STUDIO DI UN CASO

Condizioni ottimali in situazioni meteorologiche avverse

PROGETTO:

TCF Bank Stadion 

LUOGO:

Minneapolis (MN), USA

COMPLETAMENTO:

2014

APPLICAZIONE:

Riscaldamento del manto erboso

PRODOTTO:

aquatherm blue pipe

 

 

LA SFIDA:

A causa della particolare installazione sotterranea, i singoli circuiti di riscaldo per il manto erboso si sono dovuti installare più vicino alla superficie del campo e fare il progetto per una temperatura d’esercizio del fluido di riscaldo più elevata di quella che potevano sopportare i tradizionali tubi in polipropilene o PEX.

LA SOLUZIONE:

La maggiore stabilità di aquatherm blue pipe rispetto ad altri sistemi tubieri in materiale termoplastico provvede all’ottimo e duraturo funzionamento del riscaldamento del manto erboso persino alle alte temperature d’esercizio.

 

VANTAGGI aquatherm:

  • Grazie ai prodotti aquatherm saldati a caldo si sono evitati circa 4000 giunti meccanici.
  • Das aquatherm Il sistema tubiero aquatherm tollera senza problemi le necessarie temperature d’esercizio sotto il manto erboso, anche quando superano la media.
  • I pianificatori apprezzano che il tubo aquatherm presenti una permeabilità all’ossigeno molto bassa e quindi non necessiti di strato barriera per l’ossigeno. Questo ha l’effetto di generare ulteriori risparmi.

Riscaldamento del manto erboso per il campo da gioco NFL – Stabile persino alle alte temperature d’esercizio

 

Sportstadien auf der ganzen Welt haben den Anspruch, für die Sportler optimale Bedingungen zu bieten. Ein gefrorener Boden gehört nicht dazu. Beim Umbau des TCF Bank Stadion, in dem die Minnesota Vikings vorübergehend ihre NFL-Spiele austragen sollten, während ihr neues Stadion gebaut wurde, sollte eine Rasenheizung genau dieses Problem lösen. Um das Football-Rasenfeld vor Frost und Vereisung zu schützen, wurde ein Rasenheizungssystem bestehend aus über 60 Kilometer aquatherm blue pipe, gefüllt mit einer mit Inhibitoren versehenen Propylen-Glykol basierten Wärmeträgerflüssigkeit, installiert.

Während aquatherm Rohrleitungssysteme seit Jahrzehnten auf Profi-Spielfeldern in ganz Europa eingesetzt werden, bedeutete diese Installation das Debüt der Marke aquatherm auf einem P-rofi-Platz in den USA.  Brian Storm, Präsident und CEO von Fields Inc., der Firma, die die Vikings ausgewählt hatten, um die Renovierungen des TCF-Rasenplatzes zu überwachen, arbeitete das erste Mal mit aquatherm Produkten. Aus diesem Grund bot die lokale aquatherm Vertretung -Mulcahy Company Inc. Schulungen und Unterstützung an. 

„Bei näherer Betrachtung stellten wir fest, dass dieses Produkt einige der besonderen Herausforderungen dieses Projekts erfüllen und sogar übertreffen kann“, so Storm. 

Zu diesen Herausforderungen gehörte die Arbeit mit dem vorhandenen Untergrundsubstrat unter dem Kunstrasen. Die meisten beheizbaren Kunststoffrasenfelder haben eine mehrere Zentimeter dicke Sandschicht als Wärmeträgerbasis. Im Falle des TCF Bank Stadions waren es aber zwischen 30 und 45 cm. Die vielen Hohlräume zwischen den Sandpartikeln führen zu einem höheren Wärmeverlust. Deshalb mussten die einzelnen Heizkreise näher an der Feldoberfläche installiert und die Betriebstemperatur des Heizmediums höher ausgelegt werden als es herkömmliche Polypropylen- oder PEX-Rohre leisten können. 

aquatherm blue pipe hingegen kann durch das mehrschichtige Faserverbundmaterial in Anwendungen von etwa -20 bis 90 Grad Celsius (abhängig von der Druckstufe) sicher eingesetzt werden. Die höhere Stabilität gegenüber anderen thermoplastischen Rohrsystemen sorgt selbst bei hohen Betriebstemperaturen für eine störungsfreie und dauerhafte Funktion der Anlage. 

Durch den Einsatz von aquatherm Produkten wurden außerdem rund 4000 mechanische Verbindungen, die größtenteils unter dem Spielfeld eingebettet werden sollten, eingespart. Denn aquatherm Rohre und Formteile sind nicht auf mechanische Verbindungen angewiesen. Stattdessen werden sie dauerhaft durch Wärmefusion miteinander verschweißt. Dabei wird jede Schweißverbindung nach dem Abkühlen sogar stabiler als das Rohr selbst. 

Stabile Verbindungen sind besonders wichtig, wenn Wärmeträgerflüssigkeiten auf Glykolbasis verwendet werden, da die Zugabe von Glykol in Wasser die Oberflächenspannung senkt und damit die Wahrscheinlichkeit von Undichtigkeiten erhöht wird. Mit aquatherm blue pipe konnten die Installateure mehrere hundert Rohrabschnitte und tausende Formteile und Verteiler in ein nahtloses und langlebiges Leitungsnetz verwandeln. 

Harris Mechanical war für die Installation der Rohrleitungen verantwortlich. Trotz der Tatsache, dass noch nie jemand aus der Firma mit aquatherm Produkten gearbeitet hatte, gelang es dem Team, nach einer weniger als einen Tag dauernden praktischen Unterweisung das gesamte Rohrsystem innerhalb weniger Wochen zu installieren und die erste offizielle Druckprüfung ohne ein einziges Leck zu bestehen. Justin Knopps, Projektmanager von Harris Mechanical, gefiel die Tatsache, dass das aquatherm Rohr eine sehr geringe Sauerstoffdurchlässigkeit aufweist und somit keine Sauerstoffsperre benötigt, die zusätzliche Kosten verursacht. 

Angesichts des engen Zeitplans und der Gesamtkomplexität des Projekts war es eine große Arbeitserleichterung, dass die Installateure bei einem Material für das gesamte System bleiben konnten. Herkömmliche thermoplastische Systeme sind nicht durchgängig in allen Dimensionen verfügbar und hätten unterschiedliche Verbindungsarten zwischen den Rohrmaterialien erforderlich gemacht. Knopps erklärte, dass diese unterschiedlichen Verbindungen zwischen den Rohrmaterialien für Harris Mechanical immer ein Problem darstellen würden.

Mehrere Rohrbündelwärmetauscher, die in der angrenzenden Heizzentrale untergebracht sind, dienen als Wärmequelle für das Feld. Über 26.000 Liter Propylen-Glykol-Mischung werden durch die Wärmetauscherrohre, die Versorgungsleitungen und die einzelnen Heizkreise gepumpt. Die Wärmetauscher wurden zu 100% redundant ausgelegt, das heißt selbst bei einem Totalausfall der Anlage können die Reserve-Wärmetauscher die gesamte benötigte Leitung abdecken – denn an Spieltagen darf es zu keinen Ausfällen kommen.Gli stadi in tutto il mondo desiderano offrire condizioni ottimali agli sportivi.
E un fondo congelato non è fra queste.
I Minnesota Vikings dovevano disputare la partita della NFL mentre veniva costruito il loro nuovo stadio TCF Bank: un sistema di riscaldo del manto erboso ha risolto.
Per proteggere il campo di calcio in erba dal gelo e dal ghiaccio, un sistema di riscaldo del manto erboso consistente in oltre 60 km. di aquatherm blue pipe fu installato pieno di fluido conduttore a base di glicole propilenico con l’aggiunta di inibitori.
Mentre i sistemi di tubazioni aquatherm vengono utilizzati da decenni sui campi da gioco professionali in tutta Europa, questa installazione segna il debutto del marchio aquatherm in un campo da gioco professionale degli Stati Uniti.
Brian Storm, Presidente e CEO di Fields Inc., la società che aveva scelto i Vikings per sorvegliare la ristrutturazione del manto erboso in TCF, lavorò per la prima volta con i prodotti aquatherm.
Per questo motivo la locale agenzia di rappresentanza aquatherm Mulcahy Company Inc. ha offertocorsi di formazione e supporto.
“Considerando più da vicino abbiamo stabilito che questo prodotto è in grado di vincere alcune delle particolari sfide di questo progetto e di superare persino le aspettative”, ha detto Storm.
Fra queste sfide c’era il lavoro con il substrato dell’erba artificiale.
La maggior parte dei campi in erba artificiale riscaldabili possiede uno strato di sabbia dello spessore di più centimetri che serve da base per il conduttore di calore.
Nel caso dello stadio TCF Bank lo strato misurava tra 30 e 45 cm.
Le molteplici cavità tra le particelle di sabbia provocano una maggior perdita di calore.
Per questo motivo i singoli circuiti di riscaldo sono stati installati più vicino alla superficie del campo. Inoltre il progetto doveva considerare una temperatura d’esercizio del fluido di riscaldo più elevata di quella che potevano sopportare i tradizionali tubi in polipropilene o PEX.
aquatherm blue pipe, invece, può essere impiegato in sicurezza per applicazioni a circa -20 fino a 90 gradi Celsius (in dipendenza della fase di pressione) grazie al materiale composito in fibra a più strati.
La maggiore stabilità rispetto ad altri sistemi tubieri in materiale termoplastico provvede all’ottimo e duraturo funzionamento dell’impianto persino alle alte temperature d’esercizio.
Grazie all’impiego dei prodotti aquatherm sono stati inoltre risparmiati circa 4000 giunti meccanici che avrebbero dovuto essere in gran parte incorporati sotto al campo da gioco.
Infatti i tubi e i pezzi stampati aquatherm si posano anche senza giunti meccanici.
Al posto dei giunti, vengono saldati insieme in modo duraturo tramite fusione di calore.
In questo modo dopo il raffreddamento, ogni giunto saldato è persino più stabile del tubo stesso.
Giunti stabili rivestono un’importanza particolare se vengono usati fluidi conduttori di calore a base glicolica, perché l’aggiunta di glicole nell’acqua abbassa la tensione superficiale, aumentando così la probabilità di perdite.
Grazie ad aquatherm blue pipe gli installatori hanno potuto tramutare diverse centinaia di segmenti di tubo e migliaia di accessori e distributori in una rete di tubazioni senza giunti e di lunga durata.
Harris Mechanical era responsabile dell’installazione delle tubazioni.
Nonostante il fatto che la società non aveva ancora mai lavorato con prodotti aquatherm, il team è riuscito, con una formazione pratica di meno di un giorno, ad installare l’intero sistema tubiero in poche settimane e a superare il primo collaudo ufficiale della pressione senza una sola fuoriuscita.
Justin Knopps, Project manager di Harris Mechanical, approvava il fatto che il tubo aquatherm presentasse una permeabilità all’ossigeno molto bassa e quindi che non ci fosse bisogno di barriera all’ossigeno, che avrebbe fatto lievitare i costi.
Considerando i tempi ristretti e la complessità globale del progetto, il lavoro è stato molto agevolato dal fatto che gli installatori abbiano avuto a che fare con un solo materiale per tutto l’impianto.
I tradizionali sistemi termoplastici non sono sempre disponibili in tutte le dimensioni e avrebbero richiesto diversi tipi di giunti tra i tubi di vari materiali.
Knopps ha dichiarato che questi diversi tipi di giunti tra i materiali dei tubi avrebbero sempre rappresentato un problema per Harris Mechanical.
Diversi scambiatori di calore a fasci tubieri alloggiati nell’adiacente centralina di riscaldo, servono come fonte di calore per il campo.
Oltre 26.000 litri di miscela di glicole propilenico vengono pompati attraverso i tubi degli scambiatori di calore, le linee di alimentazione e i singoli circuiti.
Gli scambiatori di calore sono stati progettati ridondanti al 100%, vale a dire che in caso di avaria totale dell’impianto gli scambiatori di calore di riserva possono coprire tutta la linea necessaria – perché nei giorni in cui si gioca non possono verificarsi guasti.

“Considerando la questione più da vicino, abbiamo visto che questo prodotto è in grado di vincere alcune delle particolari sfide di questo progetto e di superare persino le aspettative.»
Brian Storm, Presidente e CEO di Fields Inc.

Contatti
aquatherm srl
via Curzio Malaparte snc –  Z.I. Le Tre Ville
50013 Campi Bisenzio (FI)
Tel.:  055 054 3600
E-Mail: info@aquatherm.eu