СПОСОБ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ИСКУССТВЕННОГО ХОЛОДА ДЛЯ ЛЕДОВЫХ АРЕН
METHOD OF ENERGY SAVING DURING PRODUCTION OF ARTIFICIAL COLD FOR ICE ARENAS

Изобретение относится к холодильной промышленности, а именно к способам производства искусственного холода для спортивных сооружений.
Производство искусственного холода является неотъемлемой частью спортивных комплексов с ледовыми аренами. От применяемых для этой цели схемных решений зависит рентабельность спортивных арен с искусственным льдом.
Известны способы использования теплоты, отводимой от холодильной машины, для теплоснабжения объектов спортивного комплекса, например, для подогрева воды в бассейне. В установках с полной рекуперацией тепла известны следующие схемы:
- установка оснащается полным рекуператором, представляющим собой водяной конденсатор и воздушный конденсатор, выносной для чиллеров, установленных в машинном отделении, или встроенный в моноблочные чиллеры (уличное исполнение).
- установка оснащается водяным конденсатором, рекуператором и сухой градирней для рассеивания тепловой нагрузки, не снятой рекуператором [1].
Обе вышеописанные схемы дают возможность утилизировать всю возможную теплоту, генерируемую холодильной установкой. Недостатком указанного способа холодоснабжения ледовых арен остаются высокие энергозатраты на производство холода.
Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому способу является способ энергообеспечения для искусственного льда на катках [2], который заключается в том, что в холодное время года замораживается рассол, который хранится в теплоизолируемой емкости, а в теплое время года используется относительно отрицательная тепловая энергия данного замороженного рассола, физические свойства которого обеспечивают температуру теплоносителю до -16°С до полного расплавления всей его массы.
Недостатком указанного способа энергосбережения является большой объем теплоизолированной емкости с рассолом и большое количество рассола, используемого в качестве аккумулятора холода.
В основу изобретения поставлена задача повышения энергетической эффективности производства искусственного холода на спортивных сооружениях, где имеются крытая и открытая ледовые арены. Технический результат достигается благодаря тому, что в зимний период времени используется естественный холод открытой ледовой арены для хладоснабжения крытой ледовой арены. Хладоснабжение арен при этом осуществляется рассольной системой охлаждения.
При наружной температуре воздуха ниже -10°С, хладоснабжение закрытой ледовой арены осуществляется при отключенных компрессорах холодильной машины. Схема подачи хладоносителя в этом случае представлена на фиг. 1. Схема работает следующим образом: задвижки (2 и 5) закрыты, а задвижки (1, 3, 4, 6) открыты. Холодный хладоноситель насосами подается вначале на закрытую ледовую арену, где он нагревается, забирая тепло от охлаждающей плиты, после чего с закрытой арены хладоноситель подается на открытую ледовую арену, где он охлаждается, отдавая эквивалентное количество теплоты через слой льда в окружающую среду.
Если температура наружного воздуха выше -10°С, то хладоснабжение осуществляется при работающих компрессорах холодильной машины, схема подачи хладоносителя в этом случае представлена на фиг. 2. В данном случае схема работает следующим образом: если необходимо поддерживать температуру льда на обеих ледовых аренах, то необходимо закрыть задвижку (6), а задвижки (1, 2, 3, 4, 5) открыть. Охлаждаясь в пластинчатых испарителях, охлажденный хладоноситель насосами подается по коллекторам на крытую и открытую ледовые арены, где он, забирая тепло ото льда, нагревается. Теплый хладоноситель с полей подается в пластинчатые испарители. Если необходимо поддерживать температуру льда только на закрытой ледовой арене, необходимо закрыть задвижки (1, 5, 6), а задвижки (1, 5) открыть. Если необходимо поддерживать температуру льда только на открытой ледовой арене, необходимо закрыть задвижки (2, 3, 4, 6), а задвижки (2, 3, 4) открыть.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет значительно сократить потребление электроэнергии холодильной установки в зимний период времени. В холодный период года электроэнергия затрачивается только на работу насосов, компрессоры при этом отключены. За счет уменьшения часов работы компрессоров, происходит также существенная экономия ресурса системы, уменьшаются затраты на ремонт и обслуживание холодильного оборудования.
Источники литературы
1. Спасский А.А. Системы холодоснабжения искусственных ледовых катков / А.А. Спасский, И.А. Спасский // Холодильная техника. - 2012. - №5. - С. 31-33.
2. Патент №96106400 Российская Федерация, МПК F25D 3/02; F25C 3/02. Способ энергообеспечения для искусственного льда на катках и производств с холодильными установками, теплоизолируемая емкость / Вербицкий А.П. - №96106400/13; заявл. 01.04.1996; опубл. 10.10.1998. (прототип)