Спортивно-развлекательный комплекс с искусственными зимними условиями и системой для рекуперации и накопления тепловой энергии (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 и установку для нагревания воздуха или воды для создания летнего микроклимата в других помещениях. Установка для охлаждения связана с установкой для нагревания через теплообменник. Комплекс содержит также устройство для накопления тепловой энергии, связанное с теплообменником. Теплообменник и устройство для накопления тепловой энергии выполнены с возможностью получения тепловой энергии от устройства для охлаждения и отдачи тепловой энергии устройству для нагревания. Техническое решение позволяет выровнять график нагрузки горячего водоснабжения комплекса.

Техническое решение относится к сооружениям с искусственным зимним микроклиматом для занятий спортом и развлечений, в частности, для катания на коньках, лыжах или санях в любое время года.

В качестве аналога настоящего технического решения принят развлекательный комплекс, известный из патентного документа RU 2216377 C1. Известный комплекс содержит 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.

Для функционирования настоящего спортивно-развлекательного комплекса необходимо обеспечить получение искусственного снега. На практике искусственный снег получают распыляя и охлаждая воду, или измельчая лед, получаемый в льдогенераторах. Данный метод обладает рядом преимуществ и начинает получать распространение. При этом могут быть использованы установки, например, компаний GENEGLACE (Франция), Recom Ice Systems (Голландия), KTI-Plersch Kältetechnik (Германия) или Snowman Refrigeration Equipment Co. (Китай), обладающие достаточной производительностью. Однако настоящее техническое решение не ограничено указанным способом получения снега.

Для реализации любого способа создания искусственных зимних условий внутри спортивно-развлекательного комплекса необходимо использовать установки для охлаждения воды и воздуха. Работа указанных установок сопровождается выделением энергии в виде тепла, которое отводят от данных установок посредством теплообменников.

Выделяемую установками для охлаждения воды и воздуха тепловую энергию целесообразно использовать для нужд спортивно-развлекательного комплекса, в частности, для нагрева воды в бассейнах, поддержания комфортной температуры воздуха в других помещениях комплекса.

На практике возможны два основных режима работы установок для охлаждения воды и воздуха - непрерывный и периодический.

Периодический режим находит применение, например, при получении искусственного снега в ночное время суток, когда склон для горнолыжного катания готовят к следующему рабочему дню, не создавая неудобств для посетителей комплекса. Однако при этом возникает следующая техническая проблема: как эффективно использовать тепловую энергию, полученную в ночное время, при дневном пике потребления энергии?

Задачей настоящего технического решения является снижение затрат энергии для функционирования спортивно-развлекательного комплекса.

Технический результат, обеспечиваемый данным техническим решением, выражается в снижении затрат энергии в спортивно-развлекательном комплексе благодаря выравниванию графика нагрузки горячего водоснабжения комплекса.

Технический результат достигается благодаря тому, что спортивно-развлекательный комплекс содержит первое

помещение с устройством для охлаждения воздуха и/или воды для создания зимнего микроклимата для лыжного спорта и/или развлечений и второе помещение с устройством для нагревания воздуха и/или воды для создания летнего микроклимата для водного спорта и/или развлечений и/или лечебно-профилактических процедур. Причем устройство для охлаждения и устройство для нагревания связаны между собой через теплообменник. При этом комплекс содержит устройство для накопления тепловой энергии, связанное с теплообменником. Теплообменник и устройство для накопления тепловой энергии выполнены с возможностью получения тепловой энергии от устройства для охлаждения и отдачи тепловой энергии устройству для нагревания.

Второй вариант выполнения комплекса характеризуется тем, что устройство для накопления тепловой энергии представляет собой бассейн с водой.

Техническое решение поясняется принципиальной схемой.

Комплекс реализован следующим образом.

Спортивно-развлекательный комплекс 1 содержит помещение 2 с искусственным микроклиматом для зимних видов спорта и/или развлечений и помещение 3 с искусственным микроклиматом для водного спорта и/или развлечений и/или лечебно-профилактических процедур, а также техническое помещение 4 для размещения технологических установок.

В помещении 2 оборудованы, например, горнолыжная трасса со склоном 5 или так называемый "сноупарк". Помещение 2 обшито термопанелями (на схеме не показаны), изолирующими данное помещение от окружающей среды и других помещений комплекса. Искусственный микроклимат поддерживается в помещении 2 охладителями и осушителями 6 воздуха. Таким образом в помещении 2 даже в летний сезон могут быть

созданы благоприятные зимние условия, комфортные для занятий спортом и развлечений.

Необходимое количество искусственного снега вырабатывается одной или более установками 7 для получения льда и/или снега, конструктивно содержащих устройства для охлаждения воздуха и/или воды.

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 по каналу 8 в помещение 2 при помощи охлажденного воздуха, где снег распределяют по склону 5.

В помещении 3 размещены бассейн 9 с водой и устройство поддержания микроклимата 10, включающее в себя нагревательный элемент.

В помещении 4 расположена установка 11 для нагрева воды и воздуха в помещении 3, связанная с бассейном 9 и устройством поддержания микроклимата 10 через канал 12 с теплоносителем. На схеме связь установки 11 для нагрева воды и воздуха и устройства поддержания микроклимата 10 не показана.

Устройство для охлаждения в установке 7 для получения льда и/или снега связано с устройством для нагревания воздуха и/или воды в установке 11 для нагрева воды и воздуха через теплообменник 13.

Теплообменник 13 связан с устройством 14 для накопления тепловой энергии (аккумулятором тепловой энергии). В одном

из вариантов реализации комплекса 1 устройство 14 для накопления тепловой энергии представляет собой обычный плавательный бассейн с водой, расположенный в помещении 3.

Причем теплообменник 13 и устройство 14 для накопления тепловой энергии выполнены с возможностью получения тепловой энергии от устройства для охлаждения в установке 7 и отдачи тепловой энергии устройству для нагревания в установке 11.

Таким образом, систему для рекуперации и накопления тепловой энергии образуют установка 7 для получения льда и/или снега, установка 11 для нагрева воды и воздуха, теплообменник 13 и устройство 14 для накопления тепловой энергии.

Возможность получения тепловой энергии от устройства для охлаждения в установке 7 и отдачи тепловой энергии устройству для нагревания в установке 11 конструктивно может быть реализована в виде изменения движения потока теплоносителя по соответствующим трубопроводам (см., в частности: Справочник по теплообменникам. Под ред. Петухова Б.С. и Шикова В.К., Москва: "Энергоатомиздат", 1987; Левенберг В.Д. и др. Аккумулирование тепла. Киев: "Тэхника", 1991).

Система для рекуперации и накопления тепловой энергии действует в спортивно-развлекательном комплексе следующим образом.

Установка 7 вырабатывает лед и/или снег, транспортируемый через канал 8 в помещение 2. При этом устройство для охлаждения в установке 7 выделяет тепловую энергию. Данная тепловая энергия переносится теплоносителем в устройство для нагревания в установке 11 для нагрева воды и воздуха. Указанный теплоперенос осуществляется в теплообменнике 13.

При необходимости вся или часть тепловой энергии переносится теплоносителем в устройство 14 для накопления тепловой энергии.

В дальнейшем, в случае недостатка количества теплоты поступающей от теплообменника 13 в устройство для нагревания в установке 11, устройство 14 для накопления тепловой энергии соединяют с теплообменником 13 для переноса ранее накопленной тепловой энергии в устройство для нагревания в установке 11.

1. Спортивно-развлекательный комплекс, содержащий первое помещение с устройством для охлаждения воздуха и/или воды для создания зимнего микроклимата для лыжного спорта и/или развлечений и второе помещение с устройством для нагревания воздуха и/или воды для создания летнего микроклимата для водного спорта, и/или развлечений, и/или лечебно-профилактических процедур, причем устройство для охлаждения и устройство для нагревания связаны между собой через теплообменник, отличающийся тем, что содержит устройство для накопления тепловой энергии, связанное с теплообменником, причем теплообменник и устройство для накопления тепловой энергии выполнены с возможностью получения тепловой энергии от устройства для охлаждения и отдачи тепловой энергии устройству для нагревания.

2. Спортивно-развлекательный комплекс, содержащий первое помещение с устройством для охлаждения воздуха и/или воды для создания зимнего микроклимата для лыжного спорта и/или развлечений и второе помещение с устройством для нагревания воздуха и/или воды для создания летнего микроклимата для водного спорта, и/или развлечений, и/или лечебно-профилактических процедур, причем устройство для охлаждения и устройство для нагревания связаны между собой через теплообменник, отличающийся тем, что содержит устройство для накопления тепловой энергии, связанное с теплообменником, причем теплообменник и устройство для накопления тепловой энергии выполнены с возможностью получения тепловой энергии от устройства для охлаждения и отдачи тепловой энергии устройству для нагревания, а устройство для накопления тепловой энергии представляет собой бассейн с водой.