Дегидратация воздуха
Осушение воздуха на катках необходимо: влага из воздуха конденсируется на холодном льду и потолке, образуются туман, капель и иней, растёт нагрузка на холодильную установку. Применяют адсорбционные осушители (ротор с силикагелем) и охладительные, поддерживая точку росы воздуха ниже температуры поверхностей.
Интеграция систем контроля влажности в дизайне и эксплуатации катков
Поддержание оптимального уровня влажности на катках играет важную роль в создании здоровой и безопасной среды для посетителей и участников. Влажность в помещении катка зависит от множества факторов, включая количество людей, атмосферную влажность, процесс заливки льда и работы машин для заливки, особенно тех, что функционируют на основе двигателей внутреннего сгорания. Влагонасыщенный атмосферный воздух, проникающий в помещение через систему вентиляции или через щели и отверстия в конструкции здания, значительно увеличивает влажность воздуха.
Избыточная влажность может способствовать гниению деревянных элементов, коррозии металлических конструкций, сокращая тем самым срок их службы и увеличивая расходы на обслуживание. Также, высокая влажность способствует развитию плесени и грибка, ухудшая качество воздуха внутри помещения. Для предотвращения этих проблем, важно строго контролировать уровень влажности воздуха в помещении катка, что обеспечивается двумя основными методами: механическая и химическая дегидратация.
| Температура воздуха в зале, °C | Максимальная относительная влажность, % |
|---|---|
| 5 | 90 |
| 10 | 80 |
| 15 | 70 |
| 20 | 60 |
| Процесс | Температура, °C | Относительная влажность, % |
|---|---|---|
| Гниение | 5…50 | более 90–95 |
| Образование плесени | 0…55 | более 75–95 |
| Температура, °C | Относительная влажность, % |
|---|---|
| выше 0 | более 80 |
Механическая дегидратация достигается путем охлаждения воздуха до точки, когда водяной пар конденсируется и может быть удален из воздушного потока. Этот процесс часто интегрируется в вентиляционные системы и цепи охлаждения льда. Химическая дегидратация включает использование абсорбентов, таких как силикагель, для извлечения влаги непосредственно из воздуха.
Одним из наиболее эффективных устройств для химической дегидратации является десикантная система, состоящая из медленно вращающегося диска, покрытого абсорбентом. Влажный воздух проходит через диск, где влага поглощается, а затем, при дальнейшем вращении, десикант регенерируется за счет прохождения через него нагретого воздушного потока. Этот процесс позволяет эффективно удалять избыточную влагу из помещения, поддерживая тем самым здоровую атмосферу на катке.
Статистические данные и исследования
Исследования показывают, что поддержание контролируемой влажности в помещениях катка существенно снижает риск развития плесени и грибка, а также предотвращает коррозию и гниение строительных материалов и элементов конструкции. Это не только улучшает качество воздуха и обеспечивает безопасность посетителей, но и сокращает затраты на техническое обслуживание и ремонт.
Итог
Интегрированный подход к контролю влажности воздуха на катках, включая использование современных методов дегидратации и инновационных систем вентиляции, является ключевым фактором обеспечения здоровой и безопасной среды для всех участников. Эффективное управление уровнем влажности позволяет не только предотвращать ряд проблем, связанных с излишней влажностью, но и оптимизировать эксплуатационные расходы, улучшая при этом общее состояние и долговечность катков.
Какой осушитель выбрать
| Тип | Особенность |
|---|---|
| Адсорбционный | Низкая точка росы, работает в холоде |
| Конденсационный | Дешевле в работе при тёплом воздухе |
Смежная тема — в статье обработка воздуха сорбентами.
Какая влажность нужна над льдом: точка росы
Влажность воздуха на крытом катке задают не в процентах, а точкой росы: она должна быть ниже 0 °C, тогда на потолке и ограждениях, которые теплее льда, не выпадает капель, а иней на льду минимален. При температуре воздуха над льдом +10 °C это относительная влажность не выше 40–50 %; при +15 °C — не выше 35–40 %.
| Воздух над льдом | Относительная влажность | Точка росы |
|---|---|---|
| +8 °C | 50 % | −1,8 °C |
| +10 °C | 40 % | −3,0 °C |
| +10 °C | 50 % | 0 °C |
| +12 °C | 45 % | +0,4 °C |
| +15 °C | 40 % | +1,5 °C |
| +15 °C | 60 % | +7,3 °C — туман и капель |
Туман над льдом появляется, когда тёплый влажный воздух касается холодного льда и охлаждается ниже своей точки росы прямо в объёме: так бывает при оттепели, когда двери открыты, или при матчах с тысячами зрителей без работающего осушения.
Как влага в воздухе нагружает холодильную установку
Каждый килограмм влаги, который осел на лёд, отдаёт ему теплоту конденсации и замерзания — около 2,8 МДж, или 0,79 кВт·ч. Если осушение не работает и на лёд оседает 10 кг/ч, холодильной установке приходится снимать лишние 8 кВт непрерывно, а во время матча со зрителями — в 2–3 раза больше. Осушитель, который убирает эту влагу из воздуха раньше, чем она дойдёт до льда, экономит часть энергии холодильной установки и улучшает лёд.
Q = W · (r + L) = 10 кг/ч · (2500 + 334) кДж/кг / 3600 ≈ 7,9 кВт
Сколько влаги поступает на арену от людей, наружного воздуха и заливки и как подобрать производительность осушителя — в статье осушение воздуха на ледовой арене: расчёт. Конденсационные осушители и охладители приточного воздуха работают на холодной воде или гликоле: для них подходит чиллер 30 кВт, а холод для самого льда даёт отдельная установка — чиллер для ледовой арены; модель под задачу подбирают через подбор чиллера.
Частые вопросы
Зачем осушать воздух на крытом катке?
Чтобы не образовывались туман, иней и капель с потолка, лёд не портился, а холодильная установка не тратила мощность на конденсацию влаги.
Какие осушители используют для катков?
Адсорбционные роторные осушители с регенерацией горячим воздухом — для глубокого осушения — и конденсационные, часто в составе вентиляционной установки.
Какой осушитель лучше для катка?
Чаще адсорбционный роторный: он даёт низкую точку росы при холодном воздухе над льдом, где конденсационные осушители работают плохо. Конденсационное осушение выгодно в приточной установке летом, когда воздух охлаждают водой от чиллера.
Какая влажность должна быть на крытом катке?
Такая, чтобы точка росы была ниже 0 °C: при воздухе над льдом +10 °C — не выше 40–50 %, при +15 °C — не выше 35–40 %. Тогда нет капели с потолка и тумана над льдом.
Откуда берётся туман над льдом?
Тёплый влажный воздух касается холодного льда и охлаждается ниже точки росы прямо в объёме. Чаще всего это бывает при оттепели, открытых воротах или большом количестве зрителей без работающего осушения.
Сколько холода тратится на влагу из воздуха?
Около 0,79 кВт·ч на каждый килограмм влаги, осевшей на лёд: теплота конденсации и замерзания. 10 кг/ч влаги — это 8 кВт дополнительной нагрузки на холодильную установку.
Читайте также