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
Publik och spelare
Transportförluster 4 %
2%
Ismaskin
12 %
KB -pumpar
12 %
Belysning
7%
Varma luften
15 %
Strålning
31 %
Rh
13 %
KB -pumpar
Belysning
Strålning
Grundvärme
Rel fukt
Varma luften
Rolba Zamboni
Transportförluster
Publik och spelare
Grundvärme
4%
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 temperaturtemperaturskillnaden 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”
©
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
Anpassad kylning
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 ?
•En för varm isyta ger sämre glid eftersom skenan skär djupare ner i isen.
För varmt
•Mycket snö i samband med hyvlingen leder till att isen till slut blir för tunn.
För kallt
•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
Rh
Lufttryck
Vindhast.
Sol
Utetemp
KBin/ut
©
UTEBANOR – VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN
Isuppbyggnad
1-6 November
©
UTEBANOR – VÄRMETRANSPORT GENOM ISEN
Direkt solljus
Solens värmebelastning genom isen
188 W/m2
Reflekterat solljus
Börvärde KB = -8.8
29 Februari
Tillgänglig kyleffekt 1200 kW, total isyta 7150 m2 => 168 W/m2
©
UTEBANOR – VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN
Vit is reflekterar strålningsvärme,
måla isen det sparar energi!
©
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
W/m2
UTEBANOR – VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN
500
400
Värmetransport genom
målad och omålad is
300
200
100
Normal Ice
Painted Ice
0
-100
-200
Timmar
©
150
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
W/m2
UTEBANOR – VÄRMEBELASTNING PÅ ISEN
Utstrålning av värme
på natten – ”frikyla”
Bygg is under målnfria
nätter
100
50
0
Normal Ice
Painted Ice
-50
-100
-150
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!
