室内人造滑冰场节能运行方案

李宁

摘 要：随着我国人民生活水平的普遍提高，冰上运动项目已不再受限于季节限制，人造室内滑冰场逐渐出现在我们生活中。无论是竞赛型还是娱乐型人造室内滑冰场，整套制冷空调系统能够节能运行，降低运营费用是每一位相关管理工作者、技术工作者十分关心的问题。结合平时冰场运行、维护工作经历，总结出一些经验，以供参考。

关键词：冰场运营；节能

随着我国人民生活水平的普遍提高，冰上运动项目已不再受限于季节限制，人造室内滑冰场逐渐出现在我们生活中。无论是竞赛型还是娱乐型人造室内滑冰场，整套制冷空调系统能够节能运行，降低运营费用是每一位相关管理工作者、技术工作者十分关心的问题。结合平时冰场运行、维护工作经历，总结出一些经验，以供参考。

1 制冷系统尽量紧凑

目前人工冰场通常为间接制冷系统。载冷剂通过换热器交换冷量，通过传输泵输送至冰场下方蒸发盘管中，进行冰场制冰。制冷机组冷媒与载冷剂换热能源消耗基本恒定，而载冷剂传输到冰场由于冰场空间、格局限制，往往导致传输距离过长，热损耗量会增多。冷媒输送距离，应尽量控制在100米以内，过长的管路能源损耗大，调节温度也会较慢，同时管路保温也不宜维护。

2 控制冰场修整引起的负荷损失

根据机组工况运行记录，可以得出以下结论：在初次冻冰时能源消耗量最大，晚间能源消耗量最小，日常运行时能源消耗居中，但每次浇冰、修冰时，会引起能源消耗暂时高峰。因此冰场运行中，应尽量减少日常浇冰修冰，条件允许的情况下尽量夜间修冰，这样可以有效降低冰场能源消耗量。

3 减少冰场冷辐射

通常冰场冷量消耗主要是自身冷辐射和接收外界热辐射。冰场界墙主要防止冰面向场地四周空间冷辐射。因此有条件的场地最好在界墙上方增设防护玻璃，节能效果会很明显。外界热辐射因素很多，移动热辐射通常不可控，而固定热辐射我们可以控制。冰场四周及上方，尽量采用低辐射，能够降低辐射发热率的装修材料和界墙。通过精心布置，能够有效降低来自外界的热辐射。

4 尽量降低夜间或无人上冰时冷量消耗

根据无人上冰时间长短，可采取以下措施。如果仅是短时间无人上冰，可关闭制冷机组及冷媒循环泵，根据需要再次开启即可。短时间（0～2小时）冰温在-5℃，外界气温在12℃时，冰场不会融化。如果无人上冰时间较长如夜间，可在冰面上方铺设采用低辐射材质的“棉被”。这种材质“棉被”可有效降低冰面向外界传导、对流和辐射散热。同时可通过时间继电器、温度传感器控制机组启停，保持冰面在-3℃即可。这个温度即可保证冰层冰质不会发生变化，也防止再次开启机组时，机组降温过多消耗能源。

5 适当提高冰面温度

娱乐型人工冰场对冰面温度要求不高，通常-4℃左右即可。竞技型冰场要求比较严格，400米速滑竞赛场地冰面温度-5℃～-7℃，短道速滑竞赛场地冰面温度-4℃～-6℃，花样滑冰竞赛场地冰面温度-3℃～-5℃，冰球竞赛场地冰面温度-6℃～-7℃，冰壶竞赛场地冰面温度-4.5℃～-5.5℃。及时调整监控冰场温度，防止冰面温度过低，有助于降低制冷系统能源消耗。

6 制冷机组余热利用

竞技型冰场为了保持冰质最佳状态，通常刮冰、浇冰会比较频繁。而融化刮冰浇冰车收集的残雪，需要用到化冰池。在制冷机房与冰场距离允许的情况下，应充分利用好现有制冷机组的压缩余热。通过制冷机组节能回收器将压缩余热导入到化冰池，可以节约此部分能量消耗。余热得到有效利用，同时也能提高制冷系统运行效率。

7 设定冰场场地空调环境

为了防止雾气、结露，空调新风系统要进行除湿处理。尤其是秋季，室内外温差较大，人工冰场极易结露，严重情况下还会形成冰包，破坏冰层平整度。空调系统的设定要根据季节随时调整。通常北方地区夏天冰场周边环境设定为22℃，冬季为18℃。周边要随时保持微正压，防止冰场周边湿热空气进入到冰场区域。通常气流要控制≤0.3米/秒。

8 选择适合的供液系统

大型冰场供冷方式分为制冷剂直接供冷和载冷剂间接供冷两种。前者多采用氨泵超倍量供液，由于蒸发温度稳定，所以冰面温度较为均匀。后者由于载冷剂（盐水、乙二醇等）供液与回液存在温差所以影响冰面温度的均匀，通常采取以下方式弥补：（1）采用“大流量，小温差”供液方式，减少载冷剂进、出口温差；（2）采用“多通道、小流程”供冷盘管，交叉布置方式，减少冰面温度差；（3）采用时间控制器，轮换供冷盘管两个端口的供、回液流程方向，交替弥补冰面温度的不均匀。根据不同用途冰场，采用不同的供液方式，会有效降低能源消耗。

9 室内外机组联动，采用自控系统

尽量采用自控、变频技术减少能源消耗。采用变频器可以在不同工况下根据实际需要自动调整冷媒流量。控制压缩机组、冷却塔风机、传输水泵根据需要部分联动或整体联动，最大限度的提高冰场制冷系统运行效率。同时也要增设远程报警、预警系统，提高无人值守时系统安全运行率，降低人员维护费用。

10 北方可考虑利用室外冷源制冰

北方由于气候比较寒冷，部分地区冬季平均气温均在-18℃一下，晚间最低温度可以达到-30℃，可考虑利用室外冷源。根据对冰面的要求和当地的气候室外气象条件，选择相应的制冷模式。可选择采用制冷机供冷、室外冷源供冷、制冷机与室外冷源联合供冷三种方式。

结束语

北京-张家口冬奥会成功申办，冰雪运动会在我国各地蓬勃发展。随着高标准人造冰场数量增多，对其运营、维护、管理的要求也会越来越多高。本文是在实际工作中，对如何降低冰场耗冷量、提高运行效率，总结出的一些经验，希望有所帮助。

参考文献

[1]GB/T199995.3-2006.天然材料体育场使用要求及检验方法.第3部分：运动冰场.

[2]姜益强.人工冰场节能运行潜力分析及改造策略研究.

[3]姜姗.节能冰场中乙二醇泵的变频控制.