Способ создания ледяногополя katka

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р 294343 Союз Советских Социалистических Республик(088.8) 43) Опубликовано 07.01,81. Бюллетень145) Дата опубликования описания 07.01.81 по делам изобретений и открытий2) Авторы изобретения Э. Л, Лихтенштейн, В, П. Калугин, К кареви 71) Заявитель Казахский политехнический инсти) СПОСОб СОЗДАНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОЛЯ КА сУдаРственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к производству льда и может найти применение при создании искусственных и естественных катков и конькобежных дорожек.Обычно ледяной слой, покоящийся на 5 основании темного цвета - бетона, земле, гравии и т. д, - поглощает более 70% падающей солнечной радиации, Вместе с тем, на спортивных сооружениях с искусственным ледяным покровом, намораживаемым 10 на бетонной охлаждающей плите, используют способы, позволяющие увеличить коэффициент отражения солнечной радиации от слоя льда, называемый иначе альбедо льда, 15 Известен способ увеличения альбедо, заключающийся в покрытии поверхности бетонной охлаждающей плиты керамической плиткой светлых тонов,а также белой пленкой на основе хлорсульфированного 20 полиэтилена 11.Опыт эксплуатации таких сооружений показывает, что достичь надежного сцепления указанных покрытий с поверхностью охлаждающей плиты не удается. Между 25 ними неизбежны микро- и макровоздушные включения, В процессе намораживания ледяного слоя вода заполняет указанные включения, замерзает и расширяется, еще более нарушая сцепление отдельных частей 30 покрытия и охлаждающеи плиты. После нескольких первых циклов замораживания и оттаивания ледяного слоя сцепление таких покрытий с поверхностью бетонной плиты нарушается и покрытие неизбежно разрушается. Альбедо льда уменьшается, ледяным слоем поглощается вновь значительное количество радиационного тепла, Для поддержания постоянной температуры поверхности льда расход холода возрастает, температура хладоносителя должна быть понижена, что в целом вызывает возрастание затрат энергии на поддержание ледяного покрова.Цель изобретения - уменьшение затрат электроэнергии на эксплуатацию искусственного катка и увеличение долговечности естественной ледяной площадки путем увеличения альбедо льда.Поставленная цель достигается тем, что в способе создания ледяного поля катка путем послойного намораживания воды перед намораживанием второго слоя вносят красящую добавку, а в качестве добавки используют смесь извести и синего пигмента, при этом смесь растворяют в воде в соотношении 2 - 3 кг извести и 3 10 -- 5 10- кг сухого пигмента на 10 л воды, а расход полученного раствора составляет 0,5 - 0,75 л на 1 м поверхности льда,Часы дня Дата 9 ЗО 13 ЗО 15 зо 17 зо 0,43 0,40 0,37 0,32 0,45 0,38 0,52 14.09,77 0,51 0,46 0,44 0,34 0,36 0,410,5 0,33 0,40 0,35 0,38 15.09 0,45 0,42 0,32 0,43 0,34 0,43 0,32 0,45 0,38 16.09 0,.48 0,44 0,39 0,35 0,32 0,36 0,40 17.09 0,38 046 0,47 0,47 0,44 0,40 0,49 0,42 0,43 0,38 0,35 042 0,35 19.09 0,40 О, 9 0,52 0,38 039 0,48 04,10 0,49 0,47 0 44 0 38 0,47 0,37 0,35 0,46 0,39 046 05.10 0,52 0,46 0,45 0,39 0,39 0,4 0,50 0,35 0,47 0,44 0,50 06.10 0,48 0,46 3Целесообразно в качестве синего пигмента использовать ультрамарин, а намораживание слоев, следующих за окрашенным,производить путем замораживания половины толщины слоя и отвода незамерзшейводы с последующим повторением цикладо достижения заданной толщины ледяного ноля, а скорость роста намораживаемыхслоев поддерживать в пределах 1 10 -3 10 м/ч.Способ осуществляется следующим образом. При формировании ледяного слоя напервоначально намороженный на любоеоснование слой льда толщиной 5 - 7 мм наносят водно-известковый раствор из расчета 0,5 - 0,75 л раствора на 1 м поверхности. (Компоненты раствора, из расчета на10 л воды: известковое тесто 3 кг, синийпигмент ультрамарин до 3 10 -- 5 10 - кг),Поверх слоя водно-известкового раствора наращивают слой плотного, свободногоот воздушных включений льда толщиной неболее 25 - 30 мм. Процесс получения такого качественного слоя льда удовлетворяетнескольким условиям, главные из которых:непрерывность наращивания слоя льда ималая - 1 10 -- 3 10 - 4 м/ч - скоростьэтого процесса. Так как растворимость воздуха во льду ничтожна, воздушные включения в процессе замораживания воды, например на искусственном катке, вытесняются на границу лед - вода. Скорость диффузии пузырьков воздуха в слое воды мала, и для того, чтобы они не примерзали кверхней границе льда, скорость роста последнего не должна превышать указанныхзначений. С этой же целью не следует наращивать лед послойно, давая всякий разполностью замерзнуть ранее налитой воде.Структура льда при этом получается слоистой,Так как в процессе намораживания льдаверхний слой воды обогащается воздухом,его периодически отводят, замещая свежейводой, Во всех случаях использование деаэрированной воды облегчает достижениеплотного, прозрачного слоя льда.Общая толщина ледяного слоя не должна превышать 35 - 40 мм.Приготовленный предлагаемым способомледяной слой обладает высокими значениями коэффициента отражения солнечноготепла (альбедо) из-за наличия водно-изве-сткового раствора с синим пигментом, атакже плотного, лишенного воздушныхвключений слоя льда над ним.П р и м е р, На льду высокогорного спорткомплекса Медео по указанному способуизготовлен участок площадью около 25 м.Для получения сравнительных данных одновременно проводились измерения на остальной площади поля катка, основаниемкоторой служит железобетонная охлаждающая плита, снабженная покрытием на основе хлорсульфированного полиэтилена. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Измерялась величина альбедо на специально подготовленной и остальной площади поля,Данные о величине альбедо приведены в таблице, где в знаменателе - альбедо специально подготовленной площади, в числителе - на остальной площади поля. Как видно из таблицы, альбедо площадки, подготовленной по предлагаемому спосооу, выше на 15 - 20%,Использование предлагаемого способа получения льда по сравнению с существующими способами ооеспечивает существенную экономию электроэнергии на привод холодильных машин. Расчеты показывают, что в условиях Медео применение изобретения может дать экономию холода около 80 млн. ккал в течение одного лишь марта месяца эксплуатации катка.Действительно, по данным Гидрометеослужбы месячная сумма солнечнои радиации, падающей на лед Медео (10 000 м), составляет в марте около 1 10" ккал. Для обычного льда среднее альбедо 0,37 - 0,39 (см. таблицу), а количество поглощенного тепла составит 6,1 - 6,3 10 ккал. Для льда, приготовленного предлагаемым способом, среднее альбедо 0,46 - 0,48 (до 0,52) и количество поглощенного льдом тепла составит 5,4 - 5,2 10 ккал.Изобретение обеспечивает также улучшение внешнего вида льда и удлинение срока эксплуатации естественного катка, так как указанный способ применим для794343 Формула изобретения Составитель Е, НовиковаТехред В. Серякова Корректор Л, Орлова Редактор Т, Зубкова Заказ 220/16 Изд. Юа 168 Тираж 581 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 создания льда на любом основании, в том числе на естественном - земле, гравии и т. д. Все это значительно улучшит энергетические и эстетические характеристики таких сооружений.5 1, Способ создания ледяного поля катка путем послойного намораживания воды, 10 отличающийся тем, что, с целью уменьшения затрат энергии в процессе эксплуатации катка за счет увеличения альбедо льда, перед намораживанием второго слоя льда вносят красящую добавку, а в каче стве добавки используют смесь извести и синего пигмента, при этом смесь растворяют в воде в соотношении 2 - 3 кг извести и 3 10 -- 5 10 - з кг сухого пигмента на 10 л воды, а расход полученного раствора со ставляет 0,5 - 0,75 л на 1 ма поверхности льда,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве синего пигмента используют ультрамарин,3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что намораживание слоев, следующих за окрашенным, производят путем замораживания половины толщины слоя и отвода незамерзшей воды с последующим повторением цикла до достижения заданной толщины ледяного поля. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лихтенштейн Э. Л. и др, Высокогорный спортивный комплекс Медео, Ж: Холодильная техника,6, 1976, с. 6 (прототип).