冰场空调设计,室内滑雪场制冷负荷计算
1、室内滑雪场制冷负荷计算
比赛用人工冰场的尺寸和面积由体育竞赛标准确定。娱乐性冰场的尺寸可任意确定。
2.冰面温度
不同冰上运动项目冰面温度的推荐值：
3.冰面风速
冰面风速直接影响冰场负荷大小。下表给出了不同冰上运动项目冰面风速的推荐值，可供参考。
4.冰层厚度：
比赛、训练性冰场，冰面厚度一般取30~40mm。娱乐性冰场冰面厚度一般取50mm。间接供冷的人工冰场，冰层最好不超过40mm。
5.娱乐性的冰场的滑冰人数
一般按每个滑冰者占1.5~2.8m冰面来估计人数。进行花样滑冰时，每个滑冰者将需要直径为4.9m的场地。
6.室内冰场馆内温度：一般夏季室内温度取24~28℃，相对湿度不宜过高。冬季一般取16℃。
7.载冷剂供回水温差：载冷剂供、回水温度可取为-10℃和-9℃，在负荷增加时，可取为-13℃和-11℃。载冷剂供回水温差控制在1~2℃为宜。
室内人工冰场负荷计算：
人工冰场负荷分为初冻负荷和维持负荷。一般是根据经验和实测数据为基础确定。负荷计算方法有经验数据法、图表法、分项计算法等。
一、工冰场负荷概算指标：
1.ASHRAE指标。
2.室外冰场负荷指标。
3.国内外已建冰场指标。
例：重庆建飞真冰滑冰场的冰场面积376m2，维持负荷207.3KW，单位面积维持负荷551.3W/m2。初冻负荷约为340KW，单位面积初冻负荷约为900W/m2。
三、分项计算
⒈对流放热负荷qc
qc=αc(ta-ti ) (w/m2)
ta—空气温度，℃，室外冰场，安全点可取冰场使用期间最高月的平均干球温度；
ti—冰面温度，℃；
αc—冰面与空气间的对流换热系数，它与风速有关，或按下式计算：
αc=2.583v 0.871 (W/ m.℃)
式中：v—风速，（m/s）
⒉对流传质负荷qm
ad—冰场内空气含湿量，g/kg，di—冰温下饱和空气含湿量，g/kg；
r—水蒸汽的凝结和凝固潜热，J/kg；当冰温为-4℃时，r=2836×103J/kg；
cp—空气定压比热，J/（kg.k）；
3.冰面与围护结构内表面辐射传热负荷qr：
ta、ti—同前；εi—冰面的黑度，可近似取水的黑度εi =0.96；
εm—冰场顶棚和墙面平均黑度，查《传热学》；
cb—黑体的辐射系数，cb=5.67 (W/m2.k4)。
4.太阳辐射负荷qsr：qsr=AJh（W/m2）
式中：Jh—水平面太阳辐射强度，(W/m)，可从当地气象台站原始观测值统计确定；
A—对太阳辐射的吸收系数，冰层吸收系数与冰场面层的颜色，冰的颜色和粗糙度有关。目前国内的取值范围为A=0.3~0.5。从实测负荷分析，推荐取A=0.45~0.55。
对于露天冰场周围绿化或地面覆盖不良，或风沙严重地区的冰场，冰面为沙尘污染，应取大值。室内冰场无此负荷，可认为A=0。
5.地下传热负荷qg：
tg—地温，℃；可参照冷库地坪传热确定；
tp—排管的表面温度，℃；当采用制冷剂直接蒸发冷却时，可近似取蒸发温度；当采用载冷剂冷却时，可近似取载冷剂供回水平均温度；
K—地下层传热系数，（W/m2.k）：
δi —冰场场地构造中i 层材料厚度，m;
λi—冰场场地构造中i 层材料的导热系数，W/m.K。
6.修理冰面负荷qir：
b—每次浇冰厚度，m；与冰面损坏程度和休整周期有关，可取为0.0012~0.002m；
ρi—冰的密度，kg/m；Δt—每次浇水冻结时间，s；
Δh—水冷却并结冰释放的热量，J/kg，每kg水由80℃冷却结冰并冷却到-4℃冰温所释放出的热量，Δh =678X103 J/kg。
7.灯具与灯面个辐射热量qe。近似按qe=10 W/m计算。
8.冰上人员活动放热量qp。娱乐性冰场建议近似按qp=60~130W/ m计算。
9.单位面积的维持负荷：
⑴室外训练、比赛用人工冰场单位面积维持负荷q0。
⑵室内训练、比赛用人工冰场单位面积维持负荷qi。
⑶室内娱乐性人工冰场单位面积维持负荷。
①营业期间：
②非营业期间：
（W/m2）
室内人工冰场的场地构造及场地排管：
一、场地构造：场地构造应满足以下要求：
1.能承受冰面的负载；
2.能解决场地由于温度变化所产生的温度应力；
3.尽量减少冷损失；
4.场地要有良好的排水；
5.满足场地的使用要求。
基层部分构造分别具有防水、滑动、保温和导水的功能。面层的功能是满足场地使用要求。
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重庆建飞真冰滑冰场场地构造作法。见图：
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1.面层厚度：
混凝土面层推荐厚度为140~150mm，管顶混凝土厚度为20~40mm；
砂质面层，推荐厚度为32~45mm，管顶砂厚为0~25mm。
2.砂质面层的砂子应采用不含垃圾或者粘土的优质河砂。
3.滑动层：
滑动层的作用是当面层热膨胀冷收缩时，相对于基层中的保温层能有一个微小的滑动，以避免损坏隔汽防潮层和保温层。常用的两种做法是采用干砂层或滑动块。
4.保温层的合理厚度：
5.场地防冻胀问题
措施：①场地加热。②架空式场地。
二、场地排管
⒈场地排管的布置方式
⑴排管沿冰场长度方向布置，制冷剂供液管和回气管，或载冷剂供液管和回液管同侧布置。
⑵排管沿冰场长度方向布置，制冷剂供液管和回气管，或载冷剂供液管和回液管异侧布置。
⑶排管沿冰场长度方向布置，制冷剂供液管和回气管，或载冷剂供液管和回液管中间布置。
⑷排管沿冰场宽度方向布置，制冷剂供液管和回气管，或载冷剂供液管和回液管布置在同侧。
⑸排管沿冰场宽度方向布置，制冷剂供液管和回气管，或载冷剂供液管和回液管布置在异侧。
2.排管的管径与管中心距
⑴美国ASHRAE手册建议：小冰场，DN20；大冰场，DN25，间距88.9mm(或DN32，间距≯101.6mm) 。
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⑵原苏联建议：管径25~57mm，间距90~110mm。
⑶英国建议：直接供冷，管径13mm，间距300mm；间接供冷，钢管径30mm，间距100mm；塑料管径26~28mm，间距70~100mm。
场地排管采用外径为的无缝钢管占多数，且间接供冷的排管中心间距小于直接供冷。重庆建飞真冰滑冰场的排管为φ38×3，管间距为85mm。
3.场地排管支座。φ38X3的管材配2m间距的支架比较合适。
4.场地排管的伸缩问题。特别是供、回液管异侧布置，应十分注意这一点。
5.其它注意问题。
⑴冰球场界墙处应适当布置排管。
⑵对于间接供冷的场地排管，载冷剂流动阻力损失应控制在41.3~55.2kPa（4.1~5.5mH2O）。载冷剂的流速推荐为0.61~0.91m/s，载冷剂温差为1~2℃。
室内人工冰场的制冷方式及设备选择：
一、人工冰场供冷方式
分为制冷剂泵循环直接供冷和载冷剂间接供冷方式。而间接供冷可分为开式系统和闭式系统两种。
重庆建飞真冰滑冰场设计选用参数为：
1.低温盐水机组蒸发温度-16℃，冷凝温度40℃；
2.乙二醇水溶液供水温度-12℃，，回水温度-10℃；
3.乙二醇水溶液凝固点-17.8℃，乙二醇的质量百分数35%。
二、人工冰场制冷设备的选择
1.负荷的附加系数
直接供冷方式负荷的附加系数取7%。间接供冷系统除了应考虑7%的附加量外，还应考虑载冷剂溶液循环系统的冷量损失，约5%~6%，因此，总的负荷附加系数应为12%~13%。
2.载冷剂溶液进入温度与蒸发温度
设计一般是先定冰面温度，然后定载冷剂溶液温度，载冷剂溶液进出平均温度比冰面温度低5~7℃。制冷剂蒸发温度再比载冷剂溶液的进出平均温度低5~6℃，但制冷剂蒸发温度应高于载冷剂溶液的凝固点温度。
3.膨胀水箱：
系统中载冷剂溶液的膨胀量可由下式计算：
式中：v1、v2—载冷剂溶液膨胀（温度升高）前后的比容m/kg。乙二醇水溶液的密度可查《冷热源工程》教材的表2.7，给出了不同浓度的乙二醇水溶液在不同温度时的密度，即比容的倒数。
MW—闭式系统中载冷剂溶液的容量，kg。可以通过对系统各部位的容量计算求得，其中低温盐水机组蒸发器内的容量可向生产厂家咨询。
4.制冷剂泵。使用齿轮泵和屏蔽泵。
低温盐水机组：
一、低温螺杆式乙醇/盐水机组
二、使用条件
1.冷却水进水温度：20~32℃；
2.载冷剂溶液出口温度：
氯化钠水溶液适用于0~-15℃；氯化钙水溶液适用于0~-35℃； 乙醇，乙二醇水溶液适用于0~-20℃。
3.载冷剂溶液浓度：应按其凝固点温度比所要求载冷剂溶液的出口温度低7~10℃来确定。
三、型号、技术参数及性能的曲线图。
四、载冷剂溶液流程：
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室内人工冰场的空气调节设计：
一、室内滑冰场空调设计应考虑解决的特殊问题
1.夏季室内空调设计干球温度和相对湿度要适中。
2.空调设计应能避免屋顶或顶棚的内表面产生凝结水。
3.当滑冰场兼作其它球类比赛时或训练时，室内滑冰场的空气调节系统设计及气流组织等也应能满足其它功能使用的要求。
4.应充分利用室内冰场散发的冷量。
二、空气调节专业对土建设计的要求
1.在土建构造方面必须具有良好的保温隔热措施。
2.围护结构要选择保温性能好，吸水率低的保温材料，而且要注意隔气层的设置层次。
3.从节能和防止结露考虑，墙面上的窗户应采用铝合金双层充气玻璃窗。
三、空气调节系统设计应考虑的特殊措施
1.防止屋顶或顶棚结露
常用的技术措施：
⑴顶棚的吊顶采用铝金属薄板。
⑵提高顶棚或屋顶内表面温度。
⑶室内设置除湿装置或空调系统。
2.消除冰面雾气：采用以下技术措施消除冰面雾气。
首都体育馆冰场上的温度梯度
⑴减少室内的湿源。
⑵向冰面送风。
⑶室内冰场加装除湿机或另设空气调节机组（带制冷机的独立式空调机组），进行除湿，降低室内空气的露点温度。
3.重庆建飞真冰滑冰场空调简介：
空调室内设计参数为：夏季：26±2℃,冬季10~16℃，湿度尽可能低，过渡季节温度不要求。
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2、冰场空调的出风方式
空调机组出风方式跟冰场还是其它使用场所没有任何关系。
通常来说，这种场所使用的空调最好不要正对货物吹风，且出风风速不宜过高，以避免对物品造成不良影响。
其它方面应该是就没有什么特别的了。
如果实际碰到问题，可以把所碰到的问题描述到更加详细。
3、旱冰场是否安装空调
因为溜冰场旺季就是春夏秋，特别是夏天，夏季室内空调设计温度和相对湿度要适中，要是没有空调，人气会降低很多，所以旱冰场都会安装空调。
旱冰场又叫溜冰场，可分为两种，一种是地上的，用水泥平铺的，给滚轴溜冰鞋用的。另一种是干冰造的，给刀片状的溜冰鞋所用的。
4、卢赛尔体育场露天空调原理
距离卡塔尔世界杯正赛开始，只有两天时间了。虽然国足无缘世界杯，但是世界杯并不缺乏中国元素的。
其中被人熟知的有中国裁判马宁、中国大熊猫，最引人注目的还是中国与卡塔尔合建的卢塞尔体育场。
作为中东“土豪”国家，为了这一届世界杯，卡塔尔直接造了一座“新城”。历时数年，花费总计超过了2200亿元。其中，世界杯决赛的场馆卢赛尔体育场肯定不能掉了面，是建设的重中之重，能造多好就造多好。
卢塞尔体育场外形酷似一个“大金碗”，外形设计灵感来源于卡塔尔传统灯笼纹饰。作为此次世界杯开幕式、揭幕赛、决赛和闭幕式的场馆，也是此次世界杯八座体育场中最大的场馆。
该体育场能同时容纳80000万人观赛，集合了众多高科技于一身，缔造了多个世界之最。是世界上最大跨度的双层索网屋面单体建筑，并且还是“全球规模最大、系统最复杂、设计标准最高、技术最先进、国际化程度最高”的世界杯比赛场馆。
其屋面层膜结构达5.6万平方米，其索网结构最长跨度足足有274米。
作为规模最大的世界杯场馆，卢赛尔体育馆的建筑面积为19.5万平方米。
由于地处沙漠气候，塔卡尔地区的气候炎热。为了避免高温带来的不适，卢赛尔体育馆的内部全方位覆盖了空调系统。要想在一个气流大面积流通的建筑物中使空调，对技术的要求极高。
该项空调技术设计灵感来源于汽车空调，并且运用了特殊的材料装置，空调只有在特定的时间与位置进行制冷，可以做到定向降温。如此一来就不会对资源造成浪费，只需要在开馆前一个小时开启系统，就能愉悦地观看球赛。
卢赛尔体育场的建设由中国铁建牵头，融入了全球20多个国家的科技与思想，总计有110家企业参与到其中，是目前世界上国际化程度最高的世界杯场馆。
拥有这些标签在身的卢卡尔体育馆，源自卡塔尔“不差钱”。拥有了资金，差的就是建造技术了。
为此，卡塔尔在2016年进行了竞标活动。中国铁建在11名竞争者中脱颖而出，成功竞标。在竞标前三个月，招标文件多达6万余件，留给我们的时间只有短短的三个月。并且由于时差问题，竞标过程中各个工作人员每天的休息时间只有4个小时左右。
可这难不倒我们，因为中国铁建有极强的执行力。还有个重要原因，这是一个含金量极高的项目，如果成功竞标，它将是我国目前在海外建设的最大项目。能够彰显整个国家的综合国力，拿下他势在必行。
建设场馆所需要的技术覆盖了30个专业，几十项专项设计。设计规范要满足卡塔尔的标准，还要符合环保理念。
为了满足多方面的需求，在建设过程中采用了BIM模型技术进行统筹规划，该模型留下的数据量高达10TB。在模型技术的支持下，一切有条不紊的进行。最终耗时四年之久，圆满完成项目。
项目完成后，总体节能效率比之前的场馆节能40%。在节能减排方面，也是一大进步。
这也从另一方面表明我国在建设重大工程项目中具有极强的竞争力。
5、溜冰场怎么制冷
对于滑冰场设计方面，要考虑多种因素，比如冰场位置、冰场功能、冰场负荷、结构设计、能耗计算等。下面凯德利结合制冷行业对于滑冰场制冷设备的选择设计，提供一些经验和思路，方便行业朋友参考。
冰场制冷负荷，是选型冷冻机组的关键环节，计算包括以下几个方面：
1、保持冰块的制冷负荷
2、初次注水结冰的制冷负荷
3、扫冰后再此凝结的制冷负荷
其中水泵及管道的热损失，来自于制冷设备，要考虑到制冷负荷损耗里面。
综上而述，溜冰场选型制冷设备，制冷负荷和制冷设备选型是关键，主要的负荷来源是溜冰场冰面与空气的对流传热，较低温度的冰面与周围环境的辐射的负荷。
且对流换热时 空气的流速对对流换热量影响很大，在设计时必须严格控制空气流速。另外，由于制冰场冷却水温度较低，水泵与管道的热损失相比于平时空调系统要大的多，在制冷机器选型时，应留有余量。
山东中科能谭竣升为您解答
溜冰场制冷的原理是利用制冷系统将热量从溜冰场表面和周围空气中排放去，使溜冰场表面温度低于冰点，从而形成可供冰上活动的冰面。
制冷系统通常由制冷机组、冷凝器、蒸发器和管道组成。制冷机组负责产生制冷剂蒸汽，冷凝器负责冷却和凝结制冷剂蒸汽，蒸发器负责将制冷剂蒸汽加热蒸发，从而吸收表面和空气中的热量。
管道将制冷剂在制冷系统中循环流动。在溜冰场表面，制冷剂蒸发过程中吸收表面热量并减低溜冰场表面温度，使水分结成冰。
同时，蒸发过程中排放的制冷剂蒸汽进入冷凝器并释放热量，在空气中形成冷空气向下流动并吸收周围空气中的热量。这种循环过程不断进行，使溜冰场保持低温状态，从而实现冰面的保持。
总的来说，溜冰场制冷的原理是通过利用制冷系统将热量从表面和周围空气中排放出去，从而使表面温度低于冰点，创建可供冰上活动的冰面。
一套标准溜冰场的制冷方案涉要考虑多种因素，比如冰场位置、冰场功能、冰场负荷、结构设计、能耗计算等：
冰场位置：选择在室内或者室外都可以，但需要考虑周围环境的温度和湿度等因素。冰场功能：考虑是否需要满足专业比赛要求，以及是否需要区分不同的溜冰场区域（如冰壶场和花样滑冰场等）。冰场负荷：根据实际需求确定冰场面积和最大人流量等参数，并考虑是否需要按季节调整冷却需求。结构设计：冷却系统需要根据冰场的结构来设计，比如是否需要使用冷媒系统、热交换器等设备，以及冰面的厚度和强度等。能耗计算：根据冰场的负荷和结构等因素来计算能耗，选择适合的制冷设备和控制系统，以确保有效的能源利用。在实际设计过程中，需要综合考虑以上因素并进行充分的测试和检验，以确保设计方案可以满足相关要求并具有高效性和可靠性。
一般室内冰场的温度基本恒定在0－17度，冰面温度基本恒定在－5－0度，室内冰场的冰是由水冻结形成的！当然其中还添加了一些化学物质。 室内冰场的冰，是用液态氨制冷系统制速冷形成的。 先往池子里注水，向铺设好的管到中注入液氨，因为只需要大约1~2英寸（2.5~5cm）厚度的冰面即可，制冷形成冰面时间就很短。再用专门的机器清理冰面就可以了。 然后在水里加含氮物质以及其他化学物质，以提升水的凝固点，这样可以使之在略高于普通水凝固点（0摄氏度）的情况下不会融化。 一方面可以使冰上活动的人不会太冷，另一方面减少制冷系统