Теоретическое обоснование выбора технических решений систем обеспечения микроклимата крытых катков

Специфика обеспечения микроклимата крытых катков и ледовых арен заключается в создании температурно-влажностного режима, при котором не допускается образование тумана у поверхности льда, ухудшение его механических свойств и образование конденсата на строительных и вспомогательных конструкциях. Цель исследования – теоретически обосновать выбор схемы воздухообмена в зоне ледового поля, а также предложить конструкцию центрального кондиционера, реализующего предложенный способ воздухообмена, способствующие снижению энергозатрат на обработку воздуха. Предложены методы организации воздухообмена, способствующие достижению требуемых характеристик и параметров, а также обеспечивающие формирование множества вариантов схем обработки воздушных масс и компоновки центральных кондиционеров. Сформулированы принципы организации воздухообмена в зоне ледового поля, такие как подача приточного воздуха сосредоточенными струями, направляемыми под углом или вертикально вниз из верхней зоны пространства крытых катков и ледовых арен и удаление вытяжного воздуха из верхней или обслуживаемой зон. Варианты компоновки секций оборудования центральных кондиционеров и последовательность процессов обработки влажного воздуха на Id-диаграмме показаны по схемам: «сверху–вверх», «сверху–вниз» и «смешанная», характеризующим различия в расходе энергетических ресурсов, стоимостных показателей для оборудования и эксплуатации, что определяет многофакторность и многокритериальность задачи выбора проектного варианта в условиях неопределенности. На основе анализа результатов исследования по критерию дисконтированных затрат теоретически обоснован выбор «смешанной» схемы организации воздухообмена и определена область экономической целесообразности выбранного варианта.

1. Денисихина Д.М. Исследование различных схем воздухораспределения ледовых арен // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2015. № 5 (677). С. 38–48. EDN: UBLRPF.

2. Русаков С.В. К выбору схемы распределения воздуха от систем вентиляции и кондиционирования в зале малого крытого ледового катка // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Холодильная техника и кондиционирование. 2017. № 2. С. 26–34. https://doi.org/10.17586/2310-1148-2017-10-2/3-26-34. EDN: ZIGILB.

3. Melkumov V.N., Chuykin S.V. Organization of air distribution of covered multipurpose ice rinks // Scientific herald of the Voronezh state university of architecture and civil engineering. Construction and architecture. 2013. Iss. 3 (19). С. 17–28. EDN: QLHSRZ.

4. Melkumov V.N., Chuikin S.V. A scheme and method of calculation for ventilation and air conditioning systems of ice arenas // Journal of Technology. 2017. Vol. 32. Iss. 2. P. 139–146.

5. Чуйкин С.В. Совершенствование методики расчета параметров влажного воздуха при проектировании систем кондиционирования помещений с искусственным льдом // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2023. № 1 (43). С. 65–72.

6. Demokritou Ph., Chen Q., Yang Ch., Spengler J. The impact of ventilation on air quality in indoor ice skating arenas // Proceedings of healthy buildings. 2000. Vol. 2. P. 407–412.

7. Ice Rinks // Ashrae Refrigeration Handbook. 1994. Ch. 33. P. 33.1–33.9.

8. Yang Ch., Demokritou Ph., Chen Q., Spengler J. Ventilation and air quality in indoor ice skating arenas // Ashrae Transactions. 2000. Vol. 106. P. 4405–4414.

9. Кокорин О.Я., Товарас Н.В. Инженерные системы помещений с искусственным льдом и снегом. М.: Курс, 2014. 240 с.

10. Пухкал В.А., Юстус Д.А. Воздухораспределение в помещениях ледовых площадок со зрителями // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 12 (39). С. 7–31. EDN: VJPKGD.

11. Панкратов В.В., Шилкин Н.В. Особенности климатизации ледовых арен // АВОК: вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2009. № 8. С. 24–36.

12. Сошин Р.О., Ткаченко Н.В. Проблемы обеспечения микроклимата ледовых арен // Новые идеи нового века: материалы международной научной конференции Факультета архитектуры и дизайна Тихоокеанского государственного университета. 2016. Т. 3. С. 348–353. EDN: VSVDTH.

13. Русаков С.В. К расчету тепловых и влажностных нагрузок ледовых катков нагрузка от радиационного переноса теплоты // Научный журнал национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики. Серия: Холодильная техника и кондиционирование. 2014. № 1. С. 10. EDN: TOBGVX.

14. Русаков С.В. Оценка влияния влажности воздуха на качество микроклимата в зале ледового катка и на состояние ледовой поверхности // Научный журнал национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики. Серия: Холодильная техника и кондиционирование. 2015. № 2. С. 92–101. EDN: TXNEHN.

15. Кокорин О.Я., Товарас Н.В., Иньков А.П. Энергосберегающие системы кондиционирования воздуха зоны ледового поля помещений искусственных катков // Холодильная техника. 2009. № 4. С. 4–7. EDN: KUVANF.

16. Кокорин О.Я., Товарас Н.В., Иньков А.П. Энергосберегающие системы кондиционирования воздуха в спортивных и общественных зданиях, сооружаемых к олимпийским играм «Сочи-2014» // Холодильная техника. 2008. № 2. С. 14–22. EDN: JTCUWH.

17. Кокорин О.Я., Товарас Н.В., Иньков А.П. Системы кондиционирования воздуха помещений искусственных катков с применением осушительных аппаратов // Холодильная техника. 2006. №11. С. 18–22. EDN: KXBMXZ.

18. Абрамкина Д.В., Петров Г.А. Особенности вентиляции зрительных залов // Строительство и архитектура. 2021. Т. 9. № 1. С. 11–15. https://doi.org/10.29039/2308-0191-2021-9-1-11-15. EDN: TCTTTU.

19. Chuykin S.V. Problems of developing methods of designing microclimate systems for premises with artificial // Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2022. Vol. 56. Iss. 4. P. 18 –28. https://doi.org/10.36622/VSTU.2022.56.4.002. EDN: QJMDOJ.