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        室內(nèi)人造滑冰場節(jié)能運行方案

        2016-05-12 22:38:05李寧
        科學(xué)與財富 2016年8期
        關(guān)鍵詞:滑冰場冷劑供液

        李寧

        摘 要:隨著我國人民生活水平的普遍提高,冰上運動項目已不再受限于季節(jié)限制,人造室內(nèi)滑冰場逐漸出現(xiàn)在我們生活中。無論是競賽型還是娛樂型人造室內(nèi)滑冰場,整套制冷空調(diào)系統(tǒng)能夠節(jié)能運行,降低運營費用是每一位相關(guān)管理工作者、技術(shù)工作者十分關(guān)心的問題。結(jié)合平時冰場運行、維護工作經(jīng)歷,總結(jié)出一些經(jīng)驗,以供參考。

        關(guān)鍵詞:冰場運營;節(jié)能

        隨著我國人民生活水平的普遍提高,冰上運動項目已不再受限于季節(jié)限制,人造室內(nèi)滑冰場逐漸出現(xiàn)在我們生活中。無論是競賽型還是娛樂型人造室內(nèi)滑冰場,整套制冷空調(diào)系統(tǒng)能夠節(jié)能運行,降低運營費用是每一位相關(guān)管理工作者、技術(shù)工作者十分關(guān)心的問題。結(jié)合平時冰場運行、維護工作經(jīng)歷,總結(jié)出一些經(jīng)驗,以供參考。

        1 制冷系統(tǒng)盡量緊湊

        目前人工冰場通常為間接制冷系統(tǒng)。載冷劑通過換熱器交換冷量,通過傳輸泵輸送至冰場下方蒸發(fā)盤管中,進行冰場制冰。制冷機組冷媒與載冷劑換熱能源消耗基本恒定,而載冷劑傳輸?shù)奖鶊鲇捎诒鶊隹臻g、格局限制,往往導(dǎo)致傳輸距離過長,熱損耗量會增多。冷媒輸送距離,應(yīng)盡量控制在100米以內(nèi),過長的管路能源損耗大,調(diào)節(jié)溫度也會較慢,同時管路保溫也不宜維護。

        2 控制冰場修整引起的負(fù)荷損失

        根據(jù)機組工況運行記錄,可以得出以下結(jié)論:在初次凍冰時能源消耗量最大,晚間能源消耗量最小,日常運行時能源消耗居中,但每次澆冰、修冰時,會引起能源消耗暫時高峰。因此冰場運行中,應(yīng)盡量減少日常澆冰修冰,條件允許的情況下盡量夜間修冰,這樣可以有效降低冰場能源消耗量。

        3 減少冰場冷輻射

        通常冰場冷量消耗主要是自身冷輻射和接收外界熱輻射。冰場界墻主要防止冰面向場地四周空間冷輻射。因此有條件的場地最好在界墻上方增設(shè)防護玻璃,節(jié)能效果會很明顯。外界熱輻射因素很多,移動熱輻射通常不可控,而固定熱輻射我們可以控制。冰場四周及上方,盡量采用低輻射,能夠降低輻射發(fā)熱率的裝修材料和界墻。通過精心布置,能夠有效降低來自外界的熱輻射。

        4 盡量降低夜間或無人上冰時冷量消耗

        根據(jù)無人上冰時間長短,可采取以下措施。如果僅是短時間無人上冰,可關(guān)閉制冷機組及冷媒循環(huán)泵,根據(jù)需要再次開啟即可。短時間(0~2小時)冰溫在-5℃,外界氣溫在12℃時,冰場不會融化。如果無人上冰時間較長如夜間,可在冰面上方鋪設(shè)采用低輻射材質(zhì)的“棉被”。這種材質(zhì)“棉被”可有效降低冰面向外界傳導(dǎo)、對流和輻射散熱。同時可通過時間繼電器、溫度傳感器控制機組啟停,保持冰面在-3℃即可。這個溫度即可保證冰層冰質(zhì)不會發(fā)生變化,也防止再次開啟機組時,機組降溫過多消耗能源。

        5 適當(dāng)提高冰面溫度

        娛樂型人工冰場對冰面溫度要求不高,通常-4℃左右即可。競技型冰場要求比較嚴(yán)格,400米速滑競賽場地冰面溫度-5℃~-7℃,短道速滑競賽場地冰面溫度-4℃~-6℃,花樣滑冰競賽場地冰面溫度-3℃~-5℃,冰球競賽場地冰面溫度-6℃~-7℃,冰壺競賽場地冰面溫度-4.5℃~-5.5℃。及時調(diào)整監(jiān)控冰場溫度,防止冰面溫度過低,有助于降低制冷系統(tǒng)能源消耗。

        6 制冷機組余熱利用

        競技型冰場為了保持冰質(zhì)最佳狀態(tài),通常刮冰、澆冰會比較頻繁。而融化刮冰澆冰車收集的殘雪,需要用到化冰池。在制冷機房與冰場距離允許的情況下,應(yīng)充分利用好現(xiàn)有制冷機組的壓縮余熱。通過制冷機組節(jié)能回收器將壓縮余熱導(dǎo)入到化冰池,可以節(jié)約此部分能量消耗。余熱得到有效利用,同時也能提高制冷系統(tǒng)運行效率。

        7 設(shè)定冰場場地空調(diào)環(huán)境

        為了防止霧氣、結(jié)露,空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)要進行除濕處理。尤其是秋季,室內(nèi)外溫差較大,人工冰場極易結(jié)露,嚴(yán)重情況下還會形成冰包,破壞冰層平整度??照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)定要根據(jù)季節(jié)隨時調(diào)整。通常北方地區(qū)夏天冰場周邊環(huán)境設(shè)定為22℃,冬季為18℃。周邊要隨時保持微正壓,防止冰場周邊濕熱空氣進入到冰場區(qū)域。通常氣流要控制≤0.3米/秒。

        8 選擇適合的供液系統(tǒng)

        大型冰場供冷方式分為制冷劑直接供冷和載冷劑間接供冷兩種。前者多采用氨泵超倍量供液,由于蒸發(fā)溫度穩(wěn)定,所以冰面溫度較為均勻。后者由于載冷劑(鹽水、乙二醇等)供液與回液存在溫差所以影響冰面溫度的均勻,通常采取以下方式彌補:(1)采用“大流量,小溫差”供液方式,減少載冷劑進、出口溫差;(2)采用“多通道、小流程”供冷盤管,交叉布置方式,減少冰面溫度差;(3)采用時間控制器,輪換供冷盤管兩個端口的供、回液流程方向,交替彌補冰面溫度的不均勻。根據(jù)不同用途冰場,采用不同的供液方式,會有效降低能源消耗。

        9 室內(nèi)外機組聯(lián)動,采用自控系統(tǒng)

        盡量采用自控、變頻技術(shù)減少能源消耗。采用變頻器可以在不同工況下根據(jù)實際需要自動調(diào)整冷媒流量??刂茐嚎s機組、冷卻塔風(fēng)機、傳輸水泵根據(jù)需要部分聯(lián)動或整體聯(lián)動,最大限度的提高冰場制冷系統(tǒng)運行效率。同時也要增設(shè)遠(yuǎn)程報警、預(yù)警系統(tǒng),提高無人值守時系統(tǒng)安全運行率,降低人員維護費用。

        10 北方可考慮利用室外冷源制冰

        北方由于氣候比較寒冷,部分地區(qū)冬季平均氣溫均在-18℃一下,晚間最低溫度可以達到-30℃,可考慮利用室外冷源。根據(jù)對冰面的要求和當(dāng)?shù)氐臍夂蚴彝鈿庀髼l件,選擇相應(yīng)的制冷模式??蛇x擇采用制冷機供冷、室外冷源供冷、制冷機與室外冷源聯(lián)合供冷三種方式。

        結(jié)束語

        北京-張家口冬奧會成功申辦,冰雪運動會在我國各地蓬勃發(fā)展。隨著高標(biāo)準(zhǔn)人造冰場數(shù)量增多,對其運營、維護、管理的要求也會越來越多高。本文是在實際工作中,對如何降低冰場耗冷量、提高運行效率,總結(jié)出的一些經(jīng)驗,希望有所幫助。

        參考文獻

        [1]GB/T199995.3-2006.天然材料體育場使用要求及檢驗方法.第3部分:運動冰場.

        [2]姜益強.人工冰場節(jié)能運行潛力分析及改造策略研究.

        [3]姜姍.節(jié)能冰場中乙二醇泵的變頻控制.

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