Pápa városi műjégpálya hűtőtechnológiai kialakítása
2013. december 2. | Dr. Csury István okl. gépészmérnök, okl. energetikus szakmérnök, egyetemi adjunktus, hűtőtechnológus | | 2 |
Pápa történelmi patinájú városképpel, műemlékekkel, kultúrtörténeti nevezetességekkel rendelkező járási jogú város. A Bakony és a Kisalföld peremén helyezkedik el, a Bakony-vidék gazdasági és kulturális központja. Története 884-ig nyúlik vissza. Története bővelkedik római-kori hadi úttal, végvári harcokkal, szabadságharci emlékekkel, patinás iskolával, híres üzemekkel (húsüzem, kékfestő üzem, malmokkal, Elektermax üzemmel), uszodával, élvonalbeli sportegyesülettel. Petőfi és Jókai is ide járt a híres református kollégiumba.
A Fő tér nagy kiterjedésű, országos hírű műemlékekkel körülépített, „szélmalom-kerék” alakú tér, négy sarkán egymástól eltolt tengellyel érkező útvonalak által kialakított térség. A Fő téren az Eszterházy kastély előtt áll Fellner Jakab híres építész legnagyobb alkotása, az 1774-83 között épült római katolikus plébániatemplom. A kéttornyos, klasszicizáló homlokzat a barokkot követő copf stílus jellegzetességét mutatja. A Fő téren szép XVIII. századi emeletes lakóházakat látunk, ez az ország legnagyobb barokk jellegű harmonikus egységben épült vidéki tere. Kiemelkedő szépségű a plébánia épülete, a Lábasház, a Bezerédi ház, amely alatt boltíves átjáró van a látványos sétáló és bevásárló Kossuth utcába. Kiemelkedő értékű a Zichy ház és a barokk Kenessey ház is. A térből leágazó Fő utca is gazdag műemlékekben (Griff Szálló, Református templom, Bencés templom, Járási Hivatal, Bíróság).
A városi Polgármesteri Hivatal 2006-ban nagyszabású köztéri rehabilitációs és város-felújítási programot hirdetett, mely során a Fő tér teljes rekonstrukciójára is sor került. Ebben az évben készültek el az engedélyezési tervek.
A téren a közúti forgalmat megszüntették és műemléki feltárásokat kezdtek. Újabb- és újabb leletek kerültek elő, ezért a munkák elhúzódtak. A teret körülvevő épületek felújítása után végül is 2012-ben elkezdődött a tér kialakítása. A tér nyáron hangulatos rendezvények, szabadtéri színház, hangverseny, vásárok színhelye, télen nyitott szabadidős műjégpálya lesz. A rekonstrukció tervezésével a Mezei Építész Műhelyt és a Timpanon Mérnökirodát, a kivitelezéssel a Boroszlán Zrt-t bízták meg és 2009 júniusában a tervek elkészültek. A jégpálya engedélyezési terve először 2008-ban, a kiviteli terv 2009-ben készült.
A trapéz alakú jégpálya jégfelülete az eredeti tervek szerint 1400 m² volt. A műemlék feltárások, a szökőkút, a templom bejárata miatt a jégpálya területe módosult, kisebb lett, a hűtő csővezeték iránya megváltozott az eredetire merőlegesre. 2013 februárjában új tervek készültek, ezek alapján a Fő-téri jégpálya hűtőcsöveinek szerelése és a burkolat kialakítása 2013 májusában fejeződött be. A Pápai Városi Műjégpálya a műemlék épületekkel körülvett Fő tér közepén helyezkedik el. A jégpálya alkalmas gyorskorcsolyázásra, jégkorongozásra, műkorcsolyázásra, jég-diszkó, jégrevü, jég-karnevál, jégmotor, curling, szabadidő korcsolyázás stb. jégsportok, testnevelési órák, korcsolyaoktatás tartására.
A jégfelület 950 m² lett, a szükséges hűtőteljesítmény max. 240 kW. A hűtőrendszer a jeget kiváló minőségben, esőmentes időben, enyhe szél, vagy szélcsend és szórt napsugárzás esetén +15 °C külső hőmérsékletig tudja biztosítani. Esőben, szél és napsütés esetén +20 °C levegő hőmérsékletnél még sportolásra alkalmas, megfelelő a jég. A műjégpálya idénye október végétől április elejéig tarthat, néhány melegebb napot kivéve. A Fő tér és a műjégpálya látványtervét az 1. ábra mutatja.
1. ábra. A Fő tér és a műjégpálya látványterve
A műjégpálya hűtőrendszere három részből áll:
- a hidegenergiát biztosító hűtőrendszerből,
- a közvetítő-közeg távvezetékből,
- a jeget biztosító pálya csőrendszerből.
Hűtőrendszer
A jégpálya hűtéséhez, a jég fagyasztásához és hidegen tartásához a szükséges hűtőteljesítményt a gépházban és az épülettömb udvarában, szabad téren elhelyezett hűtőrendszer biztosítja. A hűtési rendszer egy fokozatú klórmentes hűtőközeg-keverékkel (blend) üzemelő, közvetítő közeget hűtő (etilén-glykol-víz oldat) rendszer. A hűtőgépházban, amely a Pápa, Fő utca 7. sz. épület pincéjében van elhelyezve, csavarkompresszoros folyadékhűtő aggregát hőcserélőn keresztül végzi a közvetítő-közeg lehűtését, illetve itt található a kondenzátor, amely a hűtőközeget cseppfolyósítja. A kondenzálást folyadék végzi, a felmelegedett híg oldatot szivattyúcsoport áramoltatja a szomszéd épület udvarán telepített zárt rendszerű léghűtéses vízvisszahűtőhöz. A lehűtött közvetítő-közeget szintén szivattyúcsoport szállítja a jégpálya csöveihez. A hűtőaggregát komplett egység, amely olajleválasztóval, hőcserélőkkel, csővezetékekkel, szabályozó és elzáró szerelvényekkel, automatika elemekkel, teljesítmény-szabályozással rendelkezik.
Közvetítőközeg-távvezeték
A lehűtött közvetítő közeget kb. 70 m hosszú távvezeték szállítja a hűtőgépháztól a jégpálya osztó csöveihez, valamint vissza, a gyűjtő csövön keresztül a gépházban elhelyezett tároló (puffer) tartályhoz. A távvezeték a Fő utca alatti csőaknában helyezkedik el, a csőtágulást biztosító felerősítésekkel. A visszatérő hűtőfolyadék a visszatérő távvezeték végénél a gépházba telepített nyitott, szögletes tartályba áramlik, amely egyben a közvetítő közeg sűrűségének és fagyáspontjának a beállítására és tárolására is szolgál. Ebből szívják a szivattyúk a folyadékot és nyomják a hőcserélőn keresztül. Lehetőség van a tartálytól független közvetlen cirkuláltatásra is, vagy részkeringetésre megkerülő vezetéken keresztül. A kondenzátor-vízhűtő közötti távvezeték a gépházból induló másik távvezeték, amely részben a meglévő, részben új csőalagútban vezet a hőcserélők közötti oda- és visszatérő folyadékok számára.
A jeget biztosító pálya csőrendszere
A távvezeték a Fő tér és a Fő u. találkozásánál csatlakozik a pálya csőalagútban levő elosztó csövéhez, ahonnan a pálya csöveibe jut a hideg közvetítő közeg. A pálya betonjába épített csövek távolsága 80 mm, a pálya túlsó oldalánál a csövek visszafordulnak és az osztócsövek alatti gyűjtőcsőbe csatlakoznak. A jégelőállítási rendszer az UPONOR Pe-Xa Meltaway rendszer, amely Tichelmann kapcsolásban kialakított, DN 150 méretű PEHD osztó- és gyűjtővezetékekből és 25x2,3 mm méretű PEX csövekből áll (amely 1200 m hosszúságú tekercsben rendelhető). Ezért a pálya kialakításához rendkívül hasznosan alkalmazható, a minimális csőveszteséggel. A térhálósított polietilén (PEX) előnye, hogy a jégpálya alatti csőrendszer előnyös fizikai, és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Jelentős szerepet játszik ebben az osztó- és gyűjtőcső és az ágvezeték közötti nagyszámú csatlakozást biztosító, gyors, egyszerű, bontható Rosex kötés.
A gyűjtőcső kialakítása ún. Tichelmann (visszaforduló) elrendezésű, és ez is biztosítja, hogy mindegyik pályacsőre ugyanakkora nyomásesés jut és minden folyadékrészecske ugyanannyi utat tesz meg, valamint a pályacsövekben a hűtőfolyadék áramlás, a sebesség és a folyadékmennyiség egyforma. A pályacsöveket úgy helyezték el, hogy az egymás mellett levő csövekben a folyadék áramlási iránya ellentétes, a pálya egyenletes hőterhelésének biztosítására. A pályacsövek az elosztó- és gyűjtőcsővel szembeni oldalon visszafordulnak, a csőíven nagyobb fordulási sugara miatt a csőívek fedésben vannak. A csőfordítás megoldását és a csatlakozásokat a lap alján látható 2. ábra mutatja.
2. ábra. A csőfordítás és a csőcsatlakozások megoldása
A csövek a pályán a betonba épített, alul-felül elhelyezett, köracélból készített hálóra vannak erősítve kötözéssel. Ez biztosítja a csövek pontos elhelyezését és az egyenletes hőelvonást a pálya felső részénél a jég felé (3. ábra).
3. ábra. A köracél hálóra erősített pályacsövek
A csöveknek az osztó-gyűjtő csövekhez való csatlakozását a 4. ábra, a szerelés közben készült fénykép mutatja.
4. ábra. A csövek csatlakozása az osztó-gyűjtőre
A pályacsöveket a szilárdság és tömörség szempontjából 6 bar próbanyomással ellenőrizték, betonozáskor a PEX csöveket 2 bar nyomás alatt kellett tartani a behorpadás elleni biztosítás céljából. A hideg távvezetékek, a gépházban levő hideg csövek és a pályacsövek pályabetonon kívüli részei ARMAFLEX szigetelést kaptak, a hőveszteségek csökkentése, a páralecsapódás, jegesedés megakadályozása céljából. A közvetítőközeg a pályahűtéshez 40%-os eltilénglykol oldat, a kondenzátoroldalon (üzemszünetben a fagyás elkerülésének biztosítására) 15%-os oldat. A folyadék közömbös kémhatású, nem robbanó, nem éghető anyag.
A jégpálya alatti talaj megfagyásának megakadályozására a tartóbeton alatt 15 cm-es szigetelés és alatta elektromos fűtőszálak vannak elhelyezve, melyeket hőmérséklet-érzékelők és kapcsolók üzemeltetnek. A hűtőberendezés automatikus üzemű, védelmi és üzemi automatikával rendelkezik, a szükséges mérőműszerekkel van ellátva, a visszatérő etilénglykol hőmérséklete függvényében a megfelelő, kívánt hűtőteljesítményt biztosítja.
Az üzemvitel a monitoring rendszeren keresztül figyelemmel kísérhető, a főbb értékek a képernyőről leolvashatók. A műjégpályához tartozik a jeget biztosító vízpermetező rendszer, amely a 3-5 cm vastag jéghez a vizet szolgáltatja, valamint a csatorna, amely az olvadékot elvezeti. A jégjavító-csiszoló gép (például Rolba, Zamboni, vagy egyéb gyártmány) üzemszünetben, napi egy-két alkalommal lecsiszolja a jeget, meleg vizet permetez a jégre, elsimítja a karcolásokat, kijavítja a kitöredezett, repedt jeget. A lecsiszolt jégkását összegyűjti, elszállítja.
Szakirodalom
- UPONOR jégpálya hűtőrendszer gyártmányismertető
- A Pápai Városi Műjégpálya kiviteli terve (tervező: dr. Csury István, 2013)
- Műjégpálya hűtőberendezésének tervezése. Diplomaterv. (Készítette: Kékesi Attila, konzulens: dr. Csury István, 2010)
- Az újjáépített Városligeti Műjégpálya hűtőgépészeti rendszere (Szerző: dr. Csury István, Hűtő-Klíma és Légtechnika, HKL szaklap 2011)
- Építsünk jégpályát (Szerző: dr. Csury István, Hűtőipar c. szaklap 2011)
Hozzászólások
A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.
Zoárd | 2013. dec. 11.
Nem mélyedtem bele, de egy jégpálya hűtéséhez felhasznált energiát döntően befolyásolja, hogy milyen alacsony kondenzátor hőmérséklettel üzemel a hűtőrendszer. HMV termelésre biztos alkalmatlan. Talán egy templom alacsony hőmérsékletű temperálására lenne alkalmas, de ott pedig a műemlékvédelem jelenthet problémát. Másik lehetőség, ha van egy hőszivattyús rendszer, akkor a hőszivattyú elpárologtató oldali részét lehet ezzel a környezetnél feltétlen melegebb kondenzátor hővel közvetetten fűteni, így a hőszivattyús rendszernek kisebb hőmérséklet különbséget kell áthidalnia. Harmadik lehetőség, hogy a környező területek járdafűtésére használják fel, de szerintem ez egyelőre a magyar lehetőségek között elég nagy luxus. A fő probléma, hogy a fűtési igény és a korcsolya pálya hűtési igénye a külső hőmérséklettel ellentétesen mozog, azaz -5°C-ban, amikor sokat kell fűteni, akkor működik a jégpálya hűtés nélkül is, amikor már kevesebbet kell fűteni, akkor kell rákapcsolni igazán a hűtést a jégpályára. Azaz ha van is felhasználható hőenergetikai rendszer, akkor is csak egy kis részét lehet ezzel fedezni. Innen már nagy kérdés, hogy megtérülhet-e a beruházás ésszerű időn belül.
boemho | 2013. dec. 11.
Tetszik ez a főtéri jégpálya :) Vártam viszont, hogy kiderül mire hasznosítják a kondenzátorok hulladékhőjét, de sajnos úgy látom egyelőre füstbe megy a kb. max. 300 kW meleg. Talán lehetne még bővíteni a rendszert HMV előállításasal, előmelegítéssel, fűtési hőhasznosítással, ezzel akár kárpótolni a lakókat, hogy elviselik a gépészetet a házuk táján. De szép lenne. Vagy valami egyéb oka volt, hogy sima léghűtéses lett a kondenzátor oldal? Nem térülne meg a beruházás elég gyorsan?