Как ледовым аренам снижать энергозатраты и обеспечивать стабильное качество льда и микроклимата?
Ледовые арены — один из самых энергоёмких типов спортивных объектов. Высокая плотность инженерных систем, жёсткие требования к качеству льда и микроклимату, переменная загрузка и сложные тарифы на электроэнергию делают управление такими объектами технически и экономически сложной задачей.
Объект и исходные условия
Объект
Крытая ледовая арена
Площадь
7 000 м²
Размер ледового поля: 56 x 26м
Первоначальное энергопотребление
104 000 кВт*ч
Арена эксплуатируется в режиме переменной нагрузки:
Тренировки в будние дни без зрителей
Матчи и соревнования по выходным с заполненными трибунами
Технические окна и периоды пониженной загрузки
Избыточное энергопотребление
На практике до 25–30% энергии расходуется без необходимости.
Основные источники потерь
Вентиляция и осушение
формируют до 50–70% теплопотерь
Холодильная машина
работает в избыточных режимах
Оборудование
не учитывает фактическую загрузку арены
О - отопление, П - приточная вентиляция, В - вытяжная вентиляция
Несогласованная работа инженерных систем
Холодоснабжение льда, вентиляция, осушение, подогрев грунта и климат трибун часто работают не как единая система, свободные друг от друга элементы.
“
Это приводит к конфликтующим режимам:
Ночная переморозка льда
Последующий перегрев воздуха
Ухудшение условий для спортсменов и зрителей
Рост нагрузки на оборудование
Снижение температуры воздуха ночью и поддержание температуры льда без переморозки (до/после управления).
Неадаптивные режимы управления
Режимы редко адаптируются к погоде, расписанию и фактической загрузке
Работа холодильной установки не учитывает реальное состояние льда
Качество льда и микроклимата оценивается субъективно и зависит от опыта персонала
Отсутствие прозрачности для руководства
Сложно понять, где именно возникают потери
Нет объективного сравнения «до / после»
Экономический эффект трудно доказать в цифрах
Контекст и ключевые вызовы:
основные проблемы ледовых арен
основные проблемы ледовых арен
Система мониторинга и управления «Экоменеджмент»
«Экоменеджмент» — это SaaS-решение, которое надстраивается над существующей автоматикой ледовой арены и не заменяет её.
Принципы взаимодействия с оборудованием:
Управление осуществляется только через штатные интерфейсы, предусмотренные производителями
Все изменения уставок и режимов находятся в пределах проектных и эксплуатационных ограничений
Встроенные защиты, аварийные алгоритмы и локальная автоматика всегда имеют приоритет
При потере связи или некорректных данных оборудование продолжает работать по штатным алгоритмам
Сохраняется возможность ручного управления
Это позволяет повышать энергоэффективность без риска для оборудования и качества льда.
Все данные очищаются от аномалий, нормализуются, анализируются в режиме реального времени.
1 контроллер управления холодильной машиной
2 шлюза подключения холодильной и климатической установки
2 инфракрасных камеры
4 датчика температуры / влажности воздуха
10 единиц контролируемого оборудования
60 сенсоров контроля электропотребления
Конфигурация системы:
Для сбора данных и последующего перехода к управляемым решениям на объекте была развёрнута комплексная система мониторинга.
“
Как запускали систему мониторинга и управления
Внедрение мониторинга.
Далее мы построили температурно-климатическую модель арены, которая учитывает:
Состояние льда (поверхность, массив, зона под плитой)
Параметры воздуха над льдом и на трибунах
Режимы работы оборудования
Расписание тренировок, матчей и технологических операций
Внешние погодные условия
На основе этой модели система прогнозирует изменение состояния льда и микроклимата, нагрузку на холодильное и климатическое оборудование, энергопотребление при различных сценариях эксплуатации.
Переход от мониторинга к управлению
Цифровая модель ледовой арены.
Согласование систем и утилизация тепла
Использование тепла холодильной машины для подогрева приточного воздуха, воды заливок и грунта
Согласование режимов смежных контуров
Минимизация суммарного энергопотребления объекта
Расширенный контроль температуры льда:
Вместо одной косвенной точки контроля используется инфракрасная съёмка поверхности, датчики в толще льда, плите и под плитой.
Это позволяет формировать пространственно-временной профиль льда и исключать локальные дефекты
Контроль микроклимата и снижение теплопритоков:
Управление температурой и влажностью воздуха над льдом
Оптимизация вентиляции, притока и рециркуляции
Выбор наиболее энергоэффективных режимов осушения
Учёт инфильтрации воздуха и погодных условий
Запуск управления ХМ и циркуляционным насосом
Давление конденсации и эффективность теплообмена:
Используется плавающая уставка давления конденсации
Оптимизируется работа вентиляторов и насосов
Контролируется деградация и загрязнение конденсаторов
Сравнение температуры льда и подаваемого гликоля (до / после управления) и потребление Холодильной машины до/после
Управление холодильной машиной и холодопроизводительностью:
Формируется суточный профиль работы с учётом нагрузки и тарифных зон)
Оптимизируется работа компрессоров:
ведущие / ведомые, ЧРП и фиксированные ступени
ведущие / ведомые, ЧРП и фиксированные ступени
Поддерживается максимально допустимая температура кипения для повышения КПД
Минимизируются короткие циклы и лишние пуски
Сравнение температуры льда и подаваемого гликоля (до / после управления).
Процесс заливки льда не автоматизируется напрямую, но тепловая нагрузка от заливок учитывается в алгоритмах и аналитике.
“
Как система управляет энергопотреблением и качеством льда.
2023-09-05
2023-09-29
Регулярная ретроспектива работы объекта позволяет:
1
Сравнивать фактические режимы и потребление
2
Оценивать эффект внесённых изменений
3
Эволюционно улучшать алгоритмы управления без ухудшения качества льда и комфорта
На основе цифрового профиля арены система:
1
Анализирует работу компрессоров, испарителей, ТРВ, насосов и конденсатора
2
Выявляет отклонения, деградацию эфективности и предаварийные режимы
3
Снижает количество экстренных остановок и простоев оборудования
Диагностическая надёжность
Общий эффект от внедрения
Среднемесячное энергопотребление снижено со 104 000 кВт*ч до целевого уровня 67 500 кВт*ч
“
Экономический и операционный эффект:
Снижение общего энергопотребления на 35%
Экономия 36 500 кВт*ч в месяц
Сокращение выбросов CO₂ на 176 тонн в год
Повышение стабильности и качества льда
Снижение износа оборудования
Полный онлайн-контроль инженерных систем
Что получает бизнес
Предсказуемые и управляемые затраты на энергоресурсы
Стабильное качество льда при любой загрузке
Меньше аварий и ручного управления
Прозрачную аналитику для собственника и эксплуатации
Решение, которое работает с оборудованием любого возраста
Связаться с нами
Позвоните нам: +7 (495) 741-93-30
Напишите нам: info@ecomanagement.pro
Напишите нам: info@ecomanagement.pro