Публикации
07.04.2009 г.
Статья А.Н.Ковалева об искусственном оснежении
Автор: Super User   
Современный горнолыжный курорт помимо подъемников и инфраструктуры должен иметь систему оснежения. На Российском рынке горнолыжной индустрии работают многие производители снежных пушек и ружей как отечественных, так и зарубежных. Разобраться во множестве предложений сложно, особенно если у покупателя нет опыта. В институтах этой специальности не обучают, поэтому можно cпросить только у людей, которые уже не один десяток лет занимаются оснежением. Одним из таких людей является генеральный директор горнолыжного центра «Золотая Долина», находящегося под Санкт-Петербургом, Ковалев Александр Николаевич.
Мы знаем, что уже стало традицией открывать горнолыжный сезон в Золотой Долине в двадцатых числах октября.




Для того, чтобы иметь представление о снегообразовании разберемся, как это происходит. Искусственный снег получается из смеси мелко распыленной воды и сжатого воздуха при минусовых температурах окружающего воздуха. Есть системы, которые получают снег и при положительных температурах, но они требуют огромных затрат энергии, поэтому их рассматривать не будем. Вода из водоема через фильтр грубой очистки попадает в водозабор, откуда насосом низкого давления через систему водоподготовки (очистка и охлаждение) подается на насос высокого давления, который через трубопровод, специальный гидрант, мягкий рукав высокого давления, окончательную фильтрацию подает воду к форсунке.
Вот сейчас мы подошли к самому главному моменту, на что надо обратить внимание. Мы должны мелко распылить воду. Это достигается увеличением давления воды и уменьшением выходного отверстия форсунки. Современная гидравлическая арматура хорошо работает от 25 до 40 бар, а вот выходное отверстие нельзя уменьшать до бесконечности, т.к. оно будет забиваться мелкими соринками. Для снегообразования при температурах близких к нулю оптимальный диаметр форсунки 0,8-0,9 мм. Такой диаметр форсунки распыляет воду на мелкие частицы диаметром около 100 микрон. Параллельно системе распыления воды в современном снегогенераторе работает нуклеаторная система, российские снегопроизводители ее называют «снегообразующей», потому что без нее снег не получается и очень важно, как она отрегулирована. 
Как она работает? Вода из общего распределителя через автомат понижающий и поддерживающий постоянное давление подается в нуклеаторную форсунку, туда же подается сжатый, охлажденный воздух от компрессора. В форсунке происходит смешивание, и мелкие частицы воды, перемешанный со сжатым воздухом, вылетают через тонкое отверстие. 
При резком расширении воздух охлаждается и замораживает мелкие частицы воды. Получаются нуклеаторы (ядра), зародыши снега. Очень важно соотношение воды и воздуха для максимального получения замороженных ядер.
Дальше происходит смешивание распыленных частиц воды, которые вылетели из водяных форсунок, с нуклеаторами. Они обволакивают водяную каплю и подхватываемые потоком холодного воздуха от пропеллера, пролетая определенное расстояние, превращаются в снег.
Из этого следует, что чем крупнее капля вылетит из водяной форсунки, тем сложнее ее заморозить. Незамороженные капли похожи на яйцо в скорлупе из нуклеаторов. Они делают видимость огромного количества снега, но со временем вода уходит, а снега остается мало. Обычно после работы ружей на выкате трасс скапливаются большие лужи воды.


Некоторые фирмы для того, чтобы удешевить производство объединяют форсунки в блоки, располагая их на малом расстоянии между собой. В этом случае факелы распыленной воды пересекаются и образуют крупные капли.
Из этого следует, что факелы распыленной воды от соседних форсунок должны пересечься как можно дальше от сопла. Это достигается увеличением расстояния между форсунками и уменьшением угла распыления. 
Для лучшего снегообразования нуклеаторная система должна производить как можно больше зародышей. Их количество ограничивается мощностью компрессора. Для равномерного смешивания пропеллерная пушка должна иметь от 20 до 30 нуклеаторных форсунок.
При выборе пушек необходимо обратить внимание на вентилятор, который определяет путь распыленной воды: чем он длиннее, тем качественнее снег. В дополнение к мощному вентилятору пушки поднимают на опоры высотой до 6 метров. 
Все вышесказанное относится к ситуации, когда температура окружающего воздуха от -0,5 до -10С. При более низких температурах процесс образования снега гораздо проще. У нас был случай, когда мы работали при -20С, лыжник кантами порезал шланг, подводящий воду к пушке, за одну ночь рядом со шлангом оказалась куча снега.

В последнее время на российском рынке появились снегогенераторы без принудительно сжатого воздуха. Они затягивают воздух из атмосферы в разряженный участок движения воды (инжектор). Для них необходима более низкая температура окружающего воздуха и более высокое давление воды.
Теперь остановимся на количестве подаваемой воды (водяной поток).
Водяной поток должен соответствовать:
1. температуре окружающего воздуха;
2. влажности окружающего воздуха;
3. температуре воды.


Если температура воздуха составляет -0,5С – водяной поток минимальный (40 л/мин), если температура воздуха составляет -20С – водяной поток максимальный (700 л/мин), что соответствует производительности по снегу от 5 до 100 куб.м/час. Кроме того, водяной поток должен плавно увеличиваться или уменьшаться в зависимости от температуры окружающего воздуха, т.е. каждой температуре соответствует количество подаваемой воды.

В решении этой проблемы среди производителей снегогенераторов очень редко кто приближается к идеалу. Одни предлагают несколько комплектов форсунок с разным водяным потоком, чтобы менять их на морозе с помощью горелки. Другие изготавливают генераторы снега отдельно для слабых и сильных морозов, третьи используют одну большую центральную форсунку. Она плавно изменяет водяной поток, но не способна мелко распылять воду. Четвертые считают, что иметь четыре повышающих ступени достаточно. Напомню, что увеличение каждой ступени при давлении воды 35 бар будет составлять 135 л/мин. Пятые, используя четыре повышающих ступени, достигают плавности, переходя от ступени к ступени снижением давления воды от 35 до 8 бар, что ухудшает снегообразование, да и нелегко на самом верху горы получить давление 35 бар, чтобы автомат на переходе задавил его на 8 бар.

А вот шестые приближаются к идеалу при помощи увеличения фиксированных ступеней водяного потока при постоянном максимальном давлении воды. Лучше если переключение ступеней происходит автоматически. Такие снегогенераторы имеют широкий диапазон рабочих температур и способны производить максимум снега из имеющихся погодных условий.

Многие снегогенераторы изготовлены для европейских стран, где температура воздуха не превышает -10 С. Поэтому они начинают работать при -4 С, а при -8 С уже достигают максимального водяного потока. В их технической характеристике описывают все до мелочей кроме водяного потока, который определяет его производительность и возможности.

Если Вы правильно поняли, то вывод такой: при температуре воздуха от 0 С до -5 С качественный снег могут производить только снегогенераторы с большим количеством форсунок. Российские природные условия позволяют производить снег при температурах воздуха от 0 С до -20 С и ниже. 
Поэтому и снегогенераторы должны иметь возможность подать определенное температуре воздуха количество воды при максимальном давлении.

Существует мнение, что мелкие форсунки забиваются грязной водой и их трудно чистить. В современных снегогенераторах устанавливаются самоочищающиеся фильтрующие элементы с площадью фильтрования 300 кв.см, с проходом для воды в 10 раз меньшим по диаметру, чем диаметр форсунки.

А если в воде много кальция и других химических соединений, которые откладываются на стенках форсунок, то независимо от диаметра выходного отверстия их надо выкручивать и промывать в растворителях 1 раз в сезон.
 

You have no rights to post comments

Вернуться