Моделирование температур ледового поля горнолыжного центра «Охта-парк»

Для расположенного в Ленинградской области горнолыжного центра «Охта-парк» проведено компьютерное моделирование физического процесса теплопередачи для ледовых дорожек с системой искусственного льда, предназначенных для массового катания на коньках на открытом воздухе при температуре наружного воздуха до +10°С. Данный каток является уникальным с точки зрения проектирования. Проходя по лесному массиву, ледовые дорожки многократно расходятся и вновь сходятся, образуя сложную замкнутую сеть. При этом на всём протяжении катка изменяется ширина дорожек. С целью определить, соответствуют ли проектные решения техническому заданию, а также выяснить, как поведет себя лед на при плюсовой температуре наружного воздуха были выбраны два наиболее сложных для укладки охлаждающих трубок участка, для которых было проведено моделирование температур в системе хладоноситель-лед-воздух.

Результаты моделирования катка показали, что при принятых проектом расходах и температурах хладоносителя (а также коэффициенте теплоотдачи от поля к воздуху) температура поверхности ледового поля при наихудших условиях в основном составляет минус 4°С. Максимальная неравномерность температуры для обоих участков составила около 2°С. При этом моделирование температур выявило небольшие участки с повышением температуры поверхности до минус 1,5°С, находящиеся в зоне у края области ледового покрытия, где не проложены трубы. А также повышение до 0°С в зоне коллекторов для хладоносителя, расположенных вне рабочего участка ледового поля. Как и следовало ожидать минимальная температура поверхности ледового покрытия оказывается в центральной зоне участка, где плотность труб максимальная.

Компьютерное моделирование физического процесса протекания жидкости в охлаждающей системе показало, что значения массового расхода хладоносителя по отдельным трубам сети оказалось достаточно равномерными для участка №9 и менее равномерно для участка №7.

Работа системы охлаждения поля.

В соответствии с проектными решениями предусмотрено холодоснабжение ледового поля от блочной установки охлаждения жидкости, с выносными конденсаторами воздушного охлаждения. Хладоносителем для ледового поля служит 45% водный раствор этиленгликоля.

Охлажденный до температуры -15°С раствор этиленгликоля поступает по подводящим магистралям в подающие коллекторы, из которых попадает в трубную систему ледового поля, представляющую собой змеевики из ПНД труб. В трубной системе происходит передача теплоты к раствору этиленгликоля, который нагревается и попадает в обратный коллектор и через обратный магистральный трубопровод направляется к установке охлаждения жидкости, где охлаждается и снова направляется к ледовому полю.

Таким образом, в результате математического моделирования катка было определено, что принятые проектные решения соответствуют техническим требованиям заказчика и эксплуатация ледового покрытия возможна при температуре +10°С. Моделирование температур ледовой площадки показало их хорошую равномерность во всем рабочем пространстве катка.