ISTILLVERKNING, -MÅLNING o. ISVÅRD Kenneth Weber ETM Kylteknik AB
Lite historik Människan började åka skridskor för ca 5000 år sedan ungefär samtidigt som man började äta glass i Kina! Första konstgjorda isen gjordes 1876 i London. Första ishallen byggdes i London 1895. Första fungerande betongpisten byggdes 1917. Sveriges första ishall byggdes 1958 (i Jönköping) Idag finns det 350 ishallar och 12 bandyhallar i Sverige
ISYTOR: Kan indelas i ute- och innebanor: Hockey-/konståknings-, bandy-, curling- och hastighetsåkningsbanor. Dessutom finns isytor för rekreationsåkning. Hockeyrink har måtten 30x60 kurvradie 7-8.5m. (26x61 kr=8.5m i N-Amerika) Bandybana har måtten 60x100m (max 65x110m) Curlingbana har måtten 4.5(5.0)x45m Hastighetsbanan skall vara 400m lång, 10m bred med 112m raksträcka och 25m innerradier. För rekreation används olika stora isytor, både naturis och konstfruset. Ett mått på acceptabel persontäthet på dessa banor är 2.3-2.8m2/person alltså max ca 650 personer på en hockeyrink!? Skidtunnlar är också vintersportarenor där is och snö skall hanteras. Snön i en skidtunnel byggs upp på ett islager som sedan skall hållas på rätt temperatur för att upprätthålla ett Perfekt snölager för längdskidåkning.
NATURIS ÄR DEN BÄSTA ISEN ATT ÅKA PÅ!
BLACK ICE den snabbaste Isen! Världsrekordet med isjakt är 230 km/h
KONSTIS KRÄVER KUNSKAP
CURLINGIS KRÄVER EXTRA MYCKET KUNSKAP
Arenor och ishallar kan se ut på olika sätt
och ha helt olika förutsättningar vad gäller belastningen på isen.
För vem värmer vi ishallen?
ATT GÖRA OCH SKÖTA IS ÄR ETT HANTVERK DET UTFÖRS AV ISMAKARE!
ISPISTEN
Ishallen som Energisystem
Underlaget/ispisten Värmelasten Geotermisk värme (värme från frostskyddet) Temperaturfördelning i tvärsnitt av en ispist
Underlaget/ispisten Betongplatta / kylrör / armering Isolering Markbädd / tjälskydd Grusbädd / kylrör / fiberduk Isolering Markbädd / tjälskydd
ATT BYGGA EN BRA PIST KRÄVER PROFFS. Toleranser: Lutning på hela ytan ±8mm Buktighet ±3mm på 2m mätlängd krav enl. Bygga ishall
Lågstrålningsduk minskar värmestrålningen mot isytan
LED belysning t ex minskar värmebelastningen mot isen
VÄRMEBELASTNING MOT IS Ökad kunskap ger bättre iskvalitet. De fysikaliska egenskaperna för is skiftar stort inom ett relativt snävt temperaturområde (-1 till -10⁰C) Oftast är det en ren tillfällighet att isen håller rätt temperatur, ytan är antingen för mjuk, blöt, eller för hård och spröd. Ökad kunskap om drift och skötsel samt moderna hjälpmedel ger driftpersonalen bättre förutsättningar vad gäller iskvalitet! En konstfrusen isbana är ett värmetransportsystem. För att hålla en isyta vid konstant temperatur måste den värme som isen absorberar från omgivningen transporteras bort genom islagret. Värmebelastningen mot en isyta, i t.ex. en hockeyhall, består i huvudsak av strålning från väggar och tak, konvektion från den varma luften, och av läggvattnet som måste tömmas på värme för att frysa till is.
VÄRMEBELASTNING MOT IS Värmebelastning mot Is Ismaskin 12 % Varma luften 15 % Publik och spelare Transportförluster 4 % 2 % Rh 13 % Grundvärme 4 % KB -pumpar 12 % Belysning 7 % Strålning 31 % KB -pumpar Belysning Strålning Grundvärme Rel fukt Varma luften Rolba Zamboni Transportförluster Publik och spelare Fig1: Exempel på värmebelastning i träningsarena, Hockey Magazine, USA
VÄRMEBELASTNING MOT IS Värmebelastningen varierar relativt mycket under dygnet, den är som lägst under natten och som högst vid intensiv träning och vid matcher. Värmetransporten genom isytan sker genom att hålla underliggande köldbärarrör kallare än själva ytan. Värmeflödet ökar genom att temperatur- skillnaden mellan isytan och köldbärarrören ökas.
VÄRMEBELASTNING MOT IS 3 cm / -9 C Förhållandet mellan luftens temperatur/relativfukt, isens tjocklek och isens yttemperatur och vattnets sammansättning är avgörande för det vi kallar iskvalitet!
KONSTIS
KONSTIS Då grundläggande kunskap och erfarenhet saknas, söker man ofta orsaken till dålig iskvalitet i fel pistkonstruktion eller i fel sorts vatten. Kort kan man säga att kvalitén inte beror på om underlaget består av köldbärarrör i betong eller i grus. Is är is! Felet på pisten kan vara att underlaget inte är helt plant eller att ytan inte genomdränkts med vatten innan nerkylningen startades vid isläggningen. Vid grusbanor kan det leda till dålig termisk kontakt mellan köldbärarrören och isen med sämre kylverkan som följd.
KONSTIS Kunskap och erfarenhet Betong eller grus. Is är is! Plant underlag Preparering
KONSTIS Vattenkvalitet Vattenbehandling Elektrisk ledningsförmåga (microsiemens µs) ORFA (Ontario Recreation Facilities Association) Sverige - 100 till över 400 µs Kemiska tillsatser? Inget går upp mot absolut rent vatten!
ISUPPBYGGNAD
ISUPPBYGGNAD Förberedelse grus betong Pisttemperatur ca -8 till -9⁰C Luften Vatten i tunna skikt. Isuppbyggnad skall ske i tunna skikt det betyder att man skall spraya på kallt vatten lager på lager!
ISUPPBYGGNAD Planera Grundis Infärgningen skall ligga så nära isytan som möjligt! Linjer och cirklar Försegling Slityta
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Isens tjocklek ekonomin linjer och reklam tydliga Hyvling skridskoskär, is-flisor och luft ISVÅRD hett vatten.
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Läggvattnets temperatur diskuteras ofta hos oss. Men inte i Canada as hot as possible Hett vatten innehåller mindre luft (inlösta gaser) Hett vatten ger bättre bindning till isytan Hett vatten fryser snabbare än kallt vatten! Mpemba effekten Temperering av isen Prova er fram!
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL NYTAPPAT KALLVATTEN SAMMA KALLVATTEN EFTER 4 TIMMAR Det går 1 syremolekyl på 300.000 vattenmolekyler (10⁰C)
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL NYTAPPAT VARMVATTEN SAMMA VARMVATTEN EFTER 4 TIMMAR
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Att varmt vatten fryser snabbare än kallt vatten fashinerade redan de gamla Grekerna. Mpemba effekten beskrevs redan 320fk av Aristoteles. Vill du läsa mer, Googla på why hot water freezes before cold. Och nu lite film.
Avdunstning ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Lägg alltid på så lite vatten som möjligt Zamboni med sprayanorning - Ingen duk!
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Daglig kontroll istjockleken (23 punkter enligt ORFA) Hjälpmedel laserteknik automatisk kantfräs isknackning. Endast genom noggrann och kontinuerlig kontroll kan isytan bibehållas funktionell och snygg hela säsongen.
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Här växer isen p g a för mycket vatten Här blir isen tunn p g a för hög hastighet ETT KÄNNT FAKTUM!
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL RESULTATET AV FORTTKÖRNING! Även fel fjädertryck på kniven ger tvättbräda
Anpassad kylning ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Svårast är trots allt att under dygnets alla timmar och under hela säsongen anpassa kylningen till de varierande värme-/fuktbelastningarna. Värmeabsorptionen ökar med kallare is vilket gör att Energianvändningen ökar. Under höst och vår är isen extra belastad av luftfuktigheten samt värmen som tränger igenom hallkonstruktionen vilket gör att isytan är varm, isen blir tunn. Under vintern är isen för det mesta för kall och tjock. Det är inte ovanligt att den då tidvis är hård som glas, flera grader för kall och nästan omöjligt att hyvla.
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Isen skall varken vara för varm, kall, för tunn eller för tjock! Självklart eller hur? För varmt För kallt En för varm isyta ger sämre glid eftersom skenan skär djupare ner i isen. Mycket snö i samband med hyvlingen leder till att isen till slut blir för tunn. En för kall isyta ger sämre grepp mot skridskoskäret och ger djupa spår. Under sådana förhållanden växer isen lätt och blir snart för tjock. Önskvärd istjocklek är 30 mm. Ur ren glidsynpunkt erhålls lägsta motståndet mot skenan vid istemperaturen -2,0 till -3.0 C. Hallens relativa fuktighet bör vara mellan 55-65 %.
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL Isen spricker, man får kondensfrysning på ytan man ligger helt snett. Under en och samma dag, i slutet av en match, kan isen vara hård, förutom vid målområdena där den är blöt och mjuk. Pucken rullar och ismakaren är förtvivlad! Klen tröst att det även på OS- och VM-arenor uppstår liknande problem. Det är alltså viktigt att komma ihåg att isen är ett levande material.
LITE OM UTEBANOR
UTEBANOR - KLIMATETS PÅVERKAN Lufttryck Rh Sol Vindhast. Utetemp KBin/ut
UTEBANOR VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN Isuppbyggnad 1-6 November
UTEBANOR VÄRMETRANSPORT GENOM ISEN Direkt solljus Reflekterat solljus Solens värmebelastning genom isen 188 W/m 2 Börvärde KB = -8.8 29 Februari Tillgänglig kyleffekt 1200 kw, total isyta 7150 m 2 => 168 W/m 2
UTEBANOR VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN Vit is reflekterar strålningsvärme, måla isen det sparar energi!
500 400 300 200 100 0-100 -200 UTEBANOR VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN Värmetransport genom målad och omålad is Normal Ice Painted Ice W/m 2 00:04:02 00:34:02 01:04:02 01:34:02 02:04:02 02:34:02 03:04:02 03:34:02 04:04:02 04:34:02 05:04:02 05:34:02 06:04:02 06:34:02 07:04:02 07:34:02 08:04:02 08:34:02 09:04:02 09:34:02 10:04:02 10:34:02 11:04:02 11:34:02 12:04:02 12:34:02 13:04:02 13:34:02 14:04:02 14:34:02 15:04:02 15:34:02 16:04:02 16:34:02 17:04:02 17:34:02 18:04:02 18:34:02 19:04:02 19:34:02 20:04:02 20:34:02 21:04:02 21:34:02 22:04:02 22:34:02 23:04:02 23:34:02 Timmar
150 100 50 0-50 -100-150 UTEBANOR VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN Utstrålning av värme på natten frikyla Bygg is under målnfria nätter 0 Normal Ice Painted Ice W/m 2 00:04:02 00:34:02 01:04:02 01:34:02 02:04:02 02:34:02 03:04:02 03:34:02 04:04:02 04:34:02 05:04:02 05:34:02 06:04:02 06:34:02 07:04:02 07:34:02 08:04:02 08:34:02 09:04:02 09:34:02 10:04:02 10:34:02 11:04:02 11:34:02 12:04:02 12:34:02 13:04:02 13:34:02 14:04:02 14:34:02 15:04:02 15:34:02 16:04:02 16:34:02 17:04:02 17:34:02 18:04:02 18:34:02 19:04:02 19:34:02 20:04:02 20:34:02 21:04:02 21:34:02 22:04:02 22:34:02 23:04:02 23:34:02 Timmar
VERKLIGHETEN 29/10-07: +11 C, REGN o STYV KULING!
- INGET NYTT - DENNA INSTRUKTION SKREVS 1964 av Sehlberg på Stal Ref. Norrköping
Thats it! Tack!