ice mass 39. Some nozzles can direct the stream past the mass 39 because of its small size or specially, to prevent freezing of the whole spray water at low cost. Water flowing from an ice mass mixed with melt water has a temperature close to 0 ° C, for example + 2 ° C. This temperature is optimal for the air cooler 18 of the central air conditioning system 9, in which fresh air through the pipe 13 enters the inlet 14 further into the first heating section 15, which may not function in the summer. Mixing with the air of the roller entering through the recirculation duct 12 and having a temperature of 18 ° C in section 16, the air enters the section of the air cooler 18, where a coolant with an initial temperature of + 2 ° C cools and drains the air mixture to a temperature of + 10.8 ° C and relative humidity of 92%. Next, the air mixture is heated in section 19 to a temperature of 21 ° C and enters through the ducts 11 into the space of the roller 2. Drying the air in the air cooler prevents fog from falling over the ice field. The operation of the drying system is relevant in the spring-summer-autumn period. This applies to the claimed method.

На выходе из воздухоохладителя температура холодоносителя составляет +7°С, чего достаточно для организации таяния льда при его орошении таким образом отепленным холодоносителем. Регулирование режима работы воздухоохладителя «вход +2/выход +7°С» осуществляют посредством изменения частоты вращения насоса 29 и степени открытия регулирующего клапана 63. Поступление в систему холодоснабжения воздухоохладителя талой воды приводит к увеличению общей массы холодоносителя. Для удаления излишка воды предусмотрено ответвление 54 с клапаном 55, по которым излишек воды по трубопроводу 56 направляют в бак 57 с насосом 59 и дренажным вентилем 60. Этот объем воды далее направляют в систему (не показана) для подготовки воды с целью повторного использования в ледозаливочном комбайне.At the outlet of the air cooler, the temperature of the coolant is + 7 ° C, which is enough to organize the melting of ice during its irrigation in this way with a heated coolant. Regulation of the operating mode of the air cooler "input + 2 / output + 7 ° C" is carried out by changing the speed of the pump 29 and the degree of opening of the control valve 63. Admission to the cooling system of the air cooler melt water leads to an increase in the total mass of the coolant. To remove the excess water, a branch 54 with a valve 55 is provided, through which the excess water is sent through a pipe 56 to a tank 57 with a pump 59 and a drain valve 60. This volume of water is then sent to a system (not shown) to prepare water for reuse in ice-filling harvester.

По истечении первого периода режима эксплуатации катка (3000 секунд) повторяют описанную выше технологию. Оценку потребного количества аккумулятора холода осуществляют по формуле:After the first period of operation of the roller (3000 seconds), the technology described above is repeated. Assessment of the required amount of cold accumulator is carried out according to the formula:

где с индексом «2» значатся, соответственно, потребные масса льда и холодопроизводительность системы кондиционирования во втором периоде режима эксплуатации катка продолжительностью τ₂. При этом начальную массу льда Мо определяют взвешиванием посредством системы 48-49. Во время второго выезда ледозаливочной техники должно быть собрано льда не менее:where the index “2” indicates, respectively, the required ice mass and cooling capacity of the air conditioning system in the second period of the rink operation mode with a duration of τ ₂ . In this case, the initial mass of Mo ice is determined by weighing using a system 48-49. During the second exit of ice-filling equipment, at least ice must be collected:

М_II=(М₂-Мо).M _II = (M ₂ -Mo).

В режиме эксплуатации, т.е. в течение дня, погода может измениться с сухой на влажную и вместе с наружным воздухом, подаваемым в кондиционер по воздуховоду 13, на каток может попасть лишняя влага. Потребность в холоде для осушки воздуха повышается, потребная масса очередной порции льда возрастает и она загружается в хранилище аккумулятора холода в ближайший выезд ледозаливочной техники.In operating mode, i.e. during the day, the weather can change from dry to humid and, together with the outdoor air supplied to the air conditioner through duct 13, excess moisture may get on the roller. The need for cold for air drying increases, the required mass of the next portion of ice increases and it is loaded into the storage of the cold accumulator in the nearest exit of ice-filling equipment.

Восстановление толщины срезанного льда посредством ледозаливочной техники осуществляют частично или полностью сразу при работе ледозаливочной техники в перерывах на подготовку льда или после режима эксплуатации. Ко второму варианту прибегают в случае общего снижения толщины льда по итогам дня. При этом учитывается тенденция к утолщению льда, вызванная конденсацией влаги на лед и ее примерзанием. Это обстоятельство, с одной стороны, снижает потребную мощность по холоду системы кондиционирования, с другой стороны, способствует большей «собираемости льда». С учетом конденсации влаги на ледовом поле реальная потребная холодопроизводительность системы кондиционирования может быть на 40% ниже результата, полученного по вышеупомянутой методике. Т.е. вместо 113 кВт в приведенном выше примере Nx=68 кВт.The restoration of the thickness of the cut ice by means of an ice-filling technique is carried out partially or completely immediately when the ice-filling equipment is operating in breaks for ice preparation or after an operating mode. The second option is resorted to in the case of a general decrease in the thickness of ice at the end of the day. This takes into account the tendency to thicken ice caused by condensation of moisture on ice and its freezing. This circumstance, on the one hand, reduces the required power in the cold air conditioning system, on the other hand, contributes to greater "ice collection". Given the condensation of moisture on the ice field, the actual required cooling capacity of the air conditioning system can be 40% lower than the result obtained by the above method. Those. instead of 113 kW in the above example, Nx = 68 kW.

Энергозатраты на дозаливку после режима эксплуатации будут меньше, т.к. температуру заливочной воды можно принять ниже.The energy consumption for re-filling after the operation mode will be less, because the temperature of the filling water can be taken below.

В зимнее время потребности в осушке воздуха над ледовым полем нет или она значительно ниже летней. Возникающая при этом необходимость утилизации льда решается за счет циркуляции воды через водонагреватель 40 по трубопроводам 42, 41, 43, 44 при открытых вентилях 45, 46. Одновременная прокачка воды через воздухоохладитель и водонагреватель необходима также при массе собираемого льда, превышающей потребности системы кондиционирования.In winter, there is no need for air drying over the ice field or it is much lower than summer. The need for ice disposal arising in this case is solved by circulating water through the water heater 40 through pipelines 42, 41, 43, 44 with open valves 45, 46. Simultaneous pumping of water through the air cooler and water heater is also necessary when the mass of ice collected exceeds the needs of the air conditioning system.

Заявляемый способ холодоснабжения системы кондиционирования не требует накопления холода накануне режима эксплуатации. Он позволяет обеспечить ровно такую потребность системы кондиционирования в холоде, какая вызвана переменчивой погодой или другими незапланированными факторами. Например, это могут быть изменения в дневном режиме эксплуатации (вместо тренировок - соревнования или массовое катание). В итоге, холодильная установка катка меньше работает на аккумулятор холода или, точнее, на восстановление льда на поле, которое обусловлено повышенным его расходом минувшим днем. В частном случае, собранного по технологии подготовки ледовой поверхности льда будет хватать для системы кондиционирования зоны ледового поля и тогда интенсивность эксплуатации холодильной установки будет минимальной, обусловленной исключительно задачей поддержания ледяного покрытия.The inventive method of cooling the air conditioning system does not require the accumulation of cold on the eve of the operating mode. It allows you to provide exactly the need for an air conditioning system in the cold, which is caused by changeable weather or other unplanned factors. For example, it may be changes in the daily mode of operation (instead of training - competitions or mass skating). As a result, the ice rink refrigeration unit works less on the cold accumulator or, more precisely, on the restoration of ice on the field, which is caused by its increased consumption last day. In a particular case, the ice collected using the technology for preparing the ice surface will be enough for the air conditioning system of the ice field zone, and then the operation rate of the refrigeration unit will be minimal, due solely to the task of maintaining the ice cover.

Кроме того, излишки очищенной и обеззараженной воды, выводимые из системы холодоснабжения воздухоохладителя, могут быть использованы для заправки баков ледозаливочной техники и т.о. использованы повторно.In addition, excess purified and disinfected water discharged from the air cooler cold supply system can be used to refuel ice-filling equipment tanks, etc. reused.

Claims

1. The method of cooling the air conditioning system of the indoor ice rink, including charging the cold accumulator with heat transfer to the refrigerant of the refrigeration unit and then directing the coolant through the cold accumulator to the air conditioning system cooler, characterized in that the mass of the cold accumulator is added to the storage of the cold accumulator in parts proportional to the need, for which before By operating the ice rink, at least one ice-filling machine is sent to its surface, through which they collect the first part of the cold accumulator in the form of ice crumbs and ice shavings from the surface of the ice rink, unload the collected ice in the storage of the cold accumulator, after which, in the operating mode of the ice rink, periodically, in accordance with the regulations and technology for preparing ice, ice-filling machines continue to add collected ice to the storage of the cold accumulator , and the coolant is served with irrigation of the collected ice and after mixing the formed melt water into the coolant, the mixture is cleaned of mechanical and biological incl eny then decontaminated, the front exits ledozalivochnyh harvesting weighed amount of ice in the cold accumulator store and calculate needs ice mass required before the next load of ice in the battery storage, and the missing layer of ice rink on the basis of operating mode increasing by ledozalivochnogo harvester after the operating mode.

2. The method according to claim 1, characterized in that water is selected as the coolant, the excess of which is reserved after refining the melt water, cleaning and disinfecting the mixture for refueling the ice-filling machine.

3. The method according to claim 2, characterized in that the coolant is disinfected by exposure to ultraviolet radiation.