Как мы делали свой каток с айс-матами и трубчатыми швабрами

Новогодние вечеринки в подавляющем большинстве случаев представляют собой застолье с развлекательной программой разной степени изобретательности. Но мы в Mail.Ru Group решили устроить нечто более интересное спортивное и технологичное. Так в нашем спортзале появился настоящий ледовый каток. О том, как он устроен, читайте под катом.

Технология

Размер монтируемого катка составит 12 х 23 м. Для сравнения, в среднем «уличные» катки имеют размер 20 х 40 м. Каким образом в обычном помещении можно сделать полноценный каток? Сначала пол застилается термоизоляцией толщиной около 5 см и герметичной плёнкой. Термоизоляция нужна не только для защиты пола, но и для предотвращения теплопереноса. Помещение тёплое, и если не сделать защитную прослойку, то холод будет уходить в пол и придётся использовать гораздо более мощную холодильную установку.

Сверху на плёнку укладываются так называемые айс-маты, представляющие собой своеобразные пористые матрасы, в которых параллельно в ряд проложены длинные трубки небольшого диаметра.

Общая длина трубок в нашем катке составляет 8,7 км. На концах айс-матов все трубки соединяются в единый замкнутый контур, в который включается холодильная установка (он же чиллер). В ней охлаждается хладоноситель (полипропиленгликоль), который циркулирует по трубкам айс-матов. Сверху айс-маты заливаются водой, которая постепенно охлаждается и в конце концов замерзает.

Каток будет мерзнуть в течение трех суток, и за это время будет создано около 15,2 тонн льда, то есть 276 квадратных метров толщиной порядка 6 см. Поверхность сразу получается достаточно ровной, чтобы можно было кататься без предварительного выравнивания.

Но обновлять каток придётся ежедневно, ведь под воздействием коньков лёд крошится, появляются неровности. Людей, которые будут обновлять лёд, называют айсмейкеры. Их главным инструментом являются специальные приспособления, представляющие собой Т-образные трубчатые швабры. В поперечной перекладине шириной около метра проделан ряд небольших отверстий, сквозь которые на прикреплённую полосу ткани подаётся вода температурой +55 градусов. Эту ткань тянут по льду, равномерно смачивая поверхность. Вода заполняет углубления, подтапливает верхний слой льда, а потом быстро замерзает. В результате получается идеально гладкий каток.

Холодильная установка

Принцип действия чиллера вкратце таков: компрессор нагнетает под давлением пары фреона в конденсационный отсек. Как следует из названия, здесь фреон конденсируется и подаётся в так называемый терморасширительный вентиль и испаритель. Последний является, по сути, теплообменником, в котором происходит охлаждение полипропиленгликоля до -7…-12 градусов (фреон закипает при температуре -15…-18 градусов). Затем пары фреона из испарителя снова подаются в компрессор — цикл замыкается. Холодильная установка во время заморозки льда потребляет порядка 100 киловатт в час, а её холодопроизводительность составляет 150 киловатт в час. Для поддержания намороженного льда тратится около 50 киловатт в час.

Кстати, несмотря на большую площадь льда, температура в помещении почти не понизится благодаря эффективной системе воздушной вентиляции здания. Вместо этого вырастет влажность, поскольку лёд будет не столько таять, сколько сразу испаряться.

Интересные факты

• Борта катка не крепятся к полу, они держатся за счёт вмороженности в лёд. Также в толщу льда вморожена сетка с логотипом Mail.Ru Group — его хорошо видно с окружающей спортзал галереи.
• Бригада из 8 человек смонтировала каток за день, а вот демонтаж займёт около 30 часов, ведь придётся аккуратно колоть лёд и вывозить его из здания на тележках. Перед этим лёд «перекаливают», то есть охлаждают его до минимально возможной температуры. При этом лёд становится гораздо более хрупким и его становится легче ломать. Кроме того, охлаждение позволяет подстраховаться от преждевременного таяния льда.
• Кстати, по акой же технологии сейчас сделан открытый каток в Парке Горького. Там применены айс-маты белого цвета. Это очень важно для открытых катков, поскольку чёрные айс-маты всё равно видны сквозь лёд, и поверхность катка получается тёмной — соответственно, лучше поглощает инфракрасное излучение и интенсивнее нагревается. Поэтому либо используют белые айс-маты, либо лёд потом просто красят специальной белой краской. В помещении же можно обойтись и тёмными айс-матами, поскольку заметная доля инфракрасного излучения будет задерживаться остеклением.
• На таких искусственных катках желательно поддерживать минимально возможную толщину льда. Причина сугубо практическая: ежедневное выравнивание поверхности с помощью вышеописанных «швабр» приводит к постепенному увеличению толщины льда. А поскольку он — хороший термоизолятор, то для поддержания необходимой температуры также приходится постепенно повышать и мощность холодильной установки. А это означает повышение и без того очень большого расхода электроэнергии. Избежать этого можно, используя специальные «комбайны» для катков, которые сначала подрезают верхний слой льда, а потом заливают неровности.
• Если какой-то не в меру ретивый пользователь проковыряет дырку во льду (а это вполне возможно) и повредит одну из трубок в айс-мате, то хладоноситель попадёт на лёд. Сначала он будет выглядеть как лужица воды, а затем начнёт впитываться, превращая лёд в кашу. Этот участок необходимо быстро локализовать и собрать весь разлившийся хладоноситель. Поскольку его температура замерзания гораздо ниже, чем у воды, то в этом месте просто уже не будет льда.
• Для разных видов спорта поддерживается разная температура льда. Для того же хоккея она более низкая, чтобы лёд стал жёстче. Для фигурного катания, напротив, лёд поддерживается при более высокой температуре. Хотя зачастую фигуристы сами просят сделать лёд необходимой жёсткости. У конькобежцев своя температура. Все эти различия влияют не только на механические свойства льда, но и на скорость катания. На это влияет также и чистота воды, использованная для заливки. Чем больше в ней примесей, тем меньше скорость скольжения.

Кстати, все фотографии на ледовых коньках, которые вы сделаете в предновогодние дни, могут стать вашим билетом на самый гиковский каток в Москве. Добавляйте к фото тег #happygeeks, за самую фановую, крутую мы подарим коньки и выберем пятерых, кого пригласим в московский офис Mail.Ru Group.

Автор: media_magnit

Источник