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?
©
Lågstrålningsduk minskar värmestrålningen mot isytan
©
T ex - LED belysning minskar värmebelastningen mot isen
©
ATT GÖRA OCH SKÖTA IS
ÄR ETT HANTVERK
DET UTFÖRS AV ISMAKARE!
©
ISPISTEN
Underlaget/ispisten
• Betongplatta / kylrör /
armering
• Isolering
• Markbädd / tjälskydd
• Grusbädd / kylrör / fiberduk
• Isolering
• Markbädd / tjälskydd
©
Underlaget/ispisten
Värmelasten
Geotermisk värme
(värme från frostskyddet)
• Temperaturfördelning i tvärsnitt av en ispist
ATT BYGGA EN BRA PIST
KRÄVER PROFFS.
Toleranser: Lutning på hela ytan ±8mm
Buktighet ±3mm på 2m mätlängd
”krav” enl. Bygga ishall
ISHALLEN – DEN TERMISKA KORTSLUNINGEN!
©
ISHALLEN – DEN TERMISKA KORTSLUNINGEN!
©
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 sagt 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
Vatten innehåller olika halter av mineralsalter och inlösta gaser på olika orter.
Högre halter medför lägre fryspunkt och isen får full hårdhet först vid omkring
1° lägre temperatur än normalt.
En utrustning för vattenbehandling kan vara motiverad vid svåra vattenförhållanden.
ORFA definierar vattenkvalitén i TDS (Total Dissolved Solids) som mäts i ppm.
Det mätta värdet i ppm delas med 17.1 och ger då ”hårdhetsgraden” som
inte bör överstiga värdet 5 (man jämför med regnvatten!).
Vi brukar mäta vattnets elektriska ledningsförmåga (konduktivitet) i microsiemen µS
I Sverige kan detta värde variera från 100 till över 400 µS.
Ett bra vatten skall inte överstiga 120-140 µS (kolla med din vattenleverantör).
Kemiska föroreningar i vattnet påverkar således slutprodukten.
Kemiska tillsatser ger sällan påtagliga resultatförbättringar mer än i kassan hos
företagen som säljer dessa, inte heller utlovade energibesparingar uppnås.
Inget går upp mot ”absolut” rent vatten!
©
ISUPPBYGGNAD
ISUPPBYGGNAD
Gör en noggrann handlingsplan innan du sätter igång.
Se till att du har en måttsatt ritning på just din pist med
alla linjer och cirklar inritade!
Vid isläggning skall, när det gäller grusbädd, underlaget
först genomdränkas med vatten.
Vid betongpist rekommenderas att ytan tvättas med
skurmaskin med lite sköljmedel innan isläggning.
Temperaturen i pisten rampas långsamt ner till ca -8 till -9⁰C
(ger en temperatur på ca 6⁰C innanför sargen).
Låt kondens från luften först ”behandla” ytan, därefter byggs
underlagret upp med vatten i tunna skikt.
©
ISUPPBYGGNAD
Isuppbyggnad skall ske i tunna skikt
det betyder att man skall spraya på kallt vatten
lager på lager!
När man frusit ett ca 20 mm tjockt islager skall isen
målas vit för ökad kontrast och bättre ljusreflektion.
Infärgningen skall ligga så nära isytan som möjligt!
Efter försegling av isfärgen med några tunna vattenskikt
målas linjerna.
Efter försegling av linjerna läggs eventuell reklam.
Det hela förseglas och skyddas slutligen med ett
ca 10 mm tjockt isskikt som är själva slitytan.
©
SÅ GÖRS EN IS
I September 2011 gick jag kursen Ice making and painting technologies
i Canada organiserad av ORFA (Ontario Recreation Facilities Association).
Kursen är en av totalt tre kurser för att bli CIT (Certified Ice Technician).
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Spray-bom
ett måste!
Börja på en välskurad
betongyta
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Kallt vatten
sprayas på
i tunna skikt
lager på lager!
Låt vattnet frysa o
kontrollera att
temperaturen är
rätt innan nästa lager
sprayas på.
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Vattnet skall stanna kvar innanför sargen!
Tejpa så blir det garanterat tätt.
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
SE TILL ATT AVFUKTNINGEN ÄR IGÅNG OCH FUNGERAR!
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Såhär skall ytan se ut
när man bygger is.
Ytförstoringen ger bättre
vidhäftning o. vitare is!
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Fortsätt spraya på
vatten tills ett knappt
20mm:s islager byggts
upp.
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
När man byggt upp en ca 20mm tjockt is
börjar målningen. Först målas isen närmast
sargen med en speciell spray-bom så att sargen
inte blir vit!
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Målning kräver rätt utrustning!
Blandningstank gummislang
och pump.
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
Sedan målas isen med samma
spray-bom som vattnet lades med
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Första lagret av 4
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
Hela ytan målas omsorgsfullt
så att färgen täcker överallt och
Isen blir jämnvit – 4 lager skall räcka
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
När isen är vit förseglas färgen genom att spraya på vatten lager på lager
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Linjerna markeras med
blått o rött bomullsgarn!
Fästs o förseglas genom
sprayning med en
ryggspruta
(man bör ha två)
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
Rätt hjälpmedel
och god planering
är A&O, schabloner
och istålig tuschpenna
samt ”passare”
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Målning av linjer
och…………
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
….. cirklar
Inte bara
Hockey
utan även
Curling
Ringette
o. Broomball
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Så jobbar ett proffs
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
Till sist läggs reklamen
Ryggspruta
©
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
Vatten sprayas på reklamen!
Överskottet rakas av
Nya bra reklammaterial finns!
Rätt reklammaterial sjunker i vatten!!
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
©
Färdigmålad och förseglad..
och nu är det bara ”slitlagret” kvar….
ICEMAKING AND PAINTING TECHNOLOGIES
ORFA KURS I BRUSSELS, CANADA 2011
trodde vi, tills arenachefen kom:
Vi hade glömt Curling linjerna!
Efter detta, när allt är ordentligt förseglat,
kan man lägga resten med ismaskinen
(i tunna skikt med varmt vatten).
Beräknad tidsåtgång: 1v 2man.
©
Varför inte låta fantasin flöda
©
ISVÅRD
OCH UNDERHÅLL
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
För god värmetransportfunktion och god driftekonomi skall
isens tjocklek hållas så konstant som möjligt under hela
Säsongen, på HELA ytan.
Då behålls också linjer och reklam tydliga.
Hyvling och påläggningarna av vatten ger ingen djupverkan
på isytan.
Spår av skridskoskär med infrysta ljusare is-flisor och luftporer
framträder med tiden.
Därför måste isytan minst en gång i veckan djuphyvlas
(ISVÅRD) och därefter förses med ett nytt transparent islager.
Där islagret blivit tunnare lägger man alltså på extra vatten och
där isen byggts på utförs extra hyvling. Använd hett vatten.
©
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
Läggvattnets temperatur diskuteras ofta hos oss.
Men inte i Canada – där gäller
”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 är bra!
Tar bort spänningar och gör isen klarare.
Prova er fram är mitt råd!
©
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
fachinerade 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…….
©
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
Avdunstning
Läggning av hett vatten
©
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
©
Lägg alltid på
”så lite vatten
som möjligt” mellan
träningspassen och
i periodpauserna.
Zamboni med
sprayanorning
- Ingen duk!
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
Jo, det funkar…
©
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
Här syns överlappningarna väl
©
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
Daglig kontroll av isytan görs mot sargens sparklist, linjer
och reklam.
Kontroll av istjockleken genom borrning, (23 punkter enligt
ORFA), bör göras minst en gång per månad och protokollförs för
eventuella åtgärder.
Endast genom noggrann och kontinuerlig kontroll kan
isytan bibehållas funktionell och snygg hela säsongen.
Idag finns även en automatiserad laserteknik som vid avkörning
mäter nivån på isytan.
Sändaren installeras utanför sargen och mottagaren på
ismaskinen.
Denna teknik är ett bra hjälpmedel o höjer kvaliten.
©
ISVÅRD OCH UNDERHÅLL
©
Här växer isen
p g a för mycket vatten
Här blir isen tunn
p g a för hög hastighet
och målisens gnuggande
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 tenderar att bli 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.
©
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!
www.etmkylteknik.se
Tack!