Спортивно-развлекательный комплекс с искусственными зимними условиями и установкой для получения снега, снабженной защитой от пониженных температур окружающей среды (варианты)
Комплекс предназначен для всесезонного катания на коньках, лыжах, санях и других зимних видов спорта или развлечений. Комплекс содержит установку для получения льда или снега. Помещение с установкой для получения льда или снега термоизолировано от окружающей среды. Комплекс характеризуется возможностью подогрева воды, подаваемой в установку для получения льда или снега, и воздуха в помещении с установкой для получения льда или снега. Для подогрева воды и воздуха может быть использовано тепло, выделяемое установкой для получения льда или снега. Техническое решение позволяет обеспечить защиту установки для получения льда или снега от пониженной температуры окружающей среды в зимнее время года и тем самым повысить независимость функционирования спортивно-развлекательного комплекса от температуры окружающей среды.
Техническое решение относится к сооружениям с искусственным зимним микроклиматом для занятий спортом и развлечений. Делает возможным катание на коньках, лыжах или санях в любое время года.
В качестве аналога данного технического решения может быть принят развлекательный комплекс, известный из патентного документа RU 2216377 С1, содержащий отдельные изолированные от окружающей среды площадки с созданными внутри искусственными климатическими условиями. По крайней мере одна площадка известного развлекательного комплекса содержит устройство для образования снега и поверхности различного профиля для расположения на них снега.
На практике, для данного применения, наиболее перспективным является получение снега путем измельчения льда, получаемого в льдогенераторах. При этом могут быть использованы установки, например, компаний GENEGLACE (Франция), Recom Ice Systems (Голландия), KTI-Plersch Kaltetechnik (Германия) или Snowman Refrigeration Equipment Co. (Китай), обладающие достаточной производительностью. Однако настоящее техническое решение не ограничено указанным типом установок для получения снега.
Одной из особенностей эксплуатации подобных установок на большей части территории России является необходимость обеспечения работы установок для образования снега при зимних температурах окружающей среды, зачастую более низких, чем допустимо для нормального функционирования данных установок.
Следовательно актуальной задачей является повышение независимости функционирования спортивно-развлекательных комплексов от погодных условий.
Обеспечиваемый настоящей полезной моделью технический результат выражается в повышении надежности функционирования спортивно-развлекательного комплекса благодаря обеспечению защиты установки для получения льда и/или снега от пониженной температуры окружающей среды в зимнее время года.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что спортивно-развлекательный комплекс по первому варианту своего выполнения содержит помещение с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, и установку для получения льда и/или снега. Комплекс характеризуется тем, что содержит техническое средство для подогрева воды, подаваемой в установку для получения льда и/или снега.
В частном случае выполнения комплекса, техническое средство для подогрева воды связано с установкой для получения льда и/или снега через теплообменник.
В другом частном случае своего выполнения, комплекс содержит устройство управления, выполненное с возможностью включения технического средства для подогрева воды при понижении температуры подаваемой воды ниже +5°C.
Технический результат достигается также благодаря тому, что спортивно-развлекательный комплекс по второму варианту своего выполнения содержит помещение с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, и установку для получения льда и/или снега. Причем помещение с установкой для получения льда и/или снега термоизолировано от окружающей среды и содержит техническое средство для подогрева воздуха.
В частном случае выполнения данного варианта комплекса, техническим средством для непосредственного или косвенного подогрева воздуха является теплообменник устройства для получения льда и/или снега.
В еще одном частном случае выполнения данного варианта комплекса, техническое средство для подогрева воздуха выполнено с возможностью поддержания температуры воздуха в диапазоне от +5 до +10°С в помещении с установкой для получения льда и/или снега.
Также технический результат достигается благодаря тому, что спортивно-развлекательный комплекс, содержащий помещение с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, установку для получения льда и/или снега, характеризуется тем, что помещение с установкой для получения льда и/или снега термоизолировано от окружающей среды и содержит техническое средство для непосредственного или косвенного подогрева воздуха, представляющее собой весь или часть теплообменника установки для получения льда и/или снега.
В первом частном случае выполнения третьего варианта комплекса, мощность технического средства для подогрева воздуха составляет менее 5 кВт.
Во втором частном случае выполнения третьего варианта комплекса, мощность технического средства для подогрева воздуха составляет от 5 до 10 кВт.
В третьем частном случае выполнения данного варианта комплекса, мощность технического средства для подогрева воздуха составляет более 10 кВт.
Сущность технического решения поясняется следующими схемами.
Фиг.1: Принципиальная схема спортивно-развлекательного комплекса по первому варианту реализации.
Фиг.2: Принципиальная схема спортивно-развлекательного комплекса по второму варианту реализации.
Фиг.3: Принципиальная схема спортивно-развлекательного комплекса по третьему варианту реализации.
Техническое решение осуществляется следующим образом.
Спортивно-развлекательный комплекс 1 содержит помещение 2 с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений. Под зимними видами спорта и развлечениями при этом понимаются горнолыжный спорт, катание на коньках по ледяному катку, катание на санях и пр. В помещении 2 могут быть оборудованы, например, горнолыжные трассы 3 или так называемые "сноупарки". Помещение 2 обшито термопанелями (на фиг.1 не показаны), изолирующими данное помещение от окружающей среды и других помещений комплекса. Искусственный микроклимат поддерживается в помещении 2 охладителями и осушителями 4 воздуха. Таким образом в помещении 2 даже в летний сезон могут быть созданы благоприятные зимние условия, комфортные для занятий спортом и развлечений.
Помещение 2 может быть разделено на ряд секций для различных видов занятий.
Необходимое количество искусственного снега вырабатывается одной или более установками 5 для получения льда и/или снега.
Для получения льда или снега целесообразно использовать наиболее подходящие для таких условий известные технологии, в частности, технологию получения снега путем измельчения кусочков льда. Таким образом, в рамках настоящего технического решения, под снегом понимается также мелкая ледяная крошка.
При этом применяют льдогенераторы, измельчители льда и устройства для транспортирования полученного снега в помещение 2, где снег распределяют по склону 3.
Возможна конфигурация комплекса, требующая одновременного производства и льда и снега. Подробное описание производства и использования данных продуктов не приводится, так как для настоящего технического решения существенно наличие устройств, охлаждающих воду и воздух, и содержащих теплообменник для отвода тепловой энергии.
Согласно настоящему техническому решению установка 5 для получения льда и/или снега размещена вне помещения 2, в помещении 6.
Установка 5 для получения льда и/или снега связана с помещением 2 каналом 7 для транспортирования снега пневматическим способ, при помощи охлажденного воздуха.
Для предотвращения замерзания воды в подводящих трубах или попадания в льдогенератор переохлажденной воды, что может вызвать нарушение в работе льдогенераторов некоторых типов, в настоящем техническом решении использовано техническое средство 8 для подогрева воды, подаваемой в установку 5 для получения льда и/или снега по каналу 9.
Реализация нагрева подводимой воды может быть осуществлена аналогично тому, как это описано в патентных документах US 4914919 A, US 5911748 A, US 3120600 А или CN 1435617 А.
Для управления работой технического средства 8 для подогрева воды предназначено устройство управления 10.
Устройство управления 10 выполнено с возможностью включения технического средства 8 для подогрева воды при понижении температуры подводимой воды ниже заданного предела. Для измерения температуры подводимой воды предназначен датчик 11 температуры воды, соединенный с устройством управления 10.
Кроме того, техническое средство 8 для подогрева воды, в частном случае выполнения настоящего технического решения, связано с установкой 5 для получения льда и/или снега через теплообменник 12 льдогенератора или иного холодильного аппарата, в зависимости от способа получения искусственного снега.
Комплекс 1 по первому варианту своего выполнения, в части подогрева воды, подводимой к установке 5 для получения льда и/или снега, функционирует следующим образом.
Измеряют температуру подводимой воды датчиком 11 температуры воды. Передают измерительный сигнал на информационный вход устройства управления 10. Программно-аппаратные средства устройства управления 10 кодируют полученный сигнал с датчика 11 температуры воды в значение температуры и сравнивают полученную величину с заданным критическим значением. Если температура подводимой воды ниже заданного значения предела, то устройство 10 управления включает техническое средство 8 для подогрева воды, подаваемой в установку 5 для получения льда и/или
снега. Температура подводимой воды +5°С как правило достаточна для нормального функционирования льдогенератора или аналогичного аппарата в установке 5 для получения льда и/или снега.
В одном из частных случаев выполнения технического решения, при понижении температуры подводимой воды ниже заданного значения критического предела, устройство управления 10 связывает теплообменник 12 установки 5 для получения льда и/или снега с техническим средством 8 для подогрева воды для обеспечения переноса тепловой энергии, выделяемой в процессе работы установки 5 для получения льда и/или снега к техническому средству 8 для подогрева воды. Конструктивная реализация системы для осуществления указанного процесса может быть выполнена с использованием известных средств и методов (см. например: Орлов В.Н. Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов. Чебоксары: Издательство Чувашского университета, 2005; Дахин С.В. Расчет рекуперативных теплообменных аппаратов непрерывного действия. Воронеж: ВГТУ, 2008; Теплоэнергетика и теплотехника: Общие вопросы. Справочник. Под общ. ред. Григорьева В.А. и Зорина В.М., Москва: Энергия, 1980).
Во втором варианте спортивно-развлекательного комплекса 1, также содержащего помещение 2 с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, и установку 5 для получения льда и/или снега в помещении 6, термоизолированным (показано на фиг.2 утолщением контура) от окружающей среды и содержащим техническое средство 13 для подогрева воздуха внутри данного помещения. В помещении 6 расположено устройство управления 10, связанное с датчиком 14 температуры воздуха.
Причем, в частном случае выполнения данного технического решения, техническим средством 13 для непосредственного или косвенного подогрева воздуха является теплообменник 12 устройства 5 для получения льда и/или снега.
Наибольшее практическое значение представляет выполнение технического средства 13 для подогрева воздуха с возможностью поддержания температуры воздуха в помещении 6 в диапазоне от +5 до +10°C, так как при этом большинство льдогенераторов сохраняет свою работоспособность и характеризуется повышенной производительностью, по сравнению с производительностью при +20 - +25°С.
Комплекс 1 по второму варианту своего выполнения, в части подогрева воздуха в помещении с установкой для получения льда и/или снега, функционирует следующим образом.
При понижении температуры воздуха в помещении 6 с установкой 5 для получения льда и/или снега ниже определенного предела, что отражается в уровне сигнала с датчика 14 температуры воздуха, устройство управления 10 включает техническое средство 13 для подогрева воздуха. При повышении температуры воздуха в помещении 6 выше заданного значения происходит отключение технического средства 13 для подогрева воздуха.
В третьем варианте спортивно-развлекательного комплекса 1, содержащего помещение 2 с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, установку 5 для получения льда и/или снега, и характеризующегося тем, что помещение с установкой для получения льда и/или снега термоизолировано от окружающей среды и содержит техническое средство для непосредственного или косвенного подогрева воздуха, представляющее собой весь или часть теплообменника 12 установки 5 для получения льда и/или снега.
В зависимости от размеров помещения 6 мощность технического средства для подогрева воздуха должна составлять от 1 до 10 кВт или более при необходимости.
Комплекс 1 по третьему варианту своего выполнения, в части подогрева воздуха в помещении с установкой для получения льда и/или снега, функционирует следующим образом.
При понижении температуры воздуха в помещении 6 с установкой 5 для получения льда и/или снега ниже заданного предела устройство управления 10 путем изменения пути движения теплоносителя направляет всю или часть тепловой энергии с теплообменника 12 установки 5 для получения льда и/или снега на обогрев помещения 6. По достижении приемлемого уровня температуры воздуха в помещении 6 с установкой 5 для получения льда и/или снега устройство управления 10 отключает теплообменник 12 установки 5 для получения льда и/или снега от обогрева помещения 6. Контроль температуры в помещении 6 осуществляют при помощи датчика 14 температуры воздуха, связанного со средством управления 10.
Устройство управления 10 может быть реализовано с использованием известных средств и методов (см., например: Батырев Е.В. Локальные системы управления. Москва: МИЭТ, 2007).
1. Спортивно-развлекательный комплекс, содержащий помещение с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, и установку для получения льда и/или снега, характеризующийся тем, что содержит техническое средство для подогрева воды, подаваемой в установку для получения льда и/или снега.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что техническое средство для подогрева воды связано с установкой для получения льда и/или снега через теплообменник.
3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что содержит устройство управления, выполненное с возможностью включения технического средства для подогрева воды при понижении температуры подаваемой воды ниже +5°C.
4. Спортивно-развлекательный комплекс, содержащий помещение с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, установку для получения льда и/или снега, характеризующийся тем, что помещение с установкой для получения льда и/или снега термоизолировано от окружающей среды и содержит техническое средство для подогрева воздуха.
5. Комплекс по п.4, отличающийся тем, что техническим средством для непосредственного или косвенного подогрева воздуха является теплообменник устройства для получения льда и/или снега.
6. Комплекс по п.4, отличающийся тем, что техническое средство для подогрева воздуха выполнено с возможностью поддержания температуры воздуха в диапазоне от +5 до +10°С в помещении с установкой для получения льда и/или снега.
7. Спортивно-развлекательный комплекс, содержащий помещение с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений, установку для получения льда и/или снега, характеризующийся тем, что помещение с установкой для получения льда и/или снега термоизолировано от окружающей среды и содержит техническое средство для подогрева воздуха, представляющее собой весь или часть теплообменника установки для получения льда и/или снега.
8. Комплекс по п.7, отличающийся тем, что мощность технического средства для подогрева воздуха составляет от 1 до 5 кВт.
9. Комплекс по п.7, отличающийся тем, что мощность технического средства для подогрева воздуха составляет от 5 до 10 кВт.
10. Комплекс по п.7, отличающийся тем, что мощность технического средства для подогрева воздуха составляет более 10 кВт.
