Конструкция ледовой поверхности
Ледовое поле — бетонная плита с трубами хладоносителя (шаг 80–100 мм), под ней изоляция и обогреваемое основание против пучения грунта; толщина льда — 30–50 мм.
Ключевым элементом любой ледовой арены является её ледовая поверхность, состоящая из нескольких слоёв и систем, объединённых для создания идеальных условий для занятий ледовыми видами спорта. Прогресс в области материаловедения и инженерии позволяет совершенствовать эти конструкции, оптимизируя их с точки зрения энергоэффективности и экономичности.
Компоненты ледовой поверхности
Конструкция ледовой поверхности начинается с подготовки основания, которое включает в себя слои грунта, теплоизоляцию и специализированную систему труб, через которые проходит хладагент, обеспечивающий замерзание воды. Наиболее важным элементом является верхний слой, представляющий собой непосредственно ледовую поверхность.
Материалы покрытия
- Бетон — наиболее распространённый выбор за счёт его прочности и долговечности. Бетонные покрытия обладают отличными характеристиками для поддержания стабильной и ровной ледовой поверхности.
- Песок — хотя является экономически выгодным вариантом с хорошими свойствами теплообмена, его применение ограничено из-за сложностей в достижении идеально ровной поверхности, необходимой для ледовых видов спорта.
- Асфальт — используется в случаях, когда арена предназначена для многофункционального использования, включая проведение мероприятий вне ледового сезона. Асфальтовое покрытие обладает меньшей стоимостью в сравнении с бетоном, однако требует больших затрат энергии на поддержание льда.
Система трубопроводов
Ключевым элементом поддержания ледовой поверхности является система охлаждения, состоящая из труб, по которым циркулирует хладагент. Материал труб (пластик или металл) и интервал между ними выбираются исходя из требований к эффективности охлаждения и бюджетных ограничений. Близость труб к поверхности в бетонном основании обычно составляет 20–30 мм, при этом расстояние между трубами варьируется от 75 до 125 мм. Это обеспечивает равномерное распределение холода и формирование качественного льда.
Слои (сверху вниз)
| Слой | Параметр |
|---|---|
| Лёд | 30–50 мм |
| Бетонная плита с трубами | Шаг 80–100 мм |
| Изоляция | 100–150 мм |
| Обогреваемое основание | Против пучения |
Смежная тема — в статье механические и электрические системы.
Какой шаг и диаметр труб делают в ледовой плите
Трубы хладоносителя в ледовой плите укладывают с шагом 75–100 мм: при большем шаге над трубами и между ними образуются полосы разной температуры, и лёд получается неравномерным. Трубы — полиэтиленовые 20–25 мм или стальные 25–32 мм — подключают к подающему и обратному коллекторам по попутной схеме, когда у каждой петли одинаковая длина пути гликоля и, значит, одинаковый расход.
| Элемент | Параметр | Значение |
|---|---|---|
| Трубы | материал и диаметр | PE 20–25 мм или сталь 25–32 мм |
| Шаг труб | между осями | 75–100 мм |
| Бетонная плита | толщина | 100–150 мм, армирование |
| Защитный слой над трубами | бетон до поверхности | 25–40 мм |
| Теплоизоляция | экструдированный пенополистирол | 100–150 мм в 2 слоя |
| Обогрев основания | трубы с тёплым гликолем или кабель | +3…+5 °C под изоляцией |
Петли одинаковой длины и попутная разводка важнее мощности насоса: если ближняя к коллектору петля короче, гликоль идёт по ней быстрее, и над ней лёд холоднее, чем в дальнем углу поля. Разница температуры льда по полю не должна превышать 0,5–1 K.
Зачем обогревать основание под ледовым полем
Основание под ледовым полем обогревают, потому что изоляция только замедляет, но не останавливает охлаждение грунта: за несколько сезонов холод уходит вглубь, влага в грунте замерзает и расширяется, и плита поднимается и трескается. Обогрев держит слой под изоляцией на +3…+5 °C; источником тепла обычно служит тёплый гликоль после конденсатора холодильной установки, поэтому энергия на обогрев почти бесплатна.
Для мобильных и сезонных катков на асфальте или песке обогрев не делают: поле работает 3–4 месяца, и промерзание грунта не успевает повредить основание. Для них трубы укладывают в виде гибких матов прямо на основание, а холод даёт мобильный чиллер 120 кВт или несколько машин; подобрать модель под площадь поля можно через подбор чиллера, а выбрать исполнение — по статье чиллер для катка.
Частые вопросы
Какая толщина льда на катке?
Обычно 30–50 мм: 25–35 мм для хоккея и энергоэффективной эксплуатации, до 50 мм на катках с массовым катанием. Чем толще лёд, тем холоднее нужно держать гликоль и тем больше расход энергии.
Зачем обогрев основания катка?
Чтобы грунт под плитой не промерзал и не вспучивался: иначе за несколько сезонов плита поднимается и трескается. Обогрев держит слой под изоляцией на +3…+5 °C и обычно работает на тепле конденсатора холодильной установки.
Какой шаг труб в ледовой плите?
75–100 мм между осями: так температура льда по полю получается равномерной. Трубы полиэтиленовые 20–25 мм или стальные 25–32 мм, подключённые к коллекторам по попутной схеме.
Можно ли сделать каток без бетонной плиты?
Да, сезонные и мобильные катки делают на гибких трубных матах, уложенных на асфальт, песок или настил; бетонная плита с изоляцией и обогревом основания нужна для круглогодичных крытых арен.
Читайте также