Optimale Ontvochtiging van IJshallen: Een ingenieursaanpak voor het voorkomen van condensatie en energiebesparing

Auteur: technische afdeling Mycond

Vochtbeheersing in ijshallen vormt een kritische ingenieurstechnische uitdaging, waarvan de oplossing invloed heeft op de kwaliteit van het ijsoppervlak, de operationele kosten en de levensduur van de constructies. De belangrijkste moeilijkheid is de condensatie van vocht op het koude ijsoppervlak, met een temperatuur van -3°C tot -7°C, in contact met hallucht met een temperatuur van +10°C tot +15°C. Gevolgen van onvoldoende vochtcontrole zijn vorming van mist boven het ijs, slechter zicht, hogere belasting van het koelsysteem, corrosie van metalen constructies en verslechtering van de ijskwaliteit.

De fysica van condensatie in ijshallen: psychrometrische omstandigheden

De massatransfer van vocht naar het koude ijsoppervlak vindt plaats via diffusie en convectie. Wanneer warme, vochtige lucht richting het koude ijsoppervlak beweegt, migreert waterdamp van de zone met hogere concentratie (warme hallucht) naar de zone met lagere concentratie (koude lucht net boven het ijs).

Psychrometrische analyse toont: als de hallucht een temperatuur van +12°C en een relatieve vochtigheid van 60% heeft, is het dauwpunt circa +4°C. Dat ligt aanzienlijk boven de ijstemperatuur (-5°C), dus condensatie is onvermijdelijk. Het verschil tussen het dauwpunt van de lucht en de temperatuur van het ijsoppervlak bepaalt de intensiteit van de condensatie.

Het condensatiemechanisme gaat gepaard met aanzienlijke warmteafgifte. Waterdamp die condenseert op het ijsoppervlak geeft de condensatiewarmte van ongeveer 2500 kJ/kg af. Vervolgens bevriest het condensaat en geeft het de kristallisatiewarmte van circa 335 kJ/kg af. De totale warmte bedraagt ongeveer 2835 kJ per kg vocht, wat de koelinstallatie extra belast naast het handhaven van de ijstemperatuur.

Een zichtbaar gevolg van condensatie is mist, die ontstaat wanneer de lucht boven het ijs onder het dauwpunt afkoelt. Het vocht condenseert tot kleine druppeltjes die in suspensie blijven. Hoe hoger de relatieve vochtigheid van de hallucht, hoe intensiever de mistvorming.

Kwantitatieve beoordeling van de condensatie-intensiteit: bij een absolute vochtinhoud van de hallucht van 6 g/kg en een temperatuur van +12°C is het dauwpunt circa +4°C. Het verschil met de ijstemperatuur (-5°C) is 9°C, wat leidt tot intensieve condensatie. Bij een vochtinhoud van 4 g/kg daalt het dauwpunt tot ongeveer -2°C, het verschil met het ijs bedraagt slechts 3°C en de condensatie wordt minimaal.

Overmatige condensatie verslechtert niet alleen het zicht, maar versnelt ook de corrosie van metalen constructies van de hal en beïnvloedt de ijskwaliteit negatief door oneffenheden en bevriezing van condensaat op het oppervlak.

Bronnen van vochttoetreding tot de ijshal: kwantitatieve analyse

Voor een correcte dimensionering van het ontvochtigingssysteem moeten alle bronnen van vochttoetreding worden geïdentificeerd en hun bijdrage kwantitatief worden beoordeeld.

Vochtuitstoot door toeschouwers is een van de belangrijkste bronnen. Een volwassen toeschouwer in rust geeft ongeveer 50 g/uur vocht af via ademhaling en huid. Bij een hal met 1000 toeschouwers levert dit circa 50 kg/uur vochtproductie op. Bij een evenementduur van 2–3 uur kan de totale vochttoevoer door toeschouwers 100–150 kg bedragen. Deze waarden zijn richtgetallen voor ingenieursberekeningen.

De resurfacermachine (ijsreparatiemachine) is een andere belangrijke bron. Voor het vullen en polijsten van het ijs wordt heet water van circa +60°C gebruikt. Bij uitgieten op het koude oppervlak verdampt een deel intensief. Indicatief kan bij het aanbrengen van 300 liter water 5–10% verdampen, wat neerkomt op 15–30 kg vocht per cyclus. Aangezien de resurfacermachine 2–3 keer per dag rijdt, voegt dit dagelijks 30–90 kg vocht toe.

Infiltratie van buitenlucht vindt plaats wanneer de poorten voor de resurfacermachine en de sporters periodiek worden geopend. Bij het openen van poorten met een oppervlakte van 12 m² gedurende 2–3 minuten treedt luchtuitwisseling op. In de winter heeft buitenlucht een temperatuur van circa -5°C en een relatieve vochtigheid van ongeveer 80%, overeenkomend met een absolute vochtinhoud van circa 2 g/kg. Er komt koude lucht met een lage absolute vochtinhoud binnen, wat gunstig is voor de vochtbalans. In de zomer verandert de situatie echter drastisch: buitenlucht heeft circa +25°C en 70% rv, overeenkomend met ongeveer 14 g/kg. Elke opening van de poorten brengt 30–50 m³ vochtige lucht binnen, gelijk aan 0,4–0,7 kg vocht per opening. Deze waarden zijn afhankelijk van de specifieke klimaatomstandigheden.

Nevenruimten, vooral kleedkamers met douches, produceren ook aanzienlijke hoeveelheden vocht. Eén douche genereert tot 200 g/min vocht. Als de ventilatie van de doucheruimten onvoldoende is, kan vocht naar de hal worden gedrukt. Bij 20 spelers die 15 minuten douchen kan tot 60 kg vocht vrijkomen.

De methode voor het berekenen van de totale vochtproductie voorziet in het optellen van alle componenten: totale vochtproductie = vocht van toeschouwers + vocht van de ijsresurfacer + infiltratie + vocht uit douches. Voor een typische hal met 1000 toeschouwers bij volledige bezetting tijdens een ijshockeywedstrijd bedraagt dit indicatief: 50 kg/uur (toeschouwers) + 10 kg/uur (resurfacer, gemiddeld) + 5 kg/uur (infiltratie) + 15 kg/uur (douches, gemiddeld) = 80 kg/uur. Dit is een richtwaarde die voor elk project moet worden verfijnd.

Psychrometrische balans: bepaling van de doelvochtinhoud van de lucht

De doelvochtinhoud in een ijshal wordt bepaald door de voorwaarde dat het dauwpunt van de lucht minstens 2–3°C lager moet zijn dan de temperatuur van het ijsoppervlak om condensatie betrouwbaar te voorkomen.

Het algoritme voor het bepalen van de doelvochtinhoud omvat de volgende stappen:

1. Bepaal de temperatuur van het ijsoppervlak (typisch van -3°C tot -7°C afhankelijk van de sport: ijshockey circa -5°C, langebaanschaatsen tot -7°C, kunstschaatsen circa -4°C)
2. Stel een veiligheidsmarge vast: het dauwpunt moet 2–3°C lager zijn dan de ijstemperatuur. Als het ijs -5°C is, dan is het beoogde dauwpunt -7°C tot -8°C
3. Gebruik de psychrometrische diagram voor de halluchttemperatuur (bijvoorbeeld +12°C) en het dauwpunt (-8°C) om de doelvochtinhoud te bepalen — circa 3,5–4 g/kg
4. Vergelijk met de huidige vochtinhoud: als die 6 g/kg is, moet 2–2,5 g vocht uit elke kilogram hallucht worden verwijderd

De vochtbalans wordt beschreven door: vochttoetreding = totale vochtproductie; vochtafvoer = capaciteit van de ontvochtiger + afvoer via de afzuigventilatie. Voorwaarde voor balans: afvoer moet groter dan of gelijk aan toetreding zijn.

De rol van ventilatie in de vochtbalans is seizoensafhankelijk. Als de buitenlucht een lagere vochtinhoud heeft dan binnen, helpt de toegevoerde ventilatielucht bij het verwijderen van vocht. Bijvoorbeeld in de winter: buitenlucht -10°C, 80% rv, vochtinhoud circa 1,5 g/kg; binnenlucht +12°C, vochtinhoud 6 g/kg. Elke m³/uur toevoer voert het verschil af (6 - 1,5) × 1,2 / 1000 = 0,0054 kg/uur vocht.

In de zomer verandert dit: buitenlucht +25°C, 70% rv, 14 g/kg, aanzienlijk hoger dan binnen. Het verhogen van de toevoer verergert dan de situatie en voegt vocht toe in plaats van het te verwijderen. In dat geval is recirculatie via de ontvochtiger noodzakelijk. Alle numerieke waarden zijn afhankelijk van de projectspecifieke omstandigheden.

Methode voor het berekenen van de benodigde capaciteit van de ontvochtiger

De bepaling van de capaciteit voor een ijshal gebeurt in meerdere stappen.

Stap één — bepaal het ontvochtigingsdeficit. Als de totale vochtproductie 80 kg/uur is en de ventilatie 20 kg/uur afvoert (in winterse omstandigheden met lage buitenvochtinhoud), dan bedraagt het deficit 60 kg/uur. Dit moet door de ontvochtiger worden gecompenseerd.

Stap twee — rekening houden met het bedieningsregime van de ontvochtiger. Als die 24/7 werkt, is de benodigde capaciteit gelijk aan het deficit. Werkt hij alleen tijdens evenementen (bijvoorbeeld 8 uur per dag) en is de vochtproductie in die periode geconcentreerd, dan moet de capaciteit gelijk zijn aan het deficit binnen die uren. Als vocht zich gedurende de dag ophoopt (door resurfacen, infiltratie) en de ontvochtiger beperkt aantal uren draait, moet de capaciteit worden verhoogd. Bijvoorbeeld: als de dagelijkse vochttoevoer 500 kg/dag is en de ontvochtiger 16 uur werkt, is de minimale benodigde capaciteit 500 ÷ 16 = 31 kg/uur.

Stap drie — vermogensreserve. De ontvochtiger mag niet aan zijn limiet draaien. Een typische reserve bedraagt 20–30% van de berekende capaciteit om onvoorziene belastingen te compenseren: massale events met meer toeschouwers, vochtige zomerdagen met hoge infiltratie, enzovoort. Als de berekende capaciteit 60 kg/uur is, dan is het aanbevolen geïnstalleerde vermogen 60 × 1,25 = 75 kg/uur. Dit zijn richtwaarden en projectspecifiek.

Stap vier — vermogensverdeling. Voor grote hallen is het raadzaam meerdere ontvochtigers te gebruiken in plaats van één krachtige. Dit verbetert de gelijkmatigheid van luchtverdeling, zorgt voor redundantie bij uitval van één unit en maakt traploze of stapsgewijze regeling van de capaciteit mogelijk afhankelijk van de halbelasting.

Laten we een gedetailleerd numeriek voorbeeld bekijken: de hal heeft 2000 m² ijs, een halvolume van 15000 m³, ontworpen voor 1000 toeschouwers. De totale vochtproductie tijdens het event is 80 kg/uur. Winterventilatie voert 20 kg/uur af, dus het deficit is 60 kg/uur. Het event duurt 3 uur en de ontvochtiger draait 12 uur per dag (voor, tijdens en na het event). Dagelijkse vochttoetreding: 80 × 3 (tijdens event) + 15 × 21 (resurfacer en infiltratie op andere momenten) = 555 kg/dag. Benodigde capaciteit: 555 ÷ 12 = 46 kg/uur. Met 25% reserve: 46 × 1,25 = 58 kg/uur. Aanbeveling: twee ontvochtigers van 30 kg/uur of drie van 20 kg/uur voor flexibele regeling en redundantie. Alle waarden zijn indicatief voor dit voorbeeld.

Samenwerking tussen ventilatie-, verwarmings- en ontvochtigingssystemen

Een effectieve werking van een ijshal vereist coördinatie tussen ventilatie-, verwarmings- en ontvochtigingssystemen. Deze systemen zijn niet alternatief maar complementair: ventilatie levert de hygiënische norm aan verse lucht voor toeschouwers (ongeveer 20–30 m³/uur per persoon), en ontvochtiging beheerst de vochtigheid.

De interactie kan als volgt worden beschreven:

• Als de vochtinhoud van de buitenlucht lager is dan de beoogde binnenwaarde, helpt het verhogen van de toevoer bij vochtafvoer. De toevoer kan tot de hygiënische normen of zelfs iets daarboven worden gemaximaliseerd.
• Als de buitenluchtvochtinhoud vergelijkbaar met of hoger dan binnen is, wordt de toevoer beperkt tot het hygiënische minimum. De ontvochtiger voert het hoofdaandeel van de vochtafvoer uit in recirculatiemodus.
• Als de buitenlucht een zeer hoge vochtinhoud heeft (vochtige zomerdagen), is het zinvol de toevoer tot het hygiënische minimum te minimaliseren en het vermogen of de draaitijd van de ontvochtiger te verhogen.

Luchtrecirculatie via de ontvochtiger is een sleutelelement. De ontvochtiger wordt in recirculatie geplaatst: hij zuigt lucht af uit de bovenste zone van de hal, waar deze warmer en vochtiger is door opstijging vanaf toeschouwers en verdamping van het ijs, droogt deze, verwarmt hem door de vrijgekomen condensatiewarmte en blaast terug de hal in. Een typische recirculatiesnelheid via de ontvochtiger is 1–2 halvolumes per uur voor effectieve menging en ontvochtiging.

De warmteafgifte van de ontvochtiger moet worden meegenomen. Een condensatie-ontvochtiger geeft de condensatiewarmte (ongeveer 2500 kJ/kg verwijderd vocht) plus de compressormotorwarmte af. Als de ontvochtiger 60 kg/uur verwijdert, bedraagt het thermisch vermogen ongeveer 60 × 2500 ÷ 3600 = 42 kW. Deze warmte komt in de hal en kan de temperatuur verhogen. Als de haltemperatuur niet boven +15°C mag komen, moet de werking van de ontvochtiger worden gecoördineerd met verwarming of koeling: verwarming verminderen of de koelcapaciteit verhogen om de warmte van de ontvochtiger te compenseren.

Om de optimale verhouding tussen ventilatie en ontvochtiging te bepalen, is het zinvol voor elke maand van het jaar (op basis van regionale klimaatgegevens) de gemiddelde buitenluchtvochtinhoud te berekenen en een grafiek te maken. Op de X-as staat de maand, op de Y-as de verhouding van vochtafvoer door ventilatie tot de totale vochtafvoer. In wintermaanden kan dit 30–50% zijn (ventilatie draagt significant bij), in de zomer 0–10% (ventilatie helpt vrijwel niet). Deze waarden zijn klimaatafhankelijk.

Energetische efficiëntie van het voorkomen van condensatie: besparing op koelvermogen

Het voorkomen van condensatie van vocht op het ijsoppervlak heeft een aanzienlijk energiebesparingspotentieel dat bij het ontwerp van ontvochtigingssystemen moet worden meegenomen.

De fysica van de energieverliezen bij condensatie is dat wanneer vocht condenseert op het ijsoppervlak, het de condensatiewarmte (2500 kJ/kg) afgeeft. Vervolgens bevriest het condensaat en geeft de kristallisatiewarmte (335 kJ/kg) af. De totale warmte (2835 kJ/kg vocht) belast de koelinstallatie extra, die deze warmte moet afvoeren om de ijstemperatuur te handhaven.

Kwantitatieve beoordeling van de extra belasting: als 80 kg/uur vocht de hal binnenkomt en dit allemaal op het ijs condenseert, bedraagt de extra warmtelast 80 × 2835 ÷ 3600 = 63 kW. Voor een koelsysteem met een COP van circa 2,7 (typisch voor ijshallen) betekent dit een extra elektrisch verbruik van 63 ÷ 2,7 = 23 kW. Bij 10 uur per dag is dat 230 kWh extra per dag, of circa 7000 kWh per maand. Deze cijfers zijn indicatief.

Besparing door condensatie te voorkomen: als een ontvochtiger 60 kg/uur verwijdert voordat het vocht het ijs bereikt, condenseert slechts 20 kg/uur op het ijs. De extra belasting van de koelinstallatie daalt tot 20 × 2835 ÷ 3600 = 16 kW en het elektrisch verbruik tot 6 kW. De besparing is 23 - 6 = 17 kW, of 170 kWh per dag.

Balans tussen energieverbruik van de ontvochtiger en koelbesparing: een condensatie-ontvochtiger verbruikt elektrische energie voor de compressor. Het specifiek verbruik van een typische condensatie-ontvochtiger is circa 0,6–0,8 kW per 1 kg/uur capaciteit. Voor 60 kg/uur is het verbruik ongeveer 40 kW. De besparing op de koelinstallatie is 17 kW. Op het eerste gezicht is de energiebalans negatief, maar men moet meenemen dat de warmte van de ontvochtiger (circa 42 kW bij 60 kg/uur) de warmtevraag van de hal deels compenseert. Als de hal op +12°C moet blijven en het buiten -10°C is, vermindert de ontvochtigerwarmte de behoefte aan extra verwarming.

De methode voor het beoordelen van de totale besparing moet drie componenten omvatten:

1. Reductie van het elektriciteitsverbruik van de koelinstallatie
2. Vermindering van de warmtevraag van de hal (warmte van de ontvochtiger)
3. Vermindering van warmtelekken via de gebouwschil (bij lagere relatieve vochtigheid neemt de warmtestroom door de schil af dankzij minder condensatie in de constructie)

Een gedetailleerde energiebalans moet per specifiek project worden uitgevoerd. Indicatief kan de totale besparing 20–40% van het verbruik van de ontvochtiger bedragen, afhankelijk van klimaat en bedrijfsregime.

Bijkomende voordelen van het voorkomen van condensatie zijn: langere levensduur van metalen constructies (minder corrosie), hogere kwaliteit van het ijsoppervlak (geen oneffenheden door bevriezend condensaat), beter zicht voor sporters en toeschouwers (geen mist).

Typische ontwerpfouten bij het ontwerp van vochthuishoudingssystemen

Bij het ontwerpen van vochtcontrolesystemen voor ijshallen komen vaak typische fouten voor die leiden tot inefficiënte werking en hogere exploitatiekosten.

Fout één — onderschatting van vochtproductie door toeschouwers tijdens massale evenementen. Ontwerpers baseren berekeningen vaak op gemiddelde bezetting (50–60%) en houden geen rekening met piekbelasting bij volle bezetting tijdens finales of populaire events. Gevolg: de ontvochtiger kan de piek niet aan, mistvorming en slechter zicht.

Fout twee — negeren van infiltratie via poorten in de zomer. Ontwerpers rekenen de vochtbalans voor winterse, droge buitenlucht en toetsen niet aan zomerse omstandigheden met hoge buitenvochtigheid. Gevolg: in de zomer brengt het openen van poorten grote hoeveelheden vochtige lucht binnen, die de ontvochtiger niet tijdig kan verwerken.

Fout drie — gebrek aan coördinatie tussen ventilatie en ontvochtiging. Systemen worden vaak door verschillende aannemers of op verschillende tijdstippen ontworpen zonder goede afstemming. Ventilatie kan het hele jaar op maximale toevoer draaien en in de zomer vochtige buitenlucht inbrengen, wat de belasting van de ontvochtiger verhoogt of het onmogelijk maakt de vereiste vochtigheid te handhaven. Gevolg: inefficiënte werking van beide systemen, hoog energieverbruik, onvoldoende ontvochtiging.

Fout vier — ontbreken van automatische vochtregeling en systeemsintegratie. Ontvochtiger en ventilatie worden vaak handmatig of met losse timers bediend, zonder terugkoppeling van vochtigheidssensoren. Gevolg: suboptimaal bedrijf, energieverspilling of onvoldoende ontvochtiging bij veranderende omstandigheden.

Fout vijf — onvoldoende vermogensreserve van de ontvochtiger. De ontvochtiger wordt precies op de berekende capaciteit geselecteerd, zonder marge. Bij hogere halbelasting of ongunstig weer draait hij op de limiet en kan de taak niet aan. Gevolg: periodieke mist- en condensvorming.

Fout zes — verkeerde plaatsing van aanzuig en uitblaas van de ontvochtiger. De aanzuig wordt vaak in de onderste zone bij het ijs geplaatst, waar de lucht koud is en een lagere vochtinhoud heeft. De uitblaas gebeurt in dezelfde zone. Gevolg: kortgesloten circulatie; de ontvochtiger behandelt lucht uit de onderste grenslaag die al koud en droog is en beïnvloedt de warme, vochtige lucht in de bovenste zone niet.

Fout zeven — negeren van vochtproductie door de resurfacermachine. Ontwerpers houden vaak geen rekening met de intensieve verdamping van heet water bij het resurfacen, en achten dit gering of incidenteel. Gevolg: na het resurfacen stijgt de luchtvochtigheid plotseling, ontstaat mist die 30–60 minuten kan aanhouden tot geleidelijke droging.

Grenzen van standaardbenaderingen: wanneer de methode moet worden aangepast

Standaardmethoden voor het dimensioneren van ontvochtigingssystemen voor ijshallen hebben beperkingen en vereisen correctie in bijzondere gevallen.

Zeer lage ijstemperaturen: voor langebaanschaatsen kan de ijstemperatuur dalen tot -10°C of lager voor maximale hardheid van het oppervlak. Bij dergelijke temperaturen neemt het verschil tussen ijs en dauwpunt toe en wordt de condensatie-intensiteit hoger. De standaardmethode kan de benodigde ontvochtigercapaciteit onderschatten. Correctie: verhoog de berekende capaciteit met 30–50% of verlaag de doelvochtinhoud van de lucht tot 2,5–3 g/kg in plaats van de gebruikelijke 3,5–4 g/kg.

Hallen met open dakconstructies of grote glasoppervlakken: oudere of atypische gebouwen kunnen grote koude oppervlakken hebben naast het ijs, waarop ook condensatie optreedt (on-geïsoleerd dak, grote ramen in koude perioden). De standaardmethode houdt alleen rekening met condensatie op het ijs. Correctie: bereken aanvullende condensatie op andere koude oppervlakken met een vergelijkbare methode en voeg deze toe aan de totale vochtbalans.

Multifunctionele hallen met transformatie: als de hal zowel als ijshal als concert- of sporthal wordt gebruikt (het ijs wordt afgedekt), verandert het vochtregime sterk. Zonder ijs is er geen koud oppervlak en neemt de behoefte aan ontvochtiging af of verdwijnt. Een standaard ontvochtiger met vaste capaciteit wordt inefficiënt. Correctie: voorzie trap- of traploze capaciteitsregeling en de mogelijkheid de ontvochtiger volledig uit te schakelen in modus zonder ijs.

Oude gebouwen met grote luchtlekkages: oudere structuren kunnen aanzienlijke infiltratie hebben door kieren in de schil, oude ramen en deuren. De berekende vochttoetreding via infiltratie kan sterk worden onderschat. Correctie: voer een luchtdichtheidsinspectie uit en corrigeer de infiltratieberekening. Mogelijk is het raadzaam eerst de luchtdichtheid te verbeteren en daarna de ontvochtiger te selecteren.

Regio's met extreem vochtig klimaat: in tropische of subtropische gebieden kan buitenlucht in de zomer 18–22 g/kg bevatten. Zelfs geringe infiltratie of toevoer brengt enorme hoeveelheden vocht binnen. Ventilatie helpt dan helemaal niet bij vochtafvoer; volledige recirculatie via de ontvochtiger is noodzakelijk. De standaardmethode kan de schaal van het probleem onderschatten. Correctie: minimaliseer de toevoer van buitenlucht tot het absolute hygiënische minimum, voorzie extra ontvochtigercapaciteit, overweeg inzet van adsorptie-ontvochtigers (die efficiënter zijn bij hoge buitentemperaturen).

Normatieve beperkingen op luchtvochtigheid: sommige regio's of normen stellen een minimale relatieve luchtvochtigheid voor comfort van toeschouwers (bijv. niet lager dan 30–35%). Bij hallucht +12°C en 30% rv is de vochtinhoud circa 2,5 g/kg en het dauwpunt circa -10°C. Als het ijs -5°C is, is een veiligheidsmarge van 5°C voldoende. Maar als de norm 40% rv vereist, stijgt de vochtinhoud tot 3,5 g/kg, het dauwpunt tot -4°C, en rest slechts 1°C marge, waardoor condensatie mogelijk is. Correctie: stem met de normen af of een lagere relatieve vochtigheid voor ijshallen is toegestaan, of verhoog de halltemperatuur om de marge te vergroten.

Veelgestelde vragen (FAQ)

Kan een ontvochtiger worden vervangen door meer ventilatiecapaciteit?

Dat hangt af van de vochtinhoud van de buitenlucht. Als buitenlucht een lagere vochtinhoud heeft dan de beoogde binnenwaarde (typisch in de winter: buiten 1–2 g/kg, binnen doel 3,5–4 g/kg), helpt het verhogen van de toevoer om vocht te verwijderen. De vereiste luchthoeveelheden kunnen echter zeer groot zijn.

Rekenvoorbeeld: er moet 60 kg/uur vocht worden verwijderd. Als buitenlucht 1,5 g/kg heeft en binnen 6 g/kg, dan is het verschil 4,5 g/kg. Voor het afvoeren van 60 kg/uur is een toevoer nodig van 60 ÷ 4,5 ÷ 0,001 ÷ 1,2 = 11111 m³/uur. Voor een hal van 15000 m³ is dat een luchtwisselingsfactor van 11111 ÷ 15000 = 0,74 per uur — vrij hoog. Deze grote hoeveelheid toevoerlucht moet van -10°C naar +12°C worden verwarmd, wat circa 82 kW warmte vraagt. Dat is energetisch ongunstig.

In de zomer, wanneer de buitenluchtvochtinhoud hoger is dan binnen, verergert het vergroten van de toevoer de situatie juist. Daarom is een ontvochtiger een noodzakelijk onderdeel van het vochtcontrolesysteem in een ijshal.

Wat is de optimale relatieve luchtvochtigheid in een ijshal?

Die vraag is onjuist geformuleerd. De optimale parameter is niet de relatieve luchtvochtigheid, maar de absolute vochtinhoud van de lucht. Relatieve vochtigheid hangt af van temperatuur en bepaalt condensatie niet eenduidig.

Voor het voorkomen van condensatie is het criterium het dauwpunt. Het algoritme om de optimale vochtinhoud te bepalen:

1. Ijstemperatuur, bijvoorbeeld -5°C
2. Het dauwpunt moet minstens 2–3°C lager zijn: -7°C tot -8°C
3. Halluchttemperatuur, bijvoorbeeld +12°C
4. Volgens de psychrometrische diagram voor +12°C en dauwpunt -8°C is de vochtinhoud circa 3,5 g/kg
5. De relatieve vochtigheid bedraagt dan circa 33%

Als de haltemperatuur naar +15°C wordt verhoogd bij dezelfde vochtinhoud van 3,5 g/kg, daalt de relatieve vochtigheid tot circa 28%, maar het dauwpunt blijft -8°C en de voorwaarde ter voorkoming van condensatie blijft gelden. De optimale parameter is dus 3–4 g/kg vocht, niet de relatieve vochtigheid.

Hoe lang duurt het om de hal na een massa-evenement te ontvochtigen?

Dat hangt af van de opgehoopte vochtoverschotten, de capaciteit van de ontvochtiger en het halvolume. Methode: bereken het overschot aan vocht en de hoeveelheid lucht die moet worden behandeld.

Rekenvoorbeeld: halvolume 15000 m³, luchtdichtheid 1,2 kg/m³, luchtmassa 18000 kg. Na het event steeg de vochtinhoud van de doelwaarde 3,5 g/kg naar 6 g/kg, overschot — 2,5 g/kg. Overtollige watermassa in de hallucht: 18000 × 2,5 ÷ 1000 = 45 kg.

Als de ontvochtiger 60 kg/uur capaciteit heeft en uitsluitend op verlaging van de vochtinhoud werkt (geen nieuwe toevoer), is de theoretische ontvochtigingstijd 45 ÷ 60 = 0,75 uur of 45 minuten.

In de praktijk behandelt de ontvochtiger niet in één keer het hele halvolume, maar werkt op recirculatie. De effectiviteit hangt af van de mate van luchtmenging. Als de recirculatiesnelheid via de ontvochtiger één halvolume per uur is, kan 1,5–2 uur nodig zijn voor effectieve menging en ontvochtiging.

Beïnvloedt het type ijs (ijshockey, kunstschaatsen, curling) de keuze van de ontvochtiger?

Ja, maar indirect — via de ijstemperatuur. IJshockey vereist hard ijs bij circa -5°C, kunstschaatsen — zachter ijs bij circa -3...-4°C voor betere grip, curling — zeer specifiek ijs met pebbles bij circa -5...-7°C.

Een lagere ijstemperatuur betekent een groter verschil met het dauwpunt, intensievere condensatie en de noodzaak van een lagere doelvochtinhoud van de lucht.

Voor curling bij ijstemperatuur -6°C moet het doel-dauwpunt circa -9°C zijn, overeenkomend met een vochtinhoud van circa 3 g/kg bij een haltemperatuur van +12°C. Voor kunstschaatsen bij -3°C ijs is het doel-dauwpunt -6°C, vochtinhoud circa 4 g/kg.

Dus voor curling is een grotere ontvochtigercapaciteit of lagere vochtproductie nodig dan voor kunstschaatsen, ceteris paribus.

Is een ontvochtigingssysteem nodig voor openluchtijsbanen?

Voor openluchtijsbanen is luchtontvochtiging in de traditionele zin niet aan de orde, omdat er geen afgesloten luchtvolume is dat kan worden beheerst. Toch is condensatie ook hier een probleem, vooral in perioden met hoge buitenluchtvochtigheid.

Open banen hebben enkele bijzonderheden:

1. Condensatie vindt rechtstreeks uit de atmosfeer plaats; de intensiteit hangt af van het weer
2. In perioden met hoge vochtigheid (mist, motregen, regen) is de condensatie intens en ontstaat snel rijp op het ijs
3. ’s Ochtends bij stijgende temperatuur ontstaat vaak mist boven het ijs

De aanpak voor dit probleem bij open banen is anders:

1. Vergroot de koelcapaciteit om de extra warmtelast door condensatie te compenseren
2. Vaker resurfacen om aangevroren rijplagen te verwijderen
3. Voor commerciële banen — plan de bedrijfsvoering rekening houdend met de vochtigheidsverwachting (beperk exploitatie bij hoge luchtvochtigheid)

In sommige gevallen worden overkappingen geplaatst die beschermen tegen neerslag en condensatie deels verminderen, maar het probleem niet volledig oplossen.

Conclusies

Vochtbeheersing in ijshallen is een kritische ingenieurstaak die niet uitsluitend met ventilatie kan worden opgelost vanwege seizoensvariaties in de buitenluchtvochtinhoud. De sleutelparameter is niet de relatieve vochtigheid, maar de absolute vochtinhoud en het dauwpunt. Het dauwpunt moet minstens 2–3°C lager zijn dan de ijstemperatuur om condensatie betrouwbaar te voorkomen.

De methode voor selectie van de ontvochtiger is gebaseerd op de vochtbalans. Alle bronnen van vochttoetreding (toeschouwers, resurfacermachine, infiltratie, douches) moeten worden berekend, de bijdrage van ventilatie aan vochtafvoer moet per seizoen worden bepaald en het deficit moet door de ontvochtiger worden gedekt met 20–30% vermogensreserve.

Ontvochtiger en ventilatie moeten gecoördineerd werken en niet als concurrerende systemen. In de winter helpt ventilatie bij vochtafvoer; in de zomer draagt de ontvochtiger in recirculatie de hoofdbelasting. De warmte van de ontvochtiger compenseert deels de warmtevraag, en het voorkomen van condensatie verlaagt de belasting van de koelinstallatie. Een gedetailleerde energiebalans kan een totale besparing van 20–40% van het verbruik van de ontvochtiger laten zien.

Typische ontwerpfouten (onderschatten van piekvochtproductie, negeren van zomerse infiltratie, gebrek aan systeemsamenhang) leiden tot mistvorming, constructiecorrosie en hoger energieverbruik. Standaardbenaderingen vragen om correctie bij extreme regimes: zeer lage ijstemperaturen, oude gebouwen met veel infiltratie, vochtig klimaat.

Aanbevelingen voor ontwerpingenieurs:

• Voer een gedetailleerde vochtbalans uit voor alle seizoenen en bedrijfsmodi
• Voorzie een vermogensreserve voor de ontvochtiger
• Zorg voor automatische coördinatie van ventilatie en ontvochtiging op basis van gegevens van vochtigheidssensoren
• Benader energie-efficiëntie integraal: koeling + verwarming + ontvochtiging

Alle in het artikel gebruikte cijfers zijn ingenieursrichtwaarden en afhankelijk van de projectspecifieke omstandigheden.