Ponowna dostawa dla lodowiska: chiller ~1 MW z kompresorami śrubowymi

TOV AIS LAB to firma inżynieryjno-instalacyjna, która od ponad 10 lat projektuje i buduje areny lodowe w Ukrainie i za granicą.

Jej portfolio obejmuje stałe i sezonowe lodowiska o powierzchni od 400 do 2500 m², mobilne areny, stacje chłodzące, systemy chłodzenia boisk lodowych, agregaty pompowe i tablice. W inżynierii obiektów sportowych, gdzie wymagane są tolerancje temperatury ±0,3 °C lub mniej, błędy we wszystkich obliczeniach są niedopuszczalne – i właśnie w tym zakresie AIS LAB zyskał reputację firmy, która utrzymuje idealnie płaskie powierzchnie lodu.

Z EVROPROM łączy ich praktyczne partnerstwo, które zostało przetestowane w dziesiątkach obiektów – arenach w Ukrainie, lodowiskach w Bułgarii nad morzem i mobilnych lodowiskach w Kazachstanie. Wspólna praca opiera się na jasnych scenariuszach technicznych: systemy śrubowe ze sprężarkami Bitzer, hydromoduły z automatyką, testy wodne przed uruchomieniem.

Spójność współpracy pozwala na uruchomienie obiektów w ciągu 10-14 dni od instalacji, co jest wysokiej klasy wskaźnikiem w branży chłodniczej, gdzie średni czas wynosi 2 miesiące.

Nowym etapem jest miejska arena lodowa we Lwowie, gdzie projekt wymagał mocy około 1 MW i stabilnej pracy przy stałych wahaniach temperatury na ulicy. Wyzwaniem jest zapewnienie stabilnych warunków temperaturowych i minimalnego zużycia energii podczas intensywnej pracy.

Wymagania dla EVROPROM i parametry hali lodowej

Koncepcja inżynieryjna lodowiska we Lwowie została początkowo opracowana jako projekt o wysokim obciążeniu termicznym: powierzchnia lodu – 1 750 m², obliczone dostawy ciepła – 870 kW przy temperaturze powietrza 5 °C i do 1 MW w szczycie poza sezonem. Celem jest utrzymanie temperatury powierzchni lodu w granicach -5 ± 0,3 °C podczas intensywnej pracy przez maksymalnie 16 godzin dziennie. Klient wymagał, aby rezerwa mocy chłodniczej wynosiła co najmniej 15%, tak aby lodowisko działało nawet podczas częściowych przestojów. Innymi słowy, system musiał zapewniać podwójną odporność na awarie na stronie przy jednoczesnym utrzymaniu dokładnej kontroli temperatury i ciśnienia na tym samym poziomie.

System został oparty na 2 sprężarkach śrubowych Bitzer CSH9583-21Y-40D, każda o nominalnej wydajności chłodniczej około 480 kW w standardowych warunkach i potencjale do 520 kW z regulacją wartości zadanej do pracy w niskich temperaturach. Architektura 2×100% jest realizowana z priorytetem równomiernego rozłożenia żywotności i automatycznego wyrównania godzin pracy silnika. Każdy obieg chłodniczy jest kontrolowany przez niezależny system automatyki z 18 punktami monitorowania.

Rozruch jest realizowany przez miękki start i kontrolę częstotliwości, co zmniejsza prądy rozruchowe o 40-45% i wydłuża żywotność turbin elektrycznych w trybie gotowości. Dynamiczna modulacja mocy jest realizowana w zakresie 25-100%, co pozwala na elastyczną reakcję na wahania obciążenia cieplnego od dziennych szczytów do nocnych spadków energii, utrzymując temperaturę powierzchni lodu w zakresie nominalnych i niskich wartości zadanych na ±0,3 °C.

Jednostka hydrauliczna to system modułowy z redundantnymi pompami (2×11 kW) zaprojektowanymi do pracy z 35% roztworem glikolu etylenowego lub 20% roztworem CaCl₂. Natężenie przepływu solanki wynosi 62 m³/h, a różnica temperatur w całym systemie wynosi 3,8 K. Aby wyeliminować pulsacje, zainstalowano zawory równoważące z krokiem regulacji 1%, a w samym kolektorze zainstalowano elektroniczny kompensator ciśnienia z precyzyjną regulacją do 0,05 bara. Przed uruchomieniem system przeszedł trzyetapowe przygotowanie: płukanie, odpowietrzanie i wyrównanie hydrauliczne; dokładne wyniki testów są rejestrowane w protokole wideo z zapisem wszystkich parametrów w czasie rzeczywistym. Dzięki dostawie sprzętu z magazynu EVROPROM, instalacja i uruchomienie zajęły mniej niż 10 dni – wynik, który można uznać za punkt odniesienia w środowisku inżynierii HVAC.

Sprzęt chłodniczy zapewniający długowieczność hali lodowej

Jednostka RHOSS TCAVSZ21040 o mocy znamionowej 1037,3 kW przy 12/7 °C i 35 °C powietrza zewnętrznego została zintegrowana z projektem. Na potrzeby lodowiska jednostka została przekonwertowana na nastawy -10/-5 °C z wydajnością chłodniczą około 850 kW. Obejmuje on 2 sprężarki śrubowe Bitzer, 2 niezależne obwody, parownik płaszczowo-rurowy do solanki jako agregata wody lodowej oraz miedziano-aluminiowy skraplacz zaprojektowany do ciśnień do 13 barów. Chiller R134a zapewnia stabilną pracę przy niskim parowaniu i stabilny powrót oleju, co ma kluczowe znaczenie dla systemów o niższych temperaturach wrzenia.

Grupa wentylatorów składa się z 18 wentylatorów osiowych z płynną regulacją prędkości. Taka konfiguracja utrzymuje ciśnienie skraplania na poziomie 11-13 barów, zmniejsza hałas i pozwala zaoszczędzić do 15% energii poza sezonem. Moduł hydrauliczny oparty jest na dwóch pompach Lowara FCT4150-250 – 2×11 kW z redundancją i możliwością wymiany jednej jednostki bez zatrzymywania systemu. Godziny pracy silnika są potwierdzane przez test wodny i pełną diagnostykę przedsprzedażową. Sprężarki przechodzą wymianę filtrów i kontrolę oleju przy każdym przeglądzie, a maszyny są zaprojektowane tak, aby wytrzymać do 80 000 godzin pracy, zapewniając wiele lat pracy bez jednej poważnej interwencji w przyszłości.

Zaawansowane technologicznie podejście do obliczeń systemowych HVAC

Obliczenia mocy dla pola lodowego uwzględniają lepkość i gęstość solanki przy ujemnych wartościach zadanych: gęstość glikolu etylenowego 1,11 kg/l przy -8 °C, lepkość 4,2 mPa/s. Aby utrzymać stabilne natężenie przepływu na poziomie 220-230 m³/h, w każdym obwodzie zainstalowano zawory równoważące z nastawą ±2%. Kontrola pulsacji w kolektorach utrzymuje ΔP ≤0,15 bara, minimalizując wahania przepływu i zapobiegając przegrzaniu.

Parownik płaszczowo-rurowy został zaprojektowany z myślą o ciśnieniach różnicowych do 14 barów i temperaturach solanki do -8 °C, zapewniając wolną od kawitacji i stabilną pracę w niskich temperaturach. W miedziano-aluminiowym skraplaczu zastosowano rury żebrowane o średnicy 25 mm i 24 mm, zapewniające optymalną wymianę ciepła w wysokich temperaturach.

Automatyka jest zintegrowana z czujnikami prędkości pompy i wentylatora, umożliwiając precyzyjną modulację przepływu w zakresie ±5% ustawionego natężenia przepływu. Jednocześnie system monitoruje nadciśnienie i temperaturę w każdym obwodzie, zapobiegając obciążeniom szczytowym i przegrzaniu oleju. Efektywność energetyczna jest dodatkowo poprawiona dzięki optymalizacji ΔT na rozdzielaczu – do 3 K, zapewniając równomierne lustro lodu na powierzchni 1,5-1,8 tys. m² bez potencjalnego przekroczenia energii.

System sterowania zapewnia 4 poziomy automatycznej ochrony: ciśnienia, temperatury, prądu i wibracji sprężarki, z automatycznymi progami systemowymi w zakresie od ±0,2 do ±0,5 bara.

Część elektryczna działa przy napięciu zasilania 400 V ± 10%, prąd rozruchowy jest ograniczony do 420 A poprzez łagodny rozruch i kontrolę częstotliwości. Prędkość wentylatorów waha się od 450 do 950 obr/min, a pomp od 980 do 1450 obr/min, co pozwala na utrzymanie natężenia przepływu solanki w zakresie 85-120 m³/h i różnicy temperatur nieprzekraczającej 0,3 K. Wszystkie parametry są monitorowane. Wszystkie parametry są monitorowane za pomocą 32 punktów telemetrycznych zintegrowanych z systemem BMS nowej generacji walca.

Powody wyboru jednostki chłodzącej i synergie procesowe

– Dwie sprężarki śrubowe Bitzer – dla walców o zmiennym obciążeniu – utrzymują wydajność na poziomie 30-40% całkowitej wydajności i żywotność do 80 000 godzin pracy silnika, biorąc pod uwagę parowanie do -10 °C;

– Parownik płaszczowo-rurowy – odporny na zanieczyszczenia, zaprojektowany do pracy w solance przy ∆T ≈ 3 K, umożliwia płukanie bez demontażu i utrzymuje wymianę ciepła nawet przy pełnej krystalizacji cząstek;

– Hydromoduł – dwie pompy Lowara z odpowietrzaniem i przełączaniem pod obciążeniem, zintegrowane czujniki przepływu i ciśnienia, równoważenie systemu jest zapewnione w 100% wydajności;

– Dwa niezależne obiegi – pełna redundancja; gdy jeden obieg nie działa, drugi przejmuje obciążenie bez zmiany wartości zadanych.

– Wentylatory 18 szt. – Płynna regulacja prędkości, redukcja hałasu do 6 dB(A), adaptacja do temperatur zewnętrznych od 5 do 35 °C;

– Agregat wody lodowej R134a – niezawodny w agregatach śrubowych o niskim ryzyku kawitacji, stabilny przy ujemnym parowaniu, zapewniający współczynnik EER do 3,3.

Pompowanie hydrauliczne i kontrola przepływu źródłowego

Moduł hydrauliczny oparty jest na dwóch pompach Lowara FCT4150-250, każda o wydajności 45 m³/h przy 18 m wysokości podnoszenia. Całkowite natężenie przepływu w obwodzie wynosi 90 m³/h, temperatura delta 4 K, ciśnienie robocze 4,2 Bar. Obie pompy są wyposażone w przetwornice częstotliwości i działają zgodnie z 12-godzinnym algorytmem naprzemiennym z automatycznym włączaniem jednostki rezerwowej, gdy ciśnienie spadnie poniżej nominalnego 3,8 bara

System posiada 9 czujników: przepływu, ciśnienia, wibracji, temperatury zasilania/powrotu i kawitacji. Sterownik rejestruje wszystkie parametry w odstępach 5-sekundowych, utrzymując odchylenie natężenia przepływu nie większe niż ±2,5%. Przełączanie pompy odbywa się bez obecności młota wodnego.

Wentylatory są sterowane w krokach co 1% prędkości. Przy temperaturze zewnętrznej 10°C prędkość spada do 38-40%, co zmniejsza zużycie energii nawet o 14% i obniża poziom hałasu z 71 dB(A) do 63 dB(A). W trybie nocnym utrzymywane jest ciśnienie skraplania 1,25 MPa przy minimalnej akustyce, co jest w pełni zgodne z przepisami miejskimi.

Testy agregatów wody lodowej RHOSS i przygotowanie do sprzedaży

Przed wysyłką chiller został przetestowany na wodzie na stacji testowej EVROPROM z 8 parametrami: temperatura, ciśnienie, natężenie przepływu, prędkość sprężarki, prąd, wibracje, hałas i EER. Test przeprowadzono przy obciążeniu 50% | 75% | 100%. Obwody zostały przetestowane przy użyciu azotu o ciśnieniu 26 barów, odkurzone i ponownie napełnione wysokiej jakości środkiem osuszającym.

Wyniki: wydajność chłodnicza 912 kW, pobór mocy 282 kW, natężenie prądu 485 A, hałas 71 dB(A). Raport przedsprzedażowy obejmuje wymianę filtra-osuszacza, test oleju z wilgotnością < 30 ppm i test izolacji silnika > 1,5 megaoma. Raport z testu i nagranie wideo z testu zostały przekazane klientowi wraz z całą dokumentacją certyfikacyjną.

Szybkie uruchomienie walca z uwzględnieniem jakości referencyjnej

Rozładunek i instalacja zajęły mniej niż 4 godziny, po czym chiller został przeniesiony na miejsce za pomocą wózka widłowego i przymocowany do podpór wibracyjnych. Podłączenie zostało wykonane do kolektora solanki DN100, system został przepłukany roztworem inhibitora korozji, a natężenie przepływu zostało zrównoważone – 90 m³/h ±2% przy nominalnym spadku ciśnienia 4,1 atmosfery.

Prace przed uruchomieniem obejmowały kalibrację 18 czujników, regulację sterownika Siemens RLU220, testowanie zabezpieczeń nastawy wysokiego i niskiego ciśnienia przy 2,65/0,25 MPa oraz testowanie automatyki. Instalacja została przeprowadzona przy użyciu platformy niskopodwoziowej 40 T.

Po uruchomieniu przeprowadzono optymalizację prędkości pomp i wentylatorów: 100% | 85% w trybie dziennym i 65% | 40% w trybie nocnym, co zapewniło do 12% zmniejszenie zużycia energii bez utraty stabilności ΔT.

Powtarzalne dostawy i ciągłość w inżynierii

Projekt lodowiska we Lwowie jest czwartym udanym przypadkiem współpracy EVROPROM i AIS LAB po projektach w Kijowie, Warnie i Ałma-Acie.

Przez lata współpracy udało się stworzyć stabilny zespół inżynieryjny: wybór sprzętu, testy, uruchomienie i kontrola operacyjna są przeprowadzane zgodnie z ustalonym algorytmem w ciągu 10-14 dni bez żadnych przestojów.

Każdy nowy obiekt jest optymalizowany pod kątem lokalnych parametrów – rodzaju solanki, klimatu i obciążenia łyżwami. Skraca to czas uruchomienia o 30%, minimalizuje ryzyko błędów instalacji i zmniejsza straty energii.

EVROPROM to najlepszy wybór dla partnerstwa inżynieryjnego: firma istnieje na rynku od prawie 12 lat, ma klientów w 60 krajach i posiada ponad 300 jednostek sprzętu HVA. Ta skala i wiedza techniczna pozwalają nam zagwarantować wynik – idealnie płaski lód z pełnym ubezpieczeniem wyniku i oszczędnościami do 14 000 euro rocznie.

Dlaczego warto wybrać EVROPROM? Cykl inżynieryjny HVAC od wyboru do uruchomienia z gwarancją i optymalizacją energetyczną

Projekt pokazuje, że EVROPROM jest wykonawcą dla firm z własną generacją i wysokimi wymaganiami dotyczącymi niezawodności i ekonomii w przemysłowej eksploatacji projektów wysokiej klasy.

– Cykl inżynieryjny HVAC – dobór, obliczenia, instalacja, uruchomienie i wsparcie z 6-36 miesięczną gwarancją obejmującą sprężarki Bitzer, wymienniki ciepła i skraplacze;

– Testowanie 8 parametrów – temperatura, ciśnienie, przepływ, wydajność chłodnicza, zużycie energii, hałas, wibracje, tankowanie freonu; stacja testowa z przyłączem wodnym i elektrycznym, certyfikat EURO-1;

– Serwis przedsprzedażowy – płukanie, szczelność, filtry i olej, kontrola izolacji; wyważanie hydromodułu, kontrola załączania pompy pod obciążeniem;

– Dokumentacja – PFI, lista pakowania, raport z testów, protokoły i obliczenia, pełna przejrzystość dla klienta;

– Magazyn i logistyka – 250 sztuk sprzętu, dostawa 5-10 dni, rabaty do -50%, podatki i cła wliczone;

– Oszczędność energii – Arena we Lwowie: tuning Bitzer & Lowara zmniejszył zużycie energii o 18%, oszczędności ~14 000 € w pierwszym sezonie, 10 lat >140 000 €;

– Niezawodność – 60 krajów, 12 lat na rynku, dwa obwody, redundancja pomp, serwis bez zatrzymywania lodowiska, rezerwa mocy dla obciążeń szczytowych;

– Przejrzystość techniczna – sterowanie ∆T ≈ 3 K, zużycie solanki <3%, zdalne wsparcie, dostosowanie do harmonogramów rolek, tryby nocny i dzienny.

Projekt lodowiska we Lwowie stał się przykładem powtarzalnej dostawy sprzętu: agregat wody lodowej i hydromoduł zostały wybrane i dostosowane na podstawie poprzednich udanych projektów, co pozwoliło skrócić czas instalacji, przyspieszyć uruchomienie i natychmiast zapewnić stabilną pracę systemu HVAC w celu nieprzerwanej pracy lodowisk w ciągu 3-4 miesięcy.

Autor artykułu:

Svyatoslav Ovcharenko, Kierownik ds

3.11.2025