Устройство водоснабжения для снеговых пушек. Системы механического (искусcтвенного) оснежения как обязательный элемент современного лыжного центра

Снежная пушка , так же снегомёт - устройство для производства искусственного снега . Искусственный снег образуется из мелких капель воды, распыляемой форсунками в создаваемый вентилятором сильный поток холодного воздуха. Пушка может работать при температуре воздуха ниже −1,5 градусов Цельсия. Снежные пушки часто используются на горнолыжных курортах , дополняя или заменяя естественный снежный покров и позволяя продлить горнолыжный сезон .

Особенности искусственного снега

Любителями горных лыж считается, что искусственный снег уступает по своим характеристикам естественному. Это происходит потому, что естественный снег состоит из снежинок , а искусственный - из не всегда полностью замёрзших капель воды, в результате чего и плотность и влажность создаваемого таким образом снежного покрова значительно выше. Искусственный снег лежит дольше естественного, тем самым оказывая влияние на почву , растительность и гидрологический режим поверхности.

Производительность искусственного снегометания

Производительность зависит от мощности морозильной установки,снегометного винта и мотора,который приводит механизм в действие.Средняя производительность снегомёта составляет примерно несколько сотен м² в минуту.

См. также

Напишите отзыв о статье "Снежная пушка"

Отрывок, характеризующий Снежная пушка

Искусственный снег в наше время очень популярен при проведении шоу, различных праздников, мероприятий, свадеб и юбилеев. Его используют в спектаклях как декорации, для оформления магазинных витрин, в интерьере баров и ресторанов снег тоже найдёт применение. Он не оставляет пятна на одежде, не токсичен, внешне выглядит точно как настоящий.

Как сделать искусственный снег своими руками

Самое главное, потребуется жидкий концентрат или специальный порошок. Он в основном изготавливается зарубежными производителями.

Чтобы сделать искусственный снег своими руками нужно в этот порошок или концентрат добавляют обычную воду, и после этого он увеличивается в своем объёме почти в сто раз. Хранится такой искусственный снег несколько суток. После стечения времени он начинает высыхать и уменьшаться в объеме. Если его весь собрать и снова добавить воды, он примет свое прежнее состояние. Искусственный снег легко смывается и не пачкает поверхность.

Снежная пушка

Намести красивые снежные сугробы очень просто будет всего за несколько секунд. Для того чтобы получить эффект метели или падающего снега, применяют воздушную пушку и специальный генератор снега. Генератор — это специальное устройство, вес которого от одиннадцати до двадцати кг. Но бывают установки для искусственного снега еще большого размера — от сорока кг. Работает такой генератор снега на концентрате, который ранее разбавляется водой. Поставляют концентрат из Америки, и он сертифицирован. Одного литра воды хватает на час работы такой установки. Размеры и форму снежинок можно запрограммировать заранее. Разброс снежинок — до пятнадцати метров.

Видео: сравнительный тест пушек-генераторов снега.

Цена на снежную пушку составляет 150.000-1.000.000 рублей. Стоимость зависит от её производительности. В основном их используют для горнолыжных склонов. Для начала лучше купить самый недорогой генератор снега. Его также можно сдавать в аренду. Стоимость аренды за час работы колеблется от двух до пяти тысяч рублей.

Еще 54 года назад на VII зимних Олимпийских играх в итальянском городе Кортина д"Ампеццо, когда деятельный предприниматель внес предложение водрузить на склон свое изобретение - снежную пушку, бизнесмена обвинили в мошенничестве. Тем временем, погода вовсе не располагала к проведению состязаний по горнолыжному спуску и слалому. Поэтому за ее капризы пришлось отдуваться военнослужащим: ночами призывники доставляли снег из близлежащих районов. Сейчас снежные пушки - обязательный атрибут многих соревнований. Редкий лыжник не наблюдал их работу. На первый взгляд действие чудо-машин может показаться слишком простым: огромные лопасти распыляют воду, которая на холоде превращается в снег. На самом деле, все гораздо сложнее.

ХОЛОДНОЕ ОРУЖИЕ

Принцип разгона туч при помощи конденсации воды вокруг искусственных центров конденсации, удачно подошел и для формирования механического снега. Для снегопроизводства сейчас все чаще применяют реагент-кристаллизатор - специальный натуральный протеин Snowmax, который великолепно справляется с задачей притягивания молекул воды.

В старых установках снежных пушек вода миксовалась со сжатым воздухом и выбрасывалась сквозь форсунки под высоким давлением в поток воздуха, производимый сильным вентилятором. Сжатый воздух осуществлял сразу три задачи: распылял воду, выбрасывал образовавшиеся капельки в воздух и дополнительно охлаждал воду. Последний эффект основан на том, что при адиабатическом расширении газы охлаждаются. Если вскрыть баллончик с углекислотой - он сразу же остынет до минусовых температур.

Минус подобной схемы - чрезмерная растрата воздуха. Именно в связи с этим старые пушки были модернизированы, теперь они функционируют по двухступенчатому процессу. Сначала путем смешивания сжатого воздуха и небольшого количества воды образуются мельчайшие кристаллики льда -«зародыши» механического снега. Потом они попадают в поток распыленной мощными вентиляторами воды, которая, кристаллизуясь на них, быстро образует снег.

Характерная особенность всех пушек - сильный вентилятор, выпускающий водо-воздушную смесь на десятки метров. За период этого полета успевают сформироваться кристаллы механического снега, кроме того, за счет дальнобойности снежной пушки удается оснежить обширные площади.

УСЛОВИЯ РАБОТЫ СНЕЖНЫХ ПУШЕК

Модернизированная система механического образования снега - это комплекс инженерных сооружений и устройств, который включает в себя:

• водозаборное сооружение;
• систему фильтрации;
• насосные и/или компрессорные станции;
• быстросборный трубопровод;
• специальную арматуру (гидранты, клапаны);
• измерительные и диагностические приборы;
• рукава высокого давления;
• систему автоматического слежения и управления;
• снежные пушки и ружья;
• метеостанцию.

Чтобы вентиляторные снежные пушки низкого давления могли функционировать, необходимо электричество и подача воды от насосной станции. Жидкость под давлением направляется в кольцо с форсунками, находящееся в выходном сопле вентилятора пушки. Форсунки распыляют воду, и мелкие капли, подхваченные воздушной струей вентилятора, в процессе полета превращаются в маленькие снежинки. Движение лопастей обеспечивает «дальность стрельбы» около тридцати метров.

Разные пушки вырабатывают различное количество снега, от 10 до 150 кубических метров в час. Качество снега зависит от температуры воздуха и размера выстреливаемых водяных капель: чем дальше они летят и чем холоднее на улице, тем качественнее получается снег. Модернизированные пушки очень компактны. Их делают не только из стали, но и из легких материалов: алюминия и композитного пластика. Это заметно облегчает транспортировку пушек.

В нормальной комплектации пушки монтируются на стационарную треногу, а для увеличения площади оснежения и транспортировки по склонам могут быть оснащены колесами, санками или башней с подъемным механизмом, поскольку вес самых тяжелых моделей составляет несколько сотен килограммов.

Правда, бывают и совсем маленькие агрегаты. Например, швейцарская мини-пушка весом всего 98 кг, ее можно задействовать где угодно, даже на даче. Чтобы она функционировала, всего-то понадобятся две стандартные розетки и водопроводный кран. Правда нужно будет дождаться, пока температура воздуха не опустится до 1-3 градусов ниже нуля. Агрегат, называющийся «Домашний Снег», способен изготавливать от 1 до 1,5 кубометров снега в час при помощи компрессора мощностью 1800 ватт, который летом можно использовать как пылесос высокого давления или помпу.

Существование снежных пушек не решает всех проблем. Есть аспекты, зависящие и от обстоятельств снегообразования. Самыми главными параметрами здесь будут температура и относительная влажность (отношение фактически содержащегося в воздухе водяного пара к количеству водяного пара, соответствующему состоянию насыщения). Оказывается, вода охлаждается собственным частичным испарением, другими словами переходом части жидкости в пар. Но чем выше относительная влажность, тем более замедленным будет процесс испарения, а значит, и охлаждения.

Из-за этого при низкой относительной влажности возможен процесс образования снега при температуре выше 0°С. Если влажность высокая, а температура низкая, вместо снега получится дождь.

В случае, когда относительная влажность 30%, снежные пушки можно запускать лишь при температуре -1°С, такие условия считаются положительными для образования снега. Если же температура опускается ниже -6,7°С, то можно создавать снег и при относительной влажности 100%. При температуре ниже -10°С на влажность внимания можно не обращать совсем.

На самом деле, обстоятельства снегообразования могут отличаться не только на разных трассах. Разными могут быть и условия образования снега для нескольких рядом стоящих пушек. Часто бывает, что один агрегат уже активно вырабатывает снег, а для другого, расположенного в 200 м, условия еще неподходящие. Ранее за функционированием «холодного оружия» наблюдали профессионалы, которые проверяли оборудование и решали, когда и какой агрегат включать. Теперь их заменяют компьютерными системами, которыми управляют из мобильного центра.

РАСПРОСТРАНЕННЫЕ МОДЕЛИ

Зачастую у нас в стране можно увидеть на снежных холмах пушку Super Wizzard, она устанавливается на опоре или тележке на трех колесах. Система разбрызгивания воды включает в себя 20 распылителей, в контуры входят 5 колец с 75 форсунками каждое. Агрегат способен разворачиваться на 360 градусов, существует и вертикальная настройка от -10 до 60 градусов, вероятна комплектация пушки поворотным устройством. Встречаются у нас и самоходные снежные пушки Kashiyama KB 911-Z, которые способны перемещаться со скоростью 8 км/час. Работают они на дизельном двигателе, который вместе с гидравлической системой заставляет снежную пушку двигаться, поэтому можно обойтись без подвода электроэнергии, для производства снега нужна лишь подача воды. Также распространены автоматические снежные пушки FA-540-W, которые могут приспособиться к уникальным условиям работы, обеспечивая необходимое количество снега.

Снеговая пушка — это вид снегогенератора, в основе которого лежит мощный вентилятор. Благодаря этому система искусственного оснежения может работать в ветреную погоду и распылять снег в заданном направлении под углом поворота от 15 до 60°. Это позволяет быстро формировать пологие или сложные крутые трассы.

Сферы применения снеговых пушек

Снеговые пушки стали незаменимыми в самых разных областях. Конечно, наибольшую популярность данные способы оснежения приобрели в сфере горнолыжного отдыха, а также в спортивной среде.

Организаторы спортивных соревнований прибегают к использованию искусственного покрова сноубордистских и лыжных трасс даже в тех районах, где снега достаточно. Секрет в том, что искусственный снег на протяжении всего периода соревнований будет одинакового качества. А это позволяет создать равные конкурентные условия для участников состязаний.

Кроме этого, снеговые пушки нашли свое применение в сферах народного хозяйства (защита посевов или посадок от морозов в бесснежный период), а также в авиа- и автомобилестроении (проведение тест-драйва шин, антиобледенительных систем и т.д.)

Принцип образования снега в снеговой пушке

Главная функция снеговой пушки — производство снега требуемого качества (хороший снег легче льда не менее, чем в 2 раза). На физические характеристики хлопьев влияют такие факторы, как температура воздуха, температура воды, влажность и длительность полета.

Это связано с тем, что снежинки формируются в результате распыления подаваемой через форсунки воды, смешивания ее с разряженным холодным воздухом и выбрасывания под давлением в атмосферу. Капли разбиваются на нуклеационные ядра, которые, в свою очередь, соединяются с другими микроскопическими каплям. Чем дольше ядро находится в воздухе, тем мягче получится снежинка.

Поэтому вентилятор снеговой пушки, благодаря возможности распылять воду на расстояние от 5 до 60 метров, способствует образованию крупного и мягкого снега. Если ядра быстро упадут на землю или будут разбрызганы под небольшим давлением при достаточно высокой температуре, снег получится влажным и тяжелым.

Преимущества снеговой пушки

Снеговая пушка — это, как правило, мобильная конструкция на колесном или гусеничном шасси. Подвижность системы позволяет оперативно охватить большую территорию для оснежения. Вода подается из трубопровода через гидрант или забирается из мобильных цистерн.

Для получения чистого снега система оборудована фильтром, а в водном потоке не должно содержаться примесей и частиц крупнее 200 микромикрон.

Система способна работать при давлении уже от 5 Бар. Максимальное давление не должно превышать 40 Бар.

Качественный снег проводится при температуре -3-7°С. Средняя производительность снеговой пушки — 120 м3 снега в час.

Компания «Ратрак-Сервис» предлагает вам высокоэффективные снеговые пушки вентиляторного типа марок 600 ECO и SN 900 M с автоматическим и ручным управлением.

На первый взгляд, кажется, что "сделать" снег очень просто, лишь бы были вода да мороз. Давайте проведем простой эксперимент. В зимнее время года возьмем флакон с пульверизатором и наполним его холодной водой. Затем выйдем на улицу в студеный мороз, чтобы температура была не менее минус 20°С, и начнем разбрызгивать воду.

Каков же будет результат? У нас получатся настоящие снежинки? Нет, вода кристаллизуется и превратится в маленькие льдинки.

Производить искусственный снег начали еще более 50 лет назад. Первые экспериментальные установки были созданы в 50-60-х годах прошлого столетия в странах, где зимние виды спорта пользовались большой популярностью.

Управлять стихией всегда хотелось человеку и сегодня это возможно.

Способ производства снега путем распыления воды под давлением при естественном холоде

Этот способ производства снега является наиболее известным и широко распространенным. Применяется он на открытых площадках при отрицательных температурах атмосферного воздуха (ниже – 1,5 º С).

Данный способ снегообразования состоит в организации взаимодействия легких (до 100 мкм) капель распыленной воды со скоростным воздушным потоком, который способен транспортировать капли воды в пространстве окружающей среды на расстояние до 50 метров. Для формирования воздушного потока используется мощный осевой вентилятор, поэтому такой снегогенератор называется вентиляторным . Существуют также безвентиляторные снегогенераторы, в которых замораживание капель воды осуществляется за счет их выброса под давлением подаваемой воды с высоты до 12 м и введением в поток центров кристаллизации. Процесс снегообразования может быть организован также путем подачи воды в скоростной воздушный поток, образующийся при сверхзвуковом расширении сжатого воздуха в профилированном сопловом насадке снегогенератора.

Вентиляторный снегогенератор (снежная пушка).

Снежная пушка представляет собой сборно-сварную конструкцию, в состав которой входят агрегаты и органы управления пневматических систем низкого и повышенного давления, агрегаты гидравлической системы, силовые несущие элементы, электрическая система.

Принцип снегообразования, используемый в конструкции пушек серии ESG –ХХХ состоит в организации взаимодействия легких (до 100 мкм) капель распыленной воды со скоростным воздушным потоком, который способен транспортировать капли воды в пространстве окружающей среды на расстояние до 50 метров. При отрицательных температурах окружающей среды (ниже -1,5 0 С) водяные капли охлаждаются до температуры начала кристаллизации. При наличии в двухфазном потоке центров кристаллизации, происходит быстрый рост кристаллов льда, которые на завершающей стадии полёта приобретают форму снежной крупы.

Центры кристаллизации вырабатываются специальной системой пушки и подаются в скоростной воздушный поток одновременно с распыленной водой.

Вентилятор обычно устанавливается на силовой поворотной раме, которая позволяет изменять направление воздушного потока вентилятора в горизонтальной и вертикальной плоскостях. На выходной части вентилятора устанавливается кольцевой водяной многофорсуночный коллектор.

На нем устанавливаются водяные и снегообразующие форсунки. Часть форсунок включаются в работу одновременно с подачей воды в коллектор. Остальные включаются или выключаются по мере необходимости для управления качеством вырабатываемого снега. Водяной коллектор связан с воздушным кольцевым коллектором, через который подается сжатый воздух к снегообразующим форсункам. Компрессор с электроприводом и шкаф управления изделием размещаются на поворотной силовой раме.

Вода к форсуночным блокам водяного коллектора подается от внешнего источника через гибкий рукав и щелевой фильтр.

Снежные пушки производятся компанией «Экосистема» в России. Возможны поставки импортного оборудования.

Безвентиляторный снегогенератор (снежное ружье) .

Снегогенератор представляет собой сборно-сварную конструкцию, в состав которой входят пневматическая и гидравлическая линии. Принцип снегообразования, используемый в конструкции состоит в организации взаимодействия мелких (диаметром до 50 мкм) капель распыленной воды со скоростным воздушным потоком, который способен транспортировать капли воды в пространстве окружающей среды на расстояние около 10 метров. При отрицательных температурах окружающей среды (ниже -1,5 0 С) водяные капли охлаждаются до температуры начала кристаллизации. При наличии в двухфазном потоке центров кристаллизации, происходит быстрый рост кристаллов льда, которые на завершающей стадии полёта приобретают форму снежной крупы.

Центры кристаллизации образуются в снегогенераторе за счет изменения газодинамических параметров сжатого воздуха при его расширении в профилированном выходном насадке и подаются в скоростной водо-воздушный поток при работе системы.

Устройство крепления корпуса позволяет изменять направление выходного двухфазного потока от 0 0 до 45 0 ввертикальной плоскости. Рабочее положение корпуса фиксируется цепной растяжкой треноги. В выходной части корпуса установлен форсуночный моноблок.

Корпус снегогенератора соединяется посредством гибкого рукава через подводящий штуцер с источником воды. Сжатый воздух к снегогенератору подается от внешнего источника через гибкий шланг и штуцер по линии, укомплектованной обратным клапаном.

Снежные ружья производятся компанией «Экосистема» в России.

Производство снега из чешуек льда, полученных при искусственном холоде.

Основное отличие данного способа заключается в том, что он позволяет получать снег не только при отрицательных атмосферных температурах, но и при положительных (до +35°С) за счёт использования холода, вырабатываемого холодильной машиной льдогенератора . Это так называемая “Всепогодная снежная пушка ”, которая используется в регионах, где преобладают нулевые или плюсовые температуры. Основные операции, применяемые в этом способе, заключаются в следующем: производство чешуйчатого льда с помощью льдогенератора , измельчение частиц льда валками или фрезами, смешивание измельченных частиц льда с холодным воздухом и пневматическая транспортировка полученного снега по трубам длиной до 100 м к месту его использования.

Компания «Экосистема» является официальным партнером производителя такого оборудования - немецкой фирмы Schnee - und Eistechnik GmbH.