Системы подогрева футбольных полей


Системы подогрева футбольных полей

   Необходимость строительства систем подогрева продиктована насущной потребностью повышения качества футбольных полей в холодные осенне-весенние периоды года, характерные для большинства регионов нашей страны. Кроме того, появились поля с искусственным покрытием газонов, которые в основном используются в тренировочных целях или для массового футбола. На этих полях системы подогрева особенно нужны, т.к. только они могут круглый год обеспечивать такое состояние газона, при котором возможно проводить нормальный игровой процесс. 

   Наша компания разработала и реализовала несколько проектов систем жидкостного низкотемпературного подогрева футбольных полей с искусственным покрытием газонов для региона Подмосковья.

info21(1).jpg

   На рис. 1 показана схема футбольного поля, оборудованного системами жидкостного подогрева газона. Система подогрева состоит из теплового пункта и трубопроводов подогрева (коллекторов и трубопроводов из сшитого полиэтилена), закладываемых под газон футбольного поля. В качестве рабочего теплоносителя применяются водногликолевые теплоносители (ВГТ), концентрация которых задается в зависимости от преобладающих температур в районе строительства поля. Так, при температурах около -30°С, концентрация раствора составляет ?43%. В системе жидкостного подогрева размещение труб под газоном определяется видом покрытия и условиями его укладки. Глубина заложения труб под газон и расстояние между трубами рассчитывается по конструктивным схемам и характеристикам слоев поля.

info21(2).jpg

   На рис. 2 показано размещение труб подогрева под газоном для натурального поля и поля с искусственным покрытием. Поле с искусственным покрытием обычно строится заново на отведенной площадке и предусматривает укладку специальных слоев из щебня и песка, в которых прокладываются дренажные устройства и трубы подогрева. Эластичность такого поля за счет травы и засыпки находится на уровне натурального поля, а система подогрева может обеспечивать такое состояние круглогодично. На натуральном поле система подогрева лишь продлевает сезон: осенью система подогрева включается при среднесуточной температуре ниже 2 °C и работает до -10 °C, а весной включается за 2-3 недели до начала футбольного сезона и обеспечивает оттаивание и сушку газона и создание благоприятных условий для роста травы. Зимой система подогрева на натуральных полях отключается и газону предоставляется биологический отдых. 


 Расчет количества теплоты для поддержания заданного температурного режима на поверхности газона (0-2 °C) определяется по формуле: 
 Q = a*F*(to-tH) 
 где a - коэффициент теплоотдачи от поверхности газона в окружающую среду; 
 F - площадь подогреваемого газона; 
 to - температура на поверхности газона; 
 tH - расчетная наружная температура. 

 Кроме того, требуется учитывать потери теплоты вглубь поля, которые составляют 15-20 % от расчетной потребности. Значения температуры на границе слоев определяются по формуле:
 
 t = to + Q/F*D/l 
 где d - толщина слоя;
 l - эффективная теплопроводность. 

 Фактические расчеты значительно сложнее, т. к. коэффициент теплоотдачи зависит от скорости и направления ветра, высоты травы и других факторов, а коэффициент теплопроводности - от влажностного состояния слоев, качества дренажа, толщины слоя снега и льда и т. п. 

 Приготовление рабочего теплоносителя производится в тепловом пункте, который подключается к тепловым сетям или автономному источнику тепла (котельная). 

info21(3).jpg

   На рис. 3 приведена принципиальная схема теплового пункта и системы подогрева. Первичный теплоноситель из тепловых сетей или автономного источника теплоты проходит через пластинчатый теплообменник и нагревает ВГТ. Система автоматического регулирования обеспечивает требуемый нагрев по сигналам датчиков температуры. На поверхности газона обеспечивается температура около 0°C, у труб подогрева на поле с искусственным покрытием 25-35°C. Размещение коллекторов системы подогрева на поле имеет важное значение для обеспечения равномерного прогрева всей площади газона при минимальных затратах на устройство такой системы.

   Коллекторы могут быть расположены с одного из торцов поля или вдоль его длинной стороны. Учитывая, что стандартное поле имеет размеры 70 х 110 м, к коллекторам, проложенным вдоль длинной стороны, можно подключить петли труб подогрева общей длиной каждой не более 140 м, в то время как от торца длина петли возрастает до 220 м. Обеспечивая заданный перепад температур рабочего теплоносителя и требуемую поверхность нагрева труб, короткие петли потребуется прокладывать меньшего диаметра и чаще, чем при длинных петлях. Кроме того, перерасход труб на коллекторы, устройство длинной траншеи и затрудненность при совмещении с дренажной системой, предопределяет выбор размещения коллекторов с одного из торцов поля.

 

   Система подогрева заполняется раствором этиленгликоля при наружной температуре не ниже 5 °C. Подача раствора производится насосом из передвижной цистерны и выполняется таким образом, чтобы обеспечить устойчивое вытеснение воздуха из труб подогрева через штуцер у теплообменника в тепловом пункте. Заполнение ведется в течение двух суток импульсной подачей раствора. Контрольные проверки подачи производятся после каждой 1/5 заполняемого объема. Общим контролем является заполнение всего расчетного объема рабочего контура. После этого включается рабочий насос и проверяется циркуляция в контуре. Периодически он отключается и производится выпуск воздуха, вытесняемого из системы.


   При повышении температуры грунта больше заданной величины (определяется расчетом и при наладке) клапан начинает закрываться, сокращая подачу первичного теплоносителя (из тепловых сетей или автономной котельной).

info21(4).jpg

   Экологическая безопасность при эксплуатации системы жидкостного подогрева с использованием водного раствора этиленгликоля достигается тем, что при возникновении аварийной утечки насос циркуляции теплоносителя автоматически останавливается. Такая утечка обнаруживается падением давления в рабочем контуре за счет срабатывания реле давления и размыкания контактов магнитного пускателя рабочего насоса. Для предотвращения выливания раствора этиленгликоля в грунт включается аварийный насос, перекачивающий этот раствор в аварийные баки, установленные в тепловом пункте или на площадке рядом с ним. После устранения аварии раствор из баков перекачивается этим же насосом в систему подогрева.

   Система жидкостного подогрева футбольных полей имеет существенные преимущества перед другими системами (например, электроподогревом), т. к. температура рабочего теплоносителя небольшая, что создает наиболее благоприятные температурные условия для корневой системы натуральных полей, а для любого газона она позволяет обеспечить заданную температуру и ее точную регулировку в зависимости от наружных условий. 


 В статье использованы материалы из статьи: 
"Системы подогрева футбольных полей" 
М. Г. Тарабанов, канд. тех. наук, директор научно-инженерного центра "Инвент"; 
В. Ф. Сергеев, главный инженер научно-инженерного центра "Инвент"; 
С. В. Буров, генеральный директор фирмы "Интраст"


Источник: журнал "Авок" 2003, №7

Возврат к списку

Уникальное предложение!
Викстрой
Схема проезда
Схема проезда