CS257919B1

CS257919B1 - A system with a stable channel system and a heat exchanger tube grate

Info

Publication number: CS257919B1
Application number: CS86830A
Authority: CS
Inventors: Jiri Paces; Ladislav Michalicka; Jiri Michalicka
Original assignee: Jiri Paces; Ladislav Michalicka; Jiri Michalicka
Priority date: 1986-02-05
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS83086A1

Abstract

Systém se stabilní soustavou kanálů a teplosměnným trubkovým roštem pro výměnu tepla s Jedním teplosměnným prostředím má stabilní soustavu kanálů, která Je připojena k teplosměnnému trubkovému roětu, který.Je zabudovaný do podlahy shora otevřenýoh prostorů pro umělé ledová ploohy, a která Je připojena přes uzavírací ventily jak k obvodu ustrojí pro ohlazení teplosmŠnného prostředí při výrobě ledu, tak i k obvodu výměníku teplosměnného prostředí s ohřívanou tekutinou při sběru solárního tepla. Systém je vhodný pro využití ohladioího trubkového roštu ledové ploohy nezastřešenýoh zimníoh stadionů se solankovým chlazením v době, kdy se na ledové ploše nebruslí.·The system with a stable system of channels and a heat exchange tube grid for heat exchange with one heat exchange medium has a stable system of channels, which is connected to a heat exchange tube grid, which is built into the floor of the open spaces for artificial ice rinks from above, and which is connected via shut-off valves both to the circuit of the device for cooling the heat exchange medium during ice production, and to the circuit of the heat exchange medium exchanger with heated fluid during solar heat collection. The system is suitable for using the cooling tube grid of the ice rink of unroofed winter stadiums with brine cooling when the ice rink is not being skated.

Description

Vynález se týká systému se stabilní soustavou kanálů a teplosměnným trubkovým roštem pro výměnu tepla s jedním teplosměnným prostředím, u kterého je stabilní soustava kanálů připojena k teplosměnnému trubkovému roštu, který je zabudovaný do podlahy shora otevřených prostorů pro umělé ledové plóohy· Tento systém řeší využití chladicího trubkového roštu ledové ploohy nezastřešených zimních stadionů se solankovým chlazením v době, kdy se na ledové ploše nebruslí*BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a system with a stable duct system and a heat exchange tubular grate for heat exchange with a single heat transfer environment, wherein the stable duct system is connected to a heat exchange tubular grate embedded in the floor of open spaces for artificial ice sheets. tubular grate of ice platforms of uncovered ice rinks with brine cooling at a time when they are not sanded *

Je všeobecně známé, že ledová plocha zimních stadionů je vychlazována buč přímým odparem ohladivajnebo teplonosnou látkou· Obojí se děje tak, že v ploše je položen teplosměnný trubkový rošt, který je napojen na příslušné chladicí zařízení· Chladivo se v trubkách odpařuje nebo v případě solanky pouze cirkuluje a vždy ochlazuje plochu· Délka trubek v ploše je zhruba 22 až 25 km,v závislosti na požadované době provozu ledové plochy· *It is well known that the ice rink of an ice rink is cooled either by direct evaporation or by a heat transfer agent. · Both are done by placing a heat exchanger tubular grate in the surface, which is connected to the respective cooling equipment. circulates and always cools the surface · The length of the tubes in the surface is approximately 22 to 25 km, depending on the required operating time of the ice surface · *

V poslední době se stále více využívají zimní stadiony s nepřímým odpářem chladivá, kde je teplonosnou látkou solanka, která se oohlazuje v kotlových výparníoích pro chlazení solanky, umístěných ve strojovně, V ledové ploše těchto stadionů jsou použity polyetylenové trubky v délce 22 00Ó m, které jsou buč zasypány antukou a nebo zabetonovány a kterými cirkuluje solanka při provozu zimního stadionu· Zařízení strojovny a plochy včetně stavební části má značnou hodnotu, avšak využívá se jen zhruba čtyři až pět měsíců v roce. V letním období je mimo provoz.Recently, more and more use is made of winter stadiums with indirect evaporation coolant, where the heat transfer medium is brine, which is cooled in the boiler evaporators for cooling the brine, located in the engine room. they are either covered with clay or concreted and circulated by the brine during the operation of the ice rink. The machine room and the area including the building part is of considerable value, but it is used only about four to five months a year. In summer it is out of order.

Vynález si klade za úkol podstatně zmenšit uvedené nevýhody a upravuje zapojení solankového okruhu tak, aby bylo možné využít celé ledové plochy jako slunečního kolektoru.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to substantially reduce the above-mentioned disadvantages and to provide for the connection of the brine circuit so that the entire ice surface can be used as a solar collector.

Podstata řešení podle vynálezu spočívá v tom, že stabilní soustava kanálů je připojena přes uzavírací ventily jak k obvodu ústrojí pro chlazení tep-losměnného prostředí při výrobě ledu, tak i k obvodu výměníku teplosměnného prostředí s ohřívanou tekutinou při sběru solárního tepla, přičemž do obvodu výměníku teplosměnného prostředí s ohřívanou tekutinou při sběru solárního tepla je zapojeno další cirkulační solankové čerpadlo. Teplosměnným prostředím v celém systému je s výhodou solanka*a solárním teplem ohřívaná tekutina je voda.The principle of the solution according to the invention is that the stable channel system is connected via shut-off valves both to the periphery of the heat-exchanger cooling device for ice production and to the heat-exchanger heat-exchanger circuit with heated liquid while collecting solar heat. The medium with the heated liquid when collecting solar heat is connected to another circulating brine pump. Preferably, the heat transfer medium throughout the system is brine and the heat-heated liquid is water.

Hlavní výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že systém podle vynálezu umožňuje využít celé ledové plochy jako slunečního kolektoru· Získané teplo se předává v dalším výměníku vodě, kterou je. možné použít k nejrůznějším účelům, jako např. ohřáté vody pro plavecké bazény, pro zálivku např· skleníků, pro předehřátí teplé užitkové vody apod. Systém podle vynálezu tedy umožňuje využití již instalovaného.teplosměnného trubkového roštu včetně náplně chladicího prostředí jako velkého tepelného kolektoru při minimálních nákladech na jeho další využití· Měřením, které se provádělo za polojasného počasí, byly zjištěny intenzita sluneční radiace 300-500 W/m^ a teplota solanky v potrubí až +25°C.The main advantages of the solution according to the invention are that the system according to the invention makes it possible to use the entire ice surface as a solar collector. can be used for various purposes, such as heated water for swimming pools, for watering eg greenhouses, for preheating hot water etc. The system according to the invention thus allows the use of already installed heat exchange tubular grate including cooling medium filling as a large heat collector with minimal costs of its further use · Measurements carried out in semi-cloudy weather revealed solar radiation intensity of 300-500 W / m ^ and brine temperature up to + 25 ° C.

Z toho je zřejmé, že popsané zařízení je velmi výhodné pro přihřívání studniční vody, případně vody z vodovodního řádu, kdy pracuje téměř zdarma, pouze je třeba zajistit pohon cirkulačního čerpadla. Po doplnění několika automatizačních. prvků je u systému možný i automatický provoz. Také pořizovací náklady jsou velmi malé, vzhledem k tomu, že větší část systému je již instalována· • 257919 «-Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na přikladu provedení ve spojení s výkresovou částí.From this it is obvious that the described device is very advantageous for reheating the well water or water from the water system, when it works almost free of charge, only it is necessary to ensure the drive of the circulation pump. After adding several automation. automatic operation is possible in the system. Also, the purchase costs are very small, since a larger part of the system is already installed. The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.

Na obr. je schematicky znázorněn systém podle vynálezu.The system according to the invention is schematically illustrated.

Pod Činnou plochou nezastřešeného zimního stadionu, na které má být vytvářen led, je upraven teplosměnný trubkový rošt 1.· Ten je přes stabilní soustavu kanálů 6 připojen přes neznázorněné uzavírací ventily k ústrojí 7 pro chlazení teplosměnného prostředí při výrobě ledu. Obvod ústroji 7 pro chlazeni teplosměnného prostředí při výrobě ledu je tvořen kotlovým výparníkem 2 pro chlazení solanky a cirkulačním solankovým čerpadlem 3, případně ještě dalšími nezakreslenými obvyklými prvky, jako je např. kompresor apod. Ke stabilní soustavě- kanálů 6 je přes neznázorněné uzavírací ventily rovněž připojen obvod výměníku 4 teplo, směnného prostředí s ohřívanou tekutinou při sběru solárního tepla, ye kterém je zapojeno dalši cirkulační solankové čerpadlo 5, Výkon a dopravní výška-tohoto dalšího cirkulačního solankového čerpadla 5 se volí tak, aby odpovídaly tlakovým ztrátám výměníku 4 teplosměnného prostředí a potrubních rozvodů. Pochopitelně i v obvodu 8 spotřebiče, to je za výměníkem 4 teplosměnného prostředí, může být podle potřeby upraveno alespoň jedno nezakreslené cirkulační čerpadlo. Mimoto je oelý systém propojitelný navzájem, to znamená, že lže propojit teplosměnný trubkový rošt Γ, případně stabilní soustavu kanálů 6 jak s ústrojím 7 pro chlazeni teplosměnného prostředí, tak i s výměníkem 4 teplosměnného prostředí,Under the active area of the open-air ice rink, on which ice is to be formed, a heat exchanger tube grate 1 is provided. It is connected via a stable set of ducts 6 via shut-off valves (not shown) to a device 7 The circuit 7 for cooling the heat transfer medium in ice making is formed by a boiler evaporator 2 for cooling the brine and a circulating brine pump 3, or other conventional elements, such as a compressor or the like. the heat exchanger circuit 4 of the heat exchange fluid with the solar heat collector connected to which a further circulating brine pump 5 is connected. of piping. Of course, even in the consumer circuit 8, that is, downstream of the heat exchanger 4, at least one uncirculated circulation pump can be provided as desired. Moreover, the steel system can be connected to one another, i.e. it can be connected to the heat exchanger tube grate Γ or to a stable channel system 6 with both the heat exchanger cooling device 7 and the heat exchanger 4,

V dalším je popsána činnost systému podle vynálezu,The operation of the system according to the invention is described below,

V období, kdy Činná plocha nezastřešeného zimního stadionu je využívána pro vytváření ledové ploohy, zajištuje ústrojí 7 pro chlazení teplosměnného prostředí ochlazování solanky, která působením cirkulačního solankového čerpadla 3 prochází stabilní soustavou kanálů 6 a teplosměnným trub- kovým roštem l,čimž odebírá teplo z plochy na tomto teplo257919 směnném trubkovém roštu £ upravené· V této době je obvod výměníku 4 teplosměnného prostředí odpojen. V období, kdy se ústroji 7 pro chlazeni teplosměnného prostředí již nevyužívá pro chlazení solanky a případné vytváření ledové plochy, může se odpojit od stabilní soustavy kanálů a od teplosměnného trubkového roštu £, který potom slouží jako sběrač solárního tepla. V tomto případě přebírá solanka v teplosměnném trubkovém roštu 1 plochy nezasťřešeného zimního stadionu teplo z okolí, ohřívá se a při cirkulaci výměníkem 4 teplosměnného prostředí předává toto teplo ohřívané vodě. Tepelný výkon a teplotní úroveň budou přirozeně závislé na dispozičním uspořádáni ledové plochy a zejména na sluneční radiaci. Hmotnostní tok vody výměníkem 4 teplosměnného prostředí se předpokládá konstantní podle potřeby příslušného spotřebiče.During the period when the active area of the open-air ice rink is used to form an ice rink, the cooling device 7 provides cooling of the brine, which, through the circulation brine pump 3, passes through a stable channel system 6 and heat exchanger 1 to remove heat from the area. The heat exchanger circuit 4 is disconnected at this time. In the period when the heat exchange cooling device 7 is no longer used for cooling the brine and eventually forming an ice surface, it can be disconnected from the stable channel system and the heat exchange tube grate 6, which then serves as a solar heat collector. In this case, the brine in the heat exchange tubular grate 1 of the area of the unshielded ice rink takes over the heat from the surroundings, heats up and transfers it to the heated water when circulating through the heat exchanger 4. The heat output and temperature level will naturally depend on the disposition arrangement of the ice surface and in particular on solar radiation. The mass flow of water through the heat exchanger 4 is assumed to be constant as required by the respective appliance.

Pokud požadavky spotřebiče na teplotní úroveň dodávaného tepla přesáhnou možnosti popsaného systému s prostým odběrem solárního tepla, lze zvýšit po přepojení teplotu dodávaného tepla využitím stávajícího ústrojí 7 pro chlazení teplosměnného prostředí ve funkci tepelného čerpadla. Tepelný výkon i teplotní úroveň tepla dodávaného do výměníku 4 teplosměnného prostředí se tím výrazně zvýší, ovšem za cenu zvýšení provozních nákladů, které představují pohon kompresoru, obsluha a pod.If the demand for the temperature level of the supplied heat exceeds the possibilities of the described system with a simple solar heat demand, after switching the temperature of the supplied heat can be increased by using the existing heat exchange environment cooling device 7 as a heat pump. The heat output and temperature level of the heat supplied to the heat exchanger 4 will thus increase significantly, but at the expense of operating costs, such as compressor drive, operator, and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1 · A system with a stable duct system and a single-heat transfer tube grate, in which a stable duct system is connected to a heat exchange duct which is built into the floor of open ice areas, characterized by the fact that this stable duct system ( 6) is connected, via shut-off valves, to both the circuit (7) for cooling the heat exchange medium in ice making and to the heat exchanger (4) of the heat exchange medium with heated liquid for collecting solar heat, heat transfer medium with heated liquid for solar heat collection is connected to another circulation brine pump (5) ·

System according to claim 1, characterized in that the heat transfer medium is brine and the heated liquid is water ·