Eisskulpturen, Eisfiguren, Eisstädte in der Wintersaison. Schneekanone: Funktionsprinzip, Vorteile und Einsatzmöglichkeiten Wie eine Schneekanone funktioniert

Unser Unternehmen bietet Dienstleistungen zum Aufbringen der Schneedecke beim Kunden an: Lieferung, Installation und Wartung von Spezialgeräten – Schneekanonen, Schneekanonen mit einer Kapazität von 3 bis 120 Kubikmetern. Meter Schnee pro Stunde.

Wie macht man Kunstschnee?

Wenn der Leser dieses Artikels erfährt, dass seine Autoren in Mittelschweden leben und arbeiten – etwa 500 km nördlich von Stockholm, was ungefähr dem Breitengrad von Kandalaksha entspricht – ist er möglicherweise zu Recht ratlos. "An Nordpol„Und mit deinem Schnee?“ wird er fragen und sich an seine Kindheitsbekanntschaft erinnern Zur Schneekönigin. Wem reicht ein Meter Schnee im Winter nicht?

Die Antwort auf die Frage ist einfach: „Je nachdem, wer und warum ...“. Wenn Sie Ihr Auto morgens nach einem nächtlichen Schneefall – dem dritten in einer Woche – ausgraben, dann sind fünf Zentimeter Schnee mehr als genug! Stellen Sie sich vor, Sie warten bis Januar, um Ihre neue Skiausrüstung auszuprobieren. Und schließlich machten wir uns bereit, auf unseren Lieblingsberg aufzubrechen ... Und genau zu diesem Zeitpunkt kam der Frost, und dann blieb das Thermometer bis Mitte April unter minus 25 °C, woraufhin der Schnee innerhalb einer Woche in beschleunigtem Tempo schmolz. .. Was sagen Sie in diesem Fall?!

Es ist daher nicht verwunderlich, dass es Menschen gibt, die bereit sind, für etwas zu zahlen, das normalerweise „umsonst“ vom Himmel fällt. Dementsprechend gibt es diejenigen, die diesen Kunstschnee herstellen. Viele Skigebiete, darunter auch in Russland und Schweden, werden dank des Einsatzes spezieller „Beschneiungssysteme“ erweitert Skisaison für bis zu vier Monate (zwei – zu Beginn des Winters und zwei – im Frühjahr). Darüber hinaus ist zu beachten, dass das Wetter zu dieser Zeit am mildesten und günstigsten ist, also ideal für einen wunderschönen Familienurlaub...

HUNDERT NAMEN FÜR SCHNEE.

Man sagt, dass es in den Sprachen Nordskandinaviens hundert Wörter für Schnee gibt, was überhaupt nicht überraschend ist. Denn von diesem „Guten“ gibt es hier im Winter reichlich und die Struktur des Schnees selbst ist sehr wechselhaft und hängt von der Temperatur und Luftfeuchtigkeit ab. Skiliebhaber wissen genau, dass Schnee „hart“, „weich“, nass usw. sein kann. Manchmal laufen Skier „von selbst“, und am nächsten Tag muss man sich buchstäblich anstrengen, um sogar bergab zu rutschen.

Bei modernen Skiwettkämpfen entscheiden manchmal Zehntelsekunden über das Schicksal einer Medaille. Und im alpinen Skisport geht es bereits um Hundertstel und Tausendstel! Und nachdem wir uns ein oder zwei Jahre lang auf internationale Wettbewerbe gefreut haben, Tickets gekauft und ein Hotel im Voraus gebucht haben, sagen die Veranstalter im letzten Moment plötzlich alles ab. Da hat der Himmel nicht „gesendet“. Richtiger Ort dringend benötigter Schnee, der stattdessen wieder in der Nähe Ihrer Garage fiel ...

Nach Angaben der Teilnehmer des schwedischen regionalen Klimamodellierungsprojekts (SWECLIM) bis 2010 Jahresdurchschnittstemperatur in Schweden wird es um 3,8°C steigen. Es wird geschätzt, dass die Erwärmung in Nordeuropa stärker ausfallen wird als in anderen Regionen, was zu Folgen führen könnte Winterarten Sport ist eine große Enttäuschung. Der erwartete Anstieg des Jahresniederschlags wird höchstwahrscheinlich auf Sommer- und insbesondere Herbstregen zurückzuführen sein. Zusammen mit einem Anstieg der durchschnittlichen Wintertemperaturen wird dies zu einem Rückgang der Schneedecke und einer späteren Eröffnung der Skisaison führen. Zudem sind Schneeprobleme nicht nur für Skandinavien typisch. Zum Beispiel am Skigebiete Ostsibirien Die Eröffnung der Skisaison 2003 fand erst am Silvesterabend und im Winter 1998/99 erst am 3. Januar statt!

Somit steht „künstlicher“ Schnee beim Skifahren für Stabilität und Qualität. Beschneiungsanlagen werden dort eingesetzt, wo Kontrolle über die Situation notwendig ist: Damit der Schnee dort liegt, wo er benötigt wird, wann er benötigt wird und wie er benötigt wird. Es ist zu beachten, dass der Einsatz von Beschneiungsanlagen über den Sport hinausgeht. „Künstlicher“ Schnee kann beim Testen von Flugzeug-Anti-Icing-Systemen, beim Testen von Winterreifen und sogar zum Schutz junger Waldplantagen vor Frost verwendet werden.

Ist es einfach, Schnee zu erzeugen?

Die meisten Menschen sind sich sicher, dass das „Herstellen“ von Schnee genauso einfach ist wie das Schälen von Birnen – nur Wasser und Frost. Aber das ist nur scheinbare Einfachheit. Wir bieten denjenigen, die in kalten Klimazonen leben, ein einfaches und sicheres Experiment. Nehmen Sie eine Wassersprühflasche, die normalerweise zur Befeuchtung verwendet wird Zimmerpflanzen oder beim Bügeln von Kleidung. Auffüllen kaltes Wasser Gehen Sie an einem kalten Tag (kälter als minus 10 °C) aus dem Wasserhahn nach draußen und beginnen Sie, Wasser höher in die Luft zu sprühen. Was glauben Sie, was Sie tun können? Große und flauschige Schneeflocken? Nichts dergleichen – kleine glänzende... Eisstücke.

Warum fallen im Winter Schneeflocken vom Himmel? Das hoch in den Wolken verborgene „Geheimnis ihrer Herstellung“ liegt im allmählichen Wachstum von Mikrokristallen aus Eis auf dem sogenannten anfänglichen „Kondensationszentrum“ unter bestimmten Bedingungen. Bei ungünstigen Bedingungen fallen anstelle von Schneeflocken harte Eisbälle (Sommerhagel) oder das, was in Russland „Grütze“ genannt wird, also relativ dichter, körniger Schnee, der für den Spätherbst charakteristisch ist.

Was braucht es für eine erfolgreiche Beschneiung? Offensichtlich Wasser einer bestimmten Temperatur, auf eine bestimmte Weise „versprüht“, kalte Luft... Außerdem eine Art natürliche „Magie“ oder zumindest eine komplexe technische Ausrüstung. Und nur dann können wir voller Zuversicht verkünden: Es werde Schnee! Und er wird es sein!

Werfen wir einen Blick in die Mündung der „Schneekanone“.

Und jetzt – für die Neugierigen, die vor einigen technischen Details keine Angst haben. Heutzutage verwendete Schneemaschinen können in zwei Haupttypen unterteilt werden: ventilatorbetriebene (allgemein als „Schneeerzeuger“ bezeichnete) und mastbetriebene Schneemaschinen. In Russland sind Generatoren des ersten Typs am häufigsten. Der Hauptbestandteil dieser Geräte ist, wie der Name schon sagt, ein Hochleistungsventilator, der einen kontinuierlichen Luftstrom erzeugt, in den dann Wassertröpfchen eingespritzt werden.

Das vom Generator ausgestoßene Gemisch muss einige Zeit in der Luft verbringen, bevor es als wohlgeformter Schnee auf den Boden fällt. Daher ist es für eine „Schneekanone“ schwierig, Schnee „direkt unter Ihre Füße“ zu werfen, da der beste Schnee in einer Entfernung von etwa 10 bis 20 m von der Anlage erzielt wird. Einfacher geht das mit Hilfe spezieller Schneemasten, die zudem günstiger sind als Fächerkanonen.

Alle modernen Schneeerzeuger sind mit Automatisierungssystemen unterschiedlicher Komplexität ausgestattet (von Überlastschutzsystemen bis hin zu Vollkontrollsystemen).

SCHNEEHERSTELLUNG IST EINE KUNST.

Ein modernes Beschneiungssystem beschränkt sich nicht nur auf Schneeerzeuger, die entlang einer Skipiste oder -piste platziert werden. Offensichtlich ist es weiterhin notwendig, Rohre für die Wasserversorgung und Elektrokabel zu verlegen. In diesem Fall sollten die Rohre auch bei strengstem Frost nicht einfrieren, daher werden sie normalerweise in den Boden gegraben (in Sibirien und Mittelschweden - bis zu einer Tiefe von mindestens 50-70 cm). In bestimmten Abständen ist es notwendig, „Anschlusspunkte“ für Schneeerzeuger einzurichten, einschließlich eines elektrischen Anschlusses und von Wasserversorgungsgeräten („Hydranten“).

Wir dürfen nicht vergessen, dass selbst eine „einfache“ Skipiste eine Länge von mehr als einem Kilometer und einen Höhenunterschied von 400-500 m haben kann. Auf einer solchen Piste müssen etwa zehn „Verbindungspunkte“ platziert werden Der Fuß – eine Hochdruck-Wasserpumpe (bis zu 40 Atmosphären) mit hoher Leistung. Um eine ausreichende Menge (normalerweise 10-20 cm) „künstlichen“ Schnee auf einen kilometerlangen Hang zu werfen, sind 4-5 „Schneekanonen“ erforderlich, von denen jede bis zu 500 Liter Wasser pro Minute verbraucht (was ungefähr einem entspricht). durchschnittliches Wasserbad in 15 Sekunden) muss 5-7 Tage lang ununterbrochen wirken. Generell ist die Leistung moderner Schneeerzeuger erstaunlich – sie können bis zu 100 m3 Schnee pro Stunde produzieren! „Schneekanonen“ mit hydraulischer Drehvorrichtung sind in der Lage, jeweils bis zu 1000 m2 Fläche mit Schnee zu bedecken.

Eine Langlaufloipe zu beschneien ist nicht einfacher. Hier gibt es natürlich keine solchen Höhenunterschiede wie auf Skipisten oder Sprungschanzen, aber die Länge der Pisten beträgt bereits mehrere zehn Kilometer. Die Verlegung solch langer Rohrleitungen ist ziemlich teuer. Aus diesem Grund besteht eine der häufigsten Lösungen darin, „Schneekanonen“ und Wassertanks auf einem selbstfahrenden Fahrgestell auf Rädern oder auf Ketten zu installieren. In diesem Fall ist die Beschneiung eines beliebigen Gebiets nur eine Frage der Zeit.

Wie kann man überprüfen, wie gut frischer Schnee ist? Eine Überprüfung der Produktqualität veranlassen? Experten sagen, dass Schnee für eine Skipiste eine Dichte von 400 bis 500 kg pro m3 haben sollte, also 2-2,5-mal leichter als Eis oder Wasser sein sollte.

Bei der Messung der Dichte geht es darum, das Gewicht eines Stücks „Schneekuchen“ einer bestimmten Größe zu messen, das sorgfältig aus dem Hang geschnitten wurde. Es gibt jedoch einen einfacheren Weg. Aufmerksamen Skifahrern ist vielleicht aufgefallen, dass Beschneiungsspezialisten (die wichtigsten „Schneeerzeuger“) meist schwarze Jacken aus einem speziellen Material tragen. Dabei handelt es sich nicht nur um eine Uniform, sondern um eine Art „Werkzeug“ zur Überprüfung der Schneequalität. Dazu nähert sich der „Schneeerzeuger“ der funktionierenden „Kanone“ und legt seine Hand in einer Entfernung von etwa 15 m vom Austrittsschnitt unter die Schneeströmung. Nach 15–20 Sekunden (die genauen Zahlen sind ein Produktionsgeheimnis!) tritt der Spezialist zur Seite und schüttelt den Schnee von seinem Ärmel, während er seine Hand baumeln lässt. Dann prüft er, was am Stoff klebt. Wenn der gesamte Schnee abgeschüttelt wurde, ist es zu trocken. Wenn alles übrig ist, ist es zu nass. Die Qualität, die Sie benötigen, liegt irgendwo in der Mitte. Und hier beginnt die Kunst des „Schneemachens“.

REZEPT FÜR GUTEN SCHNEE.

Moderne Schneeerzeuger verfügen über ausreichend viele „Freiheitsgrade“ zur Einstellung und Gewährleistung gute Qualität Schnee bei ausreichend niedriger Lufttemperatur. Was tun, wenn sich die äußeren Bedingungen (Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit) schnell ändern? Es ist klar, dass in diesem Fall die „Einstellung“ des Generators ständig angepasst werden muss, damit die Qualität des erzeugten Schnees nicht abnimmt. Glücklicherweise entfällt durch die Automatisierung die Notwendigkeit, dass Bediener bergauf und bergab laufen müssen, um das System zurückzusetzen. Darüber hinaus automatische Einstellung kann sowohl auf der Ebene eines einzelnen Schneeerzeugers als auch auf der Ebene der gesamten Beschneiungsanlage als Ganzes durchgeführt werden. Komplexe Automatisierungssysteme, die Mikroprozessoren umfassen und Desktop-Computer, sowie „Wetterstationen“ können wochen- und monatelang ohne großes menschliches Eingreifen funktionieren.

Wenn wir eine Restaurant-Analogie verwenden, erinnert das Rezept für eine gute „Schneebereitung“ mithilfe eines automatisierten Systems eher an die Bedienungsanleitung einer modernen Brotmaschine: „Mehl, Hefe hineingeben, Wasser hinzufügen, den Knopf drücken und auf den Anruf warten – bereit!" Natürlich wird sich kein Koch mit Selbstachtung so etwas erlauben: Alles wird traditionell im „manuellen Modus“ gemacht, angepasst an „Geruch und Sicht“. Ebenso wird ein guter „Schneeerzeuger“, der viele Jahre Arbeit hinter sich hat, das System unter Berücksichtigung vieler nur ihm bekannter Faktoren regulieren: Gab es heute einen „Heiligenschein“ um die Sonne, wie hat der Schnee gestern geknirscht, was Farbe war der Sonnenuntergang, und Gott weiß, was noch mehr ... Allerdings ist es nicht einfach, sowohl einen guten Koch als auch einen geschickten „Schneemacher“ zu finden, und sie müssen astronomische Summen bezahlen. Computerautomatisierung ist kostengünstiger, einfacher zu bedienen und stört nicht, wenn Sie Überstunden machen müssen.

Übrigens sind es bei internationalen Wettkämpfen, bei denen sich die „Creme“ der Sportelite tummelt, nicht die einzigen Spezialisten, die den Schnee präparieren. Moderne Sportarten erfordern, wann immer möglich, Standardausrüstung und normale Bedingungen durchgeführt, um die Gleichberechtigung aller Teilnehmer zu gewährleisten. Aus diesem Grund greifen Wettbewerbsveranstalter zunehmend auf automatische Beschneiungsanlagen zurück, selbst wenn ausreichend Naturschnee vorhanden ist, was nur sehr schwer zu standardisieren ist.

IN Nordeuropa für den Zeitraum 1990-2100. Aufgrund eines Anstiegs der durchschnittlichen Wintertemperaturen (A) und der jährlichen Niederschläge (B) werden erhebliche Klimaveränderungen erwartet.

Die Produktion von „künstlichem“ Schnee gibt es schon seit über 50 Jahren. Die ersten experimentellen Installationen entstanden in den 1950er und 1960er Jahren. in Ländern, in denen Skifahren sehr beliebt war. Patente für Verfahren zur Erzeugung von Kunstschnee wurden 1968 angemeldet.

Bei Gebläse-Schneeerzeugern erzeugt ein leistungsstarker Ventilator (4) einen kontinuierlichen Luftstrom, der sich durch die Haupt- (1) und Kernbildungsringe (2) mit Düsen bewegt. Den ersten Ringen wird unter Druck Wasser zugeführt, den zweiten Ringen wird ein Wasser-Luft-Gemisch zugeführt.

Durch die Düsen der Hauptringe werden winzige Wassertropfen in den Luftstrom eingespritzt. Die „Nukleation“-Ringdüsen erzeugen die für die Bildung und das Wachstum von Schnee notwendigen Kondensationszentren.

Zwischen dem Lüfter und den Ringen befinden sich Schaufelplatten (3), die von innen am Generatorgehäuse befestigt sind. Sie tragen zu einer besseren Durchmischung der Bestandteile des Wasser-Luft-Gemisches bei.

Viele Schneeerzeuger verwenden mehrere Hauptringe mit jeweils einem separaten Wasserventil. Dadurch können Sie die Leistung des Schneegenerators regulieren. Die Hauptkomponenten sind in einem Metallgehäuse (6) mit einem Schutzgitter (5) am Systemeingang untergebracht.

Der Schneegenerator verfügt außerdem über Geräte zur Stromversorgung (7), Wasser hoher Druck(9) und Druckluft (8).

„Fächer“-Schneeerzeuger können auch auf einem selbstfahrenden Raupenfahrwerk installiert werden.

Bei Schneeerzeugern sind das Schneeerzeugergehäuse (D), das Automatisierungssystem (A) und der Kompressor (C) entweder auf einem Fahrgestell mit Rädern oder auf einem stabilen „Bein“ (T) montiert. Die Wasserversorgung erfolgt über einen Schlauch mit Spezialanschluss für Schnellanschluss (W). Steuersignale (CS) werden vom zentralen Computersystem über ein separates „Signalkabel“ oder per Funk zugeführt

Am Schneemast werden die schneeerzeugenden Elemente bis zu einer Höhe von 10 m über den Boden gehoben. Dadurch hat das gesamte versprühte Wasser Zeit, vollständig in Form von Schnee zu kondensieren, während dieser zu Boden fällt der Boden unter seinem eigenen Gewicht.

Die Arbeit bei der Präparierung einer Schneepiste oder Skipiste beschränkt sich nicht nur auf die reine Beschneiung. Nach der Erzeugung muss der Schnee mehrere Tage „ruhen“ („reifen“, wie junger Wein reift). Danach kommen spezielle Schneemaschinen (die sogenannten Pistmas-Maschinen oder Retracks) an die Reihe, die den Schnee ebnen, verdichten und seine Oberfläche aufweichen.

Abschließend wünschen wir unseren Lesern viel Schnee – für die jetzige und alle kommenden Skisaisons! Auch denjenigen, die sich noch nicht mit dem Skifahren beschäftigt haben, wünschen wir „Spaß“, es zumindest einmal auszuprobieren. Denn die Möglichkeiten für Skibegeisterte jeden Alters und jeder Qualifikation sind heute einfach unerschöpflich!

Neben den offensichtlichen gesundheitlichen Vorteilen – da man Zeit an der frischen Luft verbringt und die Auswirkungen körperlicher Inaktivität bekämpft – macht Skifahren großen Spaß! Nun, wenn Sie sich wieder auf Ihrer Lieblingspiste befinden, können Sie Ihren Freunden kompetent erzählen, wie viel Mühe und Wissen sich hinter dem scheinbar einfachen und vertrauten „perfekten“ Schnee verbirgt.

Autoren:
KOPTYUG Andrey Valentinovich – Kandidat der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, Absolvent von Nowosibirsk staatliche Universität. Außerordentlicher Professor der Fakultät Informationstechnologien Universität Zentralschweden (Östersund).
ANANYEV Leonid Grigorievich – Direktor des schwedisch-russischen Unternehmens SveRuss Konsul (Schweden, Östersund)
Johan Oström – MSc in Ingenieurwesen, Direktor von ARECO Snowsystem (Schweden, Östersund).

Der Artikel wird in Kurzform veröffentlicht.

Evgeniy Tsiporin / Alexander Kozlov / Alexander Butenko

Evgeniy Tsiporin / Alexander Kozlov / Alexander Butenko

(Gorimpex-Unternehmensgruppe)

Russland ist ein Land mit sowohl dem (langfristig) größten Markt für Skiausrüstung als auch den weltweit größten Möglichkeiten für den Bau und Betrieb moderner Skizentren. Heutzutage fährt die überwiegende Mehrheit der russischen Skifahrer nicht mehr Ski bessere Konditionen, was bedeutet, dass es einen Mangel gibt, was bedeutet, dass der Markt für den Bau dieser Art von Sportanlagen sehr vielversprechend ist, Skizentren werden sicherlich gefragt sein. Gleichzeitig weist dieser Markt eine Reihe von Besonderheiten auf. Es ist erwähnenswert, dass die meisten russischen Skizentren, die tatsächlich oder auf dem Papier existieren, in der Nähe von Großstädten liegen, was eine Reihe von „Pluspunkten“ darstellt (es ist bequem, von der Stadtgrenze zur Skipiste zu gelangen, es ist praktisch um die Arbeit des Skizentrums in Bezug auf Kommunikation usw. zu organisieren). usw.) und eine Reihe von „Minuspunkten“, und über einen dieser „Minuspunkte“ muss im Detail gesprochen werden.

Tatsache ist, dass die meisten russischen Städte und insbesondere Städte mit mehr als einer Million Einwohnern, um die sich Skizentren gruppieren, in einem Gebiet mit instabilen Wintern, wechselhaftem Wetter von November bis März und einer unschätzbaren Schneedecke liegen, die sofort verschwindet der Fall eines Tauwetters. Jeder erinnert sich an den „monströsen“ Winter der Saison 2006–2007, der alle Indikatoren für hohe Temperaturen brach – bis zu +14 °C in Moskau im Januar – und solche „Rekorde“ wurden im gesamten europäischen Territorium Russlands aufgestellt.

Natürlich, z Naturkatastrophen„töten“ Sie jede Nachfrage nach Dienstleistungen von Skizentren, machen Sie alle Bemühungen um Bau und Verbesserung zunichte: Es gibt keinen Schnee – keiner der Skifahrer wird kommen, um sich das grüne Gras anzusehen, das durch den gefrorenen Schlamm geschmolzen ist. Gleichzeitig können selbst solche „Nachteile“ durch den Einsatz moderner Technologien in „Vorteile“ umgewandelt werden, nämlich durch die Installation mechanischer Beschneiungsanlagen in Skizentren, vereinfacht gesagt, Anlagen, die Kunstschnee erzeugen.

Ähnliche Technologien werden im Westen seit vielen Jahren eingesetzt; sie wurden sorgfältig entwickelt und ermöglichen die Schaffung einer vollwertigen Skipiste auch unter städtischen Bedingungen (zum Beispiel beim jährlichen Langlauf-Weltcup in Düsseldorf).

Gleichzeitig weisen diese Technologien eine Reihe von Besonderheiten auf, die berücksichtigt werden müssen.

Fast alle Skizentren in Europa nutzen die Beschneiungsanlage mithilfe von Beschneiungsanlagen in Zeiten, in denen nicht genügend Naturschnee für ein vollständiges Skifahren vorhanden ist. Der Prozess der künstlichen Schneebildung erfordert drei Komponenten: niedrige Temperatur Umfeld, eine erhebliche Menge Wasser und schließlich das Vorhandensein von Druckluft. Bei der Schneegewinnung mittels Schneeerzeugern (Schneeerzeugern) werden erhebliche Mengen an Wasser und elektrischer Energie verbraucht. Dieser Artikel enthält die folgenden Abschnitte:

1. Beschneiungsanlagen

2. Stauseen

3. Feucht-/Trockenkugeltemperatur

4. Spezielle Zusatzstoffe

5. Wasservorkühlsysteme

6. Management von Beschneiungsanlagen

7. Luftkompressoren

8. Pipelines

1. Beschneiungsanlagen

Ein professioneller Ansatz zur Herstellung von hochwertigem Schnee ist sehr wichtig, und viele Anbieter von Beschneiungssystemen sagen: „Schnee machen ist eine Kunst.“ Die Qualität des von Beschneiungsanlagen erzeugten Schnees kann von „sehr trocken“ bis „sehr nass“ reichen. Pisten für Anfänger, die allgemein genutzt werden, sind nicht dasselbe wie Pisten für Profis und erfordern eine völlig andere Schneedecke und Schneequalität. Die Qualität des Schnees beeinflusst auch die Bequemlichkeit der Schneeverteilung entlang der Skipisten. Um beispielsweise eine Loipe von außergewöhnlicher Qualität zu erhalten, ist es oft notwendig, eine Schicht trockenen und leichten Schnees auf die Hauptschicht aus nassem, schwerem Schnee zu legen.

Beschneiungsanlagen reproduzieren den natürlichen Prozess der Schneebildung. In der Natur entsteht Schnee durch die Kondensation von Wasserdampf zu Eismikrokristallen bei niedrigen Umgebungstemperaturen und niedriger relativer Luftfeuchtigkeit. Reines Wasser gefriert (theoretisch) bei Temperaturen unter 0 °C, wenn sich mehrere Wassermoleküle zu einem sogenannten Embryo, Samen oder Keimzentrum verbinden. In der Nähe befindliche Wassermoleküle heften sich weiterhin an den Embryo und bilden Eiskristalle. Dieser Vorgang wird als homogene Keimbildung bezeichnet. Wenn bei der Bildung von Eiskristallen Verunreinigungen im Wasser vorhanden sind, spricht man von heterogener Keimbildung. Verunreinigungen dienen als Keimzentren (Keime) für die Bildung von Eiskristallen. Selbst bei positiven Umgebungstemperaturen ist eine heterogene Keimbildung möglich. Die Temperatur, bei der sich Eiskristalle auf Verunreinigungen bilden, wird als heterogene Keimbildungstemperatur bezeichnet. Beschneiungsmaschinen – Schneegeneratoren, nutzen Sie diese physikalische Prozesse zur Schneeerzeugung mittels kühlender Druckluft, Wasser und teilweise Zusatzstoffen, die als Kristallisationskatalysatoren dienen.

Es gibt drei Arten von Schneeerzeugern: Schneeerzeuger mit interner Mischung, Schneeerzeuger mit externer Mischung und schließlich Schneeerzeuger mit Gebläse. Zu den Faktoren, die bei der Auswahl der Art der Ausrüstung berücksichtigt werden, gehören:

Windgeschwindigkeit;

Windrichtung;

Umgebungstemperatur;

Relative Luftfeuchtigkeit;

Verfügbarkeit von Druckluft;

Verfügbarkeit von Elektrizität;

Die Lage der Hänge zu den Himmelsrichtungen;

Nachfolgend finden Sie kurze Beschreibungen der drei Arten von Beschneiungsanlagen:

Internes Mischsystem - ein System, bei dem Wasser und Luft in der Innenkammer der Schneeerzeugerdüse gemischt werden. Wenn das Gemisch aus Wasser und Druckluft die Düse verlässt, kommt es zu einer Expansion dieses Gemisches und einem thermodynamischen Kühleffekt (unter 0 °C). Winzige Wassertropfen gefrieren und bilden Mikrokristalle, die wiederum zu Keimbildungszentren werden. An solchen Keimbildungszentren (Keimen) bilden sich Schneeflocken aus größeren Tröpfchen.

Externes Mischsystem - Eine andere Art von Wasser-Luft-System. Solche Systeme sorgen für die Abgabe von Druckluft und Druckwasser durch separate Düsen des Schneeerzeugers. Die Druckluft dehnt sich aus und kühlt die mikroskopisch kleinen Wassertröpfchen, die aus den Wasserstrahlen austreten, stark ab. Dabei entstehen Keimbildungszentren. Außengemischte Systeme haben eine geringere Strahlgeschwindigkeit als intern gemischte Systeme. Aus diesem Grund werden externe Mischschneeerzeuger auf Türmen montiert, um den Wassertröpfchen genügend Zeit zu geben, Keime zu bilden und Schnee zu bilden, bevor sie den Boden erreichen. Manchmal werden Systeme mit externer Mischung ohne den Einsatz von Druckluft und Ventilatoren eingesetzt. Gleichzeitig werden für die erfolgreiche Produktion von qualitativ hochwertigem Schnee teure Zusatzstoffe, hohe Drücke und gekühltes Wasser eingesetzt.

Lüftersysteme - Ventilatorsysteme nutzen von einem Ventilator zugeführte Luft anstelle von Druckluft, um eine Suspension aus Wassertröpfchen in der Luft zu bilden. In diesem Fall verbleiben die Tröpfchen ausreichend lange in der Luft, um deutlich abzukühlen und zu gefrieren. Ventilatorsysteme sind oft auch mit Nukleationseinrichtungen ausgestattet. Typischerweise besteht ein solches Gerät aus einem kleinen Luftkompressor, der direkt an der Schneekanone montiert ist, und einem Kreislauf aus keimbildenden Luftdüsen. In diesem Fall kommt es in der Umgebung zu einer Vermischung von Druckluft mit Wasser und anschließender Kristallisation. Dieser Waffentyp ist der beliebteste und am weitesten verbreitete.

Schneeerzeuger, die in internen und externen Mischsystemen eingesetzt werden, benötigen keine externe Stromquelle am Schneeerzeugerstandort. Trotz dieses Vorteils erfordern solche Systeme jedoch zentrale Kompressor- und Pumpstationen. Bei Propellermaschinen müssen Stromkabel direkt zum Schneeerzeugerstandort verlegt werden, um die Lüfter und Luftkompressoren mit Strom zu versorgen. Interne Mischsysteme und Blaspistolensysteme arbeiten in einem sehr weiten Temperaturbereich und steuern die Schneequalität durch den Einsatz von Ventilatoren und Luftkompressoren. Diese Technologien eignen sich am besten für breite Pisten und Pisten, die zu Beginn der Wintersaison für die erste Schneedecke geöffnet werden sollen. Systeme mit externer Durchmischung sind hinsichtlich des Energieverbrauchs sparsamer, ermöglichen aber den Betrieb in einem engeren Temperaturbereich. Ein weiterer Nachteil externer Mischsysteme ist die hohe Windempfindlichkeit der Schneeerzeuger. Externe Mischsysteme erfordern 30 % mehr Schneeräumungsarbeit im Vergleich zu internen Misch-/Ventilatorsystemen. Der Einsatz solcher Systeme empfiehlt sich für den Einsatz auf schmalen und später öffnenden Strecken. Bei der Auswahl des Schneeerzeugertyps werden nicht nur die Anschaffungskosten der Schneeerzeuger berücksichtigt, sondern auch die Kosten für das System selbst (Türme, Pump-/Kompressorstationen). Berücksichtigt werden auch die Effizienz und die Möglichkeit des Einsatzes dieses Schneeerzeugertyps bei bestimmten Pistenverhältnissen. Dabei werden die Temperatur des Schnees, die Art des Geländes, die Breite der Strecke, der gewünschte Starttermin der Saison und die Anforderungen an den Geräuschpegel berücksichtigt.

Tabelle 1. Vor- und Nachteile bestimmter Arten von Beschneiungsanlagen

Typ der Beschneiungsanlage	Vorteile und Nachteile
Mit Innenmischung	Vorteile: Geringe Windempfindlichkeit, Betrieb bei hohen Temperaturen, geringes Gewicht des Schneeerzeugers, Möglichkeit zur Beschneiung breiter Pisten, Möglichkeit zur Regulierung der Schneequalität. Nachteile: Geringe Energieeffizienz, erfordert Druckluftversorgung aus einer Kompressorstation, hohes Niveau Lärm von einem Luftkompressor.
Mit externer Mischung	Vorteile: Höhere Energieeffizienz im Vergleich zu internen Mischsystemen, da weniger Druckluft benötigt wird. Niedriger Geräuschpegel, einfache Steuerung. Nachteile: Hohe Windempfindlichkeit, enger Betriebstemperaturbereich, nach der Installation ist ein Umzug an einen anderen Ort schwierig, die Schneequalität kann nur in einem sehr engen Bereich reguliert werden, hohe Verluste durch Wind und Sublimation.
Lüftersysteme	Vorteile: Minimaler Druckluftbedarf, energieeffizienteste Technik, niedriges Niveau Lärm, Anpassung der Schneequalität in einem weiten Bereich. Nachteile: Gebläseschneeerzeuger lassen sich nur schwer entlang eines Hangs bewegen und erfordern Schneewalzen, um sie zu bewegen, da die Ausrüstung sperrig und schwer ist.

2. Künstliche Stauseen

Für die Schneeherstellung ist eine beträchtliche Menge Wasser erforderlich. Um auf einer Fläche von 60 mal 60 m eine 16 cm dicke Schneedecke zu erzeugen, werden 277.500 Liter Wasser benötigt. Dieser erhebliche Bedarf an Wasserressourcen stellt für Skizentren oft ein Problem dar, da Wasserquellen mit einem erheblichen Wasservorrat benötigt werden. Die Wasseraufnahme aus natürlichen Quellen während der Wintersaison bei geringem Wasserdurchfluss kann schädlich für die Natur sein. Um die Bewohner von Stauseen zu schützen und die Nutzung kleinerer Bäche und Flüsse zu ermöglichen, werden in der Regel künstliche Stauseen von Beschneiungsanlagen angelegt. Durch den Einsatz künstlicher Stauseen können auch die Kosten für den Wassertransport durch Pipelines minimiert werden. Solche Einsparungen aufgrund der Schwerkraft sind möglich, sofern sich das Reservoir oberhalb der Installationsebene der Beschneiungsanlage befindet. Gleichzeitig werden die Kosten für den Bau eines künstlichen Stausees durch Energieeinsparungen bei der Wasserförderung über mehrere Jahre hinweg amortisiert.

3. Feucht-/Trockenkugeltemperatur

Als Trockenkugeltemperatur wird die Umgebungslufttemperatur angenommen. Die relative Luftfeuchtigkeit ist ein quantitativer Indikator für den Wasserdampfgehalt der Atmosphäre. Die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft spielt bei der Schneeproduktion eine sehr wichtige Rolle. Eine Erhöhung der Wasserdampfmenge in der Luft führt zu einer Verringerung der Abkühlgeschwindigkeit der Wassertröpfchen auf die Keimbildungstemperatur (Kristallbildung). Beim Versprühen von Wassertropfen in die Luft bei geringer Luftfeuchtigkeit, also bei geringem Wasserdampfgehalt, verdunstet ein Teil dieses Wassers und kühlt dadurch ab Umgebungsluft, Weil Um Wasser zu verdampfen, müssen Sie es erhitzen, bis die latente Verdampfungswärme erreicht ist. Um 1 Liter Wasser zu verdampfen, benötigt man 539 Kalorien, zum Gefrieren sind es nur 80 Kalorien. Dies bedeutet, dass durch die Verdunstung eines Liters Wasser 6,7 Liter Wasser bei einer Temperatur von 0 °C gefriert werden können (um Wasser um 1 °C abzukühlen, muss nur 1 Kal. freigesetzt werden, und das ist der Grund, warum die (Die Temperatur des Wassers hat keinen Einfluss auf das Wärmegleichgewicht, da der Prozess der Beschneiung zu stark ist).

In erster Näherung kann der Kühleffekt des Verdunstungsprozesses wie folgt angenommen werden: eine Abnahme der tatsächlichen Trockenkugeltemperatur um 0,5 °C pro 10 % Rückgang der relativen Luftfeuchtigkeit. Beispiele:

Luft bei -2 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit hat die gleiche Kühlleistung wie gesättigte Luft (100 % relative Luftfeuchtigkeit) bei -4 °C.

Luft bei 0 °C und 40 % relativer Luftfeuchtigkeit hat die gleiche Kühlleistung wie gesättigte Luft bei -3 °C.

Die Feuchtkugeltemperatur (Feuchtigkeitstemperatur) berücksichtigt zwei Faktoren gleichzeitig – Umgebungstemperatur und relative Luftfeuchtigkeit, weshalb dieser Parameter bei der Auslegung von Beschneiungsanlagen verwendet wird. Die Feuchtkugeltemperatur ist die Temperatur der aus den Schneekanonendüsen austretenden Mikrotröpfchen, die erreicht wird, wenn alle Wärmeaustauschprozesse mit der Umgebung abgeschlossen sind. Alle automatischen Systeme (inkl. Steuerung). Wasservorräte), die in westeuropäischen Ländern installiert sind, beginnen normalerweise bei einer Feuchtkugeltemperatur von -4 °C Schnee zu produzieren. Man geht davon aus, dass die Schneeerzeugung bei höheren Temperaturen unproduktiv und unverhältnismäßig teuer ist. Nur in einigen Resorts, die weiter entfernt liegen warme Teile Europa, wie Spanien und Portugal, beginnt bei einer Feuchtkugeltemperatur von -2 °C mit der Schneeproduktion, weil es keine andere Wahl gibt.

4. Spezielle Zusatzstoffe

Um bei hohen Umgebungstemperaturen Wasserkristalle zu bilden, werden spezielle Wasserzusätze verwendet. Die Moleküle solcher Additive spielen die Rolle von Keimen (Keimen), um die sich kristalline Strukturen bilden. Wie oben erwähnt, wird dieser Prozess der Kristallbildung als heterogene Keimbildung bezeichnet. Als besondere Zusatzstoffe werden spezielle Proteine ​​(Proteine) verwendet. Mit solchen Zusätzen können Sie Energie sparen und bei Grenztemperaturen Schnee in guter Qualität erzeugen. Die Entscheidung für den Einsatz spezieller Zusätze hängt in der Regel von der Reinheit des verwendeten Wassers und dem Vorhandensein bzw. Fehlen natürlicher Substanzen im Wasser ab, die den Kristallbildungsprozess fördern. Oft Wasser aus natürliche Stauseen Enthält bereits ausreichende Mengen an lebenswichtigen Stoffen, daher ist der Einsatz von Zusatzstoffen nicht erforderlich.

5. Kühlsysteme

Bei Wasserquellentemperaturen über +5°C werden spezielle Kühlsysteme eingesetzt, um das Wasser zu kühlen, bevor es der Beschneiungsanlage zugeführt wird. Eine Senkung der Wassertemperatur wirkt sich positiv auf die Effizienz der Beschneiung aus, da die Energieverluste durch Wasserverdunstung reduziert werden. Kühlsysteme können haben verschiedene Designs und Funktionsprinzipien. Es können sowohl Kühltürme (Kühltürme) als auch Direktstromkühlsysteme eingesetzt werden. Durch den Einsatz von Kühltürmen kann die Skisaison früher beginnen und bei höheren Umgebungstemperaturen Schnee produzieren.

6. Management von Beschneiungsanlagen

Einer von wichtige Punkte Bei der Auswahl der Ausrüstung einer Beschneiungsanlage ist die Wahl der Steuerungsart wichtig, da die weiteren Betriebskosten maßgeblich davon abhängen.

Beschreibung der Funktionsweise und Vorteile automatischer Systeme:

Informationen über die Wetterbedingungen in der Umgebung (Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung) werden in Form eines standardmäßigen analogen oder digitalen Signals an das Steuerungssystem geliefert. Das Automatisierungssystem führt eine Bewertung durch Wetterverhältnisse und regelt automatisch (ohne Beteiligung des Bedieners) die technologischen Parameter des Schneeproduktionsprozesses. Auf Wunsch kann der Bediener die Betriebsparameter des Prozesses auch über einen Computer einstellen. Durch die automatische Steuerung können die Kosten für das Pumpen von Wasser und Luft (es fallen keine unnötigen Kosten für das Abpumpen von überschüssigem Wasser an) und für die Systemwartung erheblich gesenkt werden. Der Zeitaufwand für den Aufbau des Systems wird deutlich reduziert, da die Reaktionszeit der Systemkomponenten nur Bruchteile einer Sekunde beträgt. Gleichzeitig steigt die Effizienz automatischer Systeme mit internen Misch- und Lüftersystemen im Vergleich zu manuellen Systemen um 30-50 %.

Bei Systemen mit externer Durchmischung ist die Effizienzsteigerung vernachlässigbar, da bei solchen Systemen keine ständigen Anpassungen erforderlich sind. Bei plötzlichen Wetterumschwüngen kann es erforderlich sein, die Beschneiungsanlage von einem Gebiet auf ein anderes umzustellen. Software ermöglicht es dem Bediener, sich auf solche Aufgaben zu konzentrieren, während die Anpassung an die Wetterbedingungen durch das System selbst erfolgt. Das Steuersystem passt den Wasserdruck automatisch an, um die Beschneiungsanlage an die Wetterbedingungen anzupassen. Darüber hinaus regelt die Automatisierung von Luftkompressoren den Druck in der Luftleitung und verteilt bei Bedarf die Last zwischen den Kompressoren und schaltet sie je nach Luftbedarf des Systems ein/aus. Die Software ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung der Prozessparameter (Wassertemperatur, Wasser- und Luftdurchfluss/-druck).

Bei manuellen Systemen dauert das Hochfahren ein bis vier Stunden und das Herunterfahren ein bis drei Stunden. Zu Beginn der Saison beträgt die Zeitspanne, in der hochwertiger Schnee produziert werden kann, 6 bis 8 Stunden. Das Starten und Herunterfahren automatischer Systeme erfolgt in sieben bis fünfzehn Minuten. Automatische Systeme überwachen kontinuierlich die Qualität des erzeugten Schnees, indem sie die Betriebsparameter der Schneeerzeuger kontinuierlich anpassen. Manuelle Systeme erfordern die Überwachung und Anpassung durch qualifiziertes Personal direkt am Installationsort der Schneeerzeuger bei wechselnden Wetterbedingungen, was sich negativ auf die Schneequalität auswirkt und die Kosten erhöht. Die Steigerung der Betriebseffizienz von Beschneiungsanlagen im Vergleich zu manuellen Anlagen beträgt 40-60 %.

Zuverlässigkeit und Sicherheit der Anlagen sind ausschlaggebende Faktoren bei der Wahl der Steuerungsart, da die Anlagen mit sehr hohen Wasser- und Luftdrücken arbeiten. Mit einem ordnungsgemäß installierten Automatisierungssystem können Sie diese Parameter steuern, ohne dass der Bediener in den Betrieb potenziell gefährlicher Systemelemente eingreifen muss. Ein sofortiges Benachrichtigungssystem über Notfallsituationen und den Gerätezustand ermöglicht es dem Bediener, den Betrieb des Systems sofort anzupassen.

Schließlich erstellen Automatisierungssysteme archivierte Berichtsdateien zu allen Aspekten des Beschneiungsprozesses (Stromverbrauch, verbrauchte Wasserressourcen, Menge und Qualität des erzeugten Schnees sowie wirtschaftliche Analysen).

7. Luftkompressoren

Das Vorhandensein einer Luftkompressoranlage ist oft eine wesentliche Voraussetzung für die Existenz einer Beschneiungsanlage. Wenn Druckluft aus der Düse der Schneekanone austritt, erzeugt sie eine Verteilung von Mikrotröpfchen in der Luft. Diese Mikrotropfen sind das „Herz“ zukünftiger Schneeflocken. Bei Systemen mit Innenmischung ist der Einsatz von Druckluft eine notwendige Voraussetzung für die Erzielung eines Wasser-Luft-Gemisches. Bei solchen Systemen hängt der Prozess der Schneekristallbildung von der Verweildauer der Tröpfchen in der Luft und von der Kühlwirkung ab, wenn sich das Wasser-Luft-Gemisch am Austritt der Düse ausdehnt. Externe Misch- und Lüftersysteme basieren auf den gleichen physikalischen Prinzipien.

Die Hauptquelle des Energieverbrauchs in Beschneiungsanlagen sind Luftkompressoren. Normalerweise entfallen 40–70 % des Energieverbrauchs auf Luftkompressoren und deren Automatisierung. Luftkompressionssysteme bestehen aus Kompressoren, einem Luftversorgungssystem, Automatisierungselementen und teilweise auch Druckluftspeichersystemen. Die Anschaffungskosten für Luftkompressoren machen nur einen Teil des Kapitalkosten-Eisbergs aus, da die jährlichen Energierechnungen mit den Kosten für die Anschaffung der Kompressoren selbst vergleichbar sind. Daher ist die Wahl eines Kompressors mit hoher Effizienz und Effizienz bei Beschneiungsanlagen sehr wichtig. Auch die Dichtheit von Luftversorgungssystemen spielt eine wichtige Rolle, da bei Undichtigkeiten Verluste von bis zu 20-30 % der erzeugten Druckluft möglich sind.

8. Pipelines

Besonderes Augenmerk wird bei maschinellen Beschneiungsanlagen auf Rohrleitungen gelegt, von denen die Qualität, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der gesamten Anlage maßgeblich abhängt. Europäische Unternehmen haben auf der Grundlage langjähriger Betriebserfahrung und unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Installation unter Bergbedingungen spezielle Rohrtypen, Technologien für deren Installation und Verbindungen entwickelt, die ein optimales Verhältnis von Geschwindigkeit, Qualität und Kosten für die Wasserversorgung bieten System.

Zum Beispiel:

Bei Verwendung relativ teurer Schnellverschlussrohre mit äußerer und innerer Kunststoffummantelung und einer Lebensdauer von 30 Jahren, hohe Qualität Wasser, maximale Geschwindigkeit und minimale Kosten Bauarbeiten und Weiterbetrieb, da kein Bedarf für den Langzeiteinsatz von Spezial besteht Techniker, hochqualifizierte Installateure, Schweißer, Nahtprüfungen usw.

Bei Verwendung der billigsten geschweißten, langen und schweren „schwarzen“ Rohre, die nicht speziell für den Einsatz in sehr unwegsamem Gelände ausgelegt sind (deren Installation eine spezielle Ausrüstung erfordert, die auf felsigen Böden mit großen Gefällen arbeiten kann, spezielle Technologien für hochwertiges Schweißen). , „Verankerung“, Installation, Abdichtung usw.) erhöht nicht nur die Gesamtkosten des Wasserversorgungsbaus um das 3-4-fache, sondern aufgrund der geringen Lebensdauer (ca. 5 Jahre) und Wasserqualität (Rost) führen zu einem starken Anstieg der Betriebskosten für die gesamte Ausrüstung der gesamten maschinellen Beschneiungsanlage (Pumpstationen, Hydranten, Schneeerzeuger).

Die beste Option mit geringen Anschaffungskosten und akzeptabler Qualität (sofern die für die Arbeit günstigen Wetterbedingungen dies zulassen) sind leichte, muffengeschweißte verzinkte Rohre. Die Durchführbarkeit ihres Einsatzes muss jedoch zwingend anhand der konkreten Geländeverhältnisse im Einzelfall ermittelt werden.

Wir hoffen, dass die oben genannten Daten potenzielle Investoren und Organisatoren moderner Skizentren davon überzeugen werden, dass bei der Installation mechanischer Beschneiungsanlagen alle Faktoren berücksichtigt werden müssen, die sowohl mit der Technologie als auch mit dem Ort, an dem die Anlage installiert wird, zusammenhängen. Darüber hinaus muss eine mechanische Beschneiungsanlage immer NUR von Fachleuten installiert und gewartet werden, und „Amateurismus“ in diesem Prozess ist inakzeptabel.

Erstellung eines technischen und wirtschaftlichen Angebots Der Veranstalter der Skiroute muss eine topografische Aufnahme des Gebietes im Maßstab M 1:1000 oder M 1:2000 mit folgenden Daten vorlegen:

Beschneiungsgebiete;

Pläne für Skipisten und Infrastrukturgebäude;

Ort und Art der Wasserentnahme (Wasserverbrauch Kubikmeter/Stunde);

Zeit für die Erstbeschneiung bei einer Schneeschichtdicke von 30 cm (normalerweise 50-200 Stunden);

Daten zu Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit bzw. Feuchtkugeltemperatur (zum Starten des Systems zu Beginn der Saison, zum Betrieb während der Saison);

Angaben zur vorherrschenden Windrichtung und -geschwindigkeit;

Grad der Systemautomatisierung (manuell, halbautomatisch, vollautomatisch zentralisiert).

Um JEDE Investition in eine mechanische Beschneiungsanlage sowohl hinsichtlich der Größe als auch des Zeitpunkts zu planen, MÜSSEN mehrere Faktoren berücksichtigt werden, nämlich:

1. Jeder Skikomplex, der den Anspruch erhebt, intensiv und effizient genutzt zu werden, benötigt mechanische Beschneiungsanlagen.

Auch in Gebieten mit ausreichend natürlich Schneedecke, der Einsatz mechanischer Beschneiungssysteme ermöglicht nicht nur eine Verlängerung der Saison um mindestens einen Monat und steigert so die Rentabilität, sondern gewährleistet auch die Stabilität der Planung und Durchführung verschiedener Veranstaltungen und Wettbewerbe, garantiert das Vorhandensein einer stabilen Schneedecke auf Strecken mit intensiver Schneedecke Die Verwendung ermöglicht die Schaffung spezieller Schneestrukturen (Rutschen, breite „Anlauf“-Zonen usw.), was wiederum die Liquidität des gesamten Komplexes erheblich erhöht. Angesichts der globalen Erwärmung kommt dem Einsatz maschineller Beschneiungsanlagen eine besondere Bedeutung zu.

2. Eine Beschneiungsanlage ist ein Komplex aus technischen Strukturen und Geräten, der notwendigerweise Folgendes umfasst:

Ein künstliches Reservoir zur Speicherung von Wasser (wenn es kein natürliches gibt – ein See oder Fluss);

Wasseraufnahme (Tauchpumpen, Bohrlochpumpen);

Wasserfiltersystem;

Wasserkühlungsausrüstung (Kühlturm oder Durchlaufkühlung), falls erforderlich;

Hauptpump-/Kompressorstationen (die Pumpstation kann mobil sein; bei einigen Arten von Beschneiungsanlagen sind Kompressoren direkt an den Kanonen installiert)

Wasser-/Luftversorgung (Rohrleitungen, Hydranten, Entwässerungssystem)

Messgeräte (Wetter- und Windstationen, Geräte zur Überwachung von Druck und Wasser-/Luftströmung etc.)

Schneeerzeuger verschiedener Art (Wasser-Luft mit Innen- und Außenmischung, Fächer-Mehrfachdüse und mit Zentraldüse) stationär oder mobil

Beschneiungssteuerungssysteme (SPS-Einheiten (speicherprogrammierbare Steuerung), Steuerkabel oder Glasfasernetzwerk, PC zur zentralen Steuerung, Funksteuermodule)

Stromversorgung aus der Umspannstation (Anschlüsse zum Anschluss von Pistolen, Stromkabel).

Mechanische Beschneiungsanlagen von Snowstar. Design, Installation, Reparatur, Service.

Der offizielle Vertreter von Snowstar in Russland ist die Gorimpex Group of Companies.

Globale Erwärmung Dies führte dazu, dass die Saison in einigen der ältesten Skigebiete von vier Monaten auf ein oder zwei Monate verkürzt wurde. Es gibt Prognosen, dass sich das Zentrum der europäischen Skiindustrie bald von den Alpen nach Skandinavien verlagern wird. Die Amerikaner haben bereits damit begonnen, Alaska auf der Suche nach Schnee zu erkunden. Das war's, es gibt keinen weiteren Weg. Es bleibt nur noch, die Waffe zu benutzen. Besonders.

Wenn Sie nicht in den Schnee gegangen sind Nördlicher Polarkreis Dann fahren Sie in Ihrem Lieblingsresort höchstwahrscheinlich auf künstlichem oder technischem Schnee, wie die Profis es nennen. Heute kommt kein einziges Skigebiet mehr ohne spezielle Beschneiungsanlagen aus, vom französischen Chamonix bis zum Volen bei Moskau. Fast jeder, der Ski fährt, hat Schneekanonen und ihre leichteren Versionen schon mehr als einmal in Aktion gesehen – Schneekanonen. Von außen sieht der Prozess der Schneebildung einfach aus: Riesige Ventilatoren versprühen Wasser, das sich bei Kälte in Schnee verwandelt. Aber das ist nur von außen.

Echter Schnee

Naturschnee entsteht aus atmosphärischem Wasserdampf. Wenn Wasserdampf, also die gasförmige Form von Wasser, bis zur Kondensation abgekühlt wird, geht er von der gasförmigen in eine flüssige oder feste Form über. Die uns bekannten Wolken bestehen aus genau solchen verdichteten Tropfen, wenn auch so klein, dass sie von aufsteigenden Luftströmen leicht in der Luft gehalten werden. Wenn die Tröpfchen zu schwer werden, fallen sie als Regen zu Boden. Liegt die Temperatur deutlich unter dem Kondensationspunkt, passiert Wasserdampf die flüssige Phase und bildet kleine Kristalle. Hauptsächlich Globus Der Regen, den wir gewohnt sind, beginnt seltsamerweise mit Schneefall, aber die Schneeflocken schmelzen, wenn sie sich dem Boden nähern. Tatsache ist, dass es auf dem Höhepunkt der Wolkenbildung immer eine gibt negative Temperatur, vergleichbar mit Jakutischer Frost. Eine einfache Bestätigung dieser Tatsache ist Hagel im heißen Sommer.

Allerdings gefriert Wasser nicht automatisch, wenn die Temperatur unter den Gefrierpunkt fällt. Destilliertes Wasser kann auf eine relativ niedrige Temperatur von -400 °C abgekühlt werden und bleibt flüssig. Allerdings in wahres Leben Dampf in den Wolken beginnt bereits bei 0 °C zu kristallisieren. Tatsache ist, dass Wasser für den Kondensationsprozess winzige Partikel benötigt, um die sich seine Moleküle ansiedeln können. Solche Kondensationszentren in der Atmosphäre sind winzige Rußpartikel, städtischer Smog, Bakterien und andere Materialien. Auf diese Weise werden beispielsweise Wolken durch das Versprühen spezieller Reagenzien (z. B. Silberjodid) aus darüber liegenden Flugzeugen zerstreut, die als solche Kondensationszentren fungieren.

Wenn Wasser in den Wolken kristallisiert, bildet es bizarre sechsstrahlige fraktale Formen, sogenannte Schneeflocken. Je mehr lange Zeit Je weiter der Kristallisationsprozess voranschreitet, desto komplexer wird das Schneeflockenmuster. In den Wolken dauert dieser Vorgang mehrere zehn Minuten. Kunstschnee bildet sich in Sekundenschnelle, sodass seine Kristalle bei näherer Betrachtung wie sechseckige mit Strahlenkernen aussehen und bei Berührung an Getreide erinnern. Allerdings schmilzt dieser Schnee langsamer als Naturschnee und die Ski gleiten darauf anders.

Schneekanonen

Die Idee der Wolkenzerstreuung (Wasserkondensation um künstliche Kondensationszentren) eignete sich auch perfekt für die Herstellung von Kunstschnee. Eines der am häufigsten für die Schneeproduktion verwendeten Kristallisationsreagenzien ist das spezielle natürliche Protein Snowmax, das Wassermoleküle hervorragend anzieht.

Bei frühen Schneekanonenkonstruktionen wurde Wasser mit Druckluft vermischt und durch Hochdruckdüsen in einen Luftstrom abgegeben, der von einem leistungsstarken Ventilator erzeugt wurde. Druckluft erfüllte gleich drei Aufgaben: Sie zerstäubte Wasser, schleuderte die entstehenden Tröpfchen in die Luft und kühlte das Wasser weiter ab. Letzterer Effekt beruht auf der Tatsache, dass Gase bei der adiabatischen Expansion abkühlen. Versuchen Sie, eine Dose Kohlendioxid zu öffnen – sie kühlt sofort auf Minustemperaturen ab und es besteht die Gefahr, dass Sie sich die Hände erfrieren.

Der Nachteil dieser Regelung ist der hohe Luftverbrauch. Modernere Waffen arbeiten daher in einem zweistufigen Verfahren. Durch das Mischen von Druckluft und einer kleinen Menge Wasser entstehen zunächst winzige Eiskristalle – die Embryonen von Kunstschnee. Dann fallen diese „Embryonen“ in einen von kräftigen Fächern versprühten Wasserstrahl, der auf ihnen kristallisiert und schnell fertige Schneekristalle bildet.

Besonderheit Alle Pistolen verfügen über einen leistungsstarken Ventilator, der das Wasser-Luft-Gemisch über mehrere Dutzend Meter hinaus schleudert. Während eines solchen Fluges haben Kunstschneekristalle Zeit, sich zu bilden, und die hohe „Reichweite“ ermöglicht es, große Flächen mit Schnee zu bedecken.

In Skigebieten gibt es eine andere Art von Schneewaffen – Schneekanonen. Der Unterschied zu Waffen besteht darin, dass sie keinen Ventilator haben.

Der Prozess der Schneebildung in ihnen ist wie folgt. Die beabstandeten Luft- und ersten Wasserdüsen versorgen eine Mischzone 810 cm von der Pistole entfernt mit einer begrenzten Menge Wasser und Luft, wo Schneekristalle entstehen. Diese Minikristalle bewegen sich durch Trägheit weiter; in einem Abstand von etwa 20 cm von der Pistole fallen sie in den Wasserfluss aus der zweiten Düse, wo Wasser an ihnen haften bleibt. Schneekristallisation tritt auf, wenn Kristalle aus einer Höhe von mindestens 4 m frei auf den Boden fallen.

Schneebedingungen

Schneeartillerie zu haben bedeutet nicht, Schneeprobleme zu lösen. Vieles hängt auch von den Bedingungen der Schneebildung ab, deren wichtigste Parameter Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit (das Verhältnis des tatsächlich in der Luft enthaltenen Wasserdampfs zu der dem Sättigungszustand entsprechenden Wasserdampfmenge) sind. Tatsache ist, dass Wasser durch seine eigene teilweise Verdampfung, also den Übergang eines Teils der Flüssigkeit in Dampf, abgekühlt wird. Je höher jedoch die relative Luftfeuchtigkeit, desto langsamer verläuft der Verdunstungsprozess und damit die Abkühlung.

Daher ist bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit bei Temperaturen über 0 °C Schneebildung möglich. Bei hoher Luftfeuchtigkeit und bei niedrige Temperaturen Es ist möglich, dass es statt Schnee regelmäßig regnet.

Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 % können Schneekanonen bei einer Temperatur von -10 °C abgefeuert werden, dies wird berücksichtigt gute Bedingungen zur Beschneiung. Wenn die Temperatur unter -6,70 °C sinkt, können Sie auch bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % schneien. Bei Temperaturen unter -100 °C müssen Sie nicht auf Luftfeuchtigkeit achten.

Im wirklichen Leben können die Beschneiungsbedingungen nicht nur von Piste zu Piste variieren, sondern auch zwischen zwei nahegelegenen Kanonen: Eine kann bereits beschneien, aber für die, die nur 100 m tiefer steht, sind die Bedingungen unzureichend. Bisher wurde der Betrieb von Schneekanonen von hochprofessionellen Spezialisten überwacht, die entschieden, wann und wo die Schneekanonen eingeschaltet werden. Jetzt werden sie durch leistungsstarke Computersysteme ersetzt und die Beschneiungsanlagen werden von einer einzigen, komfortablen Zentrale aus gesteuert.

Eis zerkleinern

Kanonen eignen sich nur zur Beschneiung im Winter. Was tun, wenn es draußen Sommer ist, Sie aber einfach keine Lust auf eine Spritztour haben? Bis vor Kurzem bestand der einzige Ausweg darin, dorthin zu gehen Südlichen Hemisphäre oder in Hochgebirgsgletscher. Aber der Fortschritt steht nicht still. Dank des japanischen Unternehmens Piste Snow Industries aus Tokio, das die Ice Crushing Systems (ICS)-Technologie erfunden hat, kann Schnee bei Temperaturen von bis zu +150 °C produziert werden. Im Inneren der japanischen Anlage, die kaum von einer Transformatorenkabine zu unterscheiden ist, wird Wasser zu dünnen Eisschichten gefroren, die durch Druckluft zu Pulver zerkleinert werden. Aus diesem Grund werden ICS-Systeme in Russland manchmal als Eiszerkleinerungsanlagen bezeichnet. Die Größe der endgültigen Eiskristalle von Kunstschnee kann zwischen einem Mikrometer und 0,3 mm variieren. Kleine Kristalle erinnern eher an Naturschnee, während große Kristalle länger zum Schmelzen brauchen. ICS-Systeme unterscheiden sich auch in der Art und Weise, wie sie Kunstschnee auf die Strecke auftragen: Er wird durch einen riesigen Feuerwehrschlauch versprüht. In Japan wurden bereits 1991 Sommerwanderwege mit ICS-Technologie eingeführt (heute sind mehr als 15 japanische Resorts mit ganzjährigen Wanderwegen ausgestattet), und Mitte der 90er Jahre gelangte die japanische Technologie nach Europa. Beispielsweise wird seit 1997 das ganzjährige Skifahren für französische Snowboarder im Sig Urban Park in Grenoble durch ICS-Ausrüstung ermöglicht. Moderne Maschinen können 150 Tonnen Schnee pro Tag produzieren und verbrauchen dabei 400 kW Strom pro Stunde und 142 Liter Wasser pro Minute. Diese 45 Tonnen schwere Wundermaschine kostet etwa eine Million Dollar.

Eine Schneekanone ist eine Art Schneegenerator, der auf einem leistungsstarken Ventilator basiert. Dadurch kann die Beschneiungsanlage bei windigem Wetter arbeiten und den Schnee in einer bestimmten Richtung mit einem Drehwinkel von 15 bis 60° versprühen. Dadurch können Sie schnell sanfte oder komplexe Steilrouten erstellen.

Einsatzgebiete von Schneeerzeugern

Schneekanonen sind in den verschiedensten Bereichen nicht mehr wegzudenken. Die größte Beliebtheit erfreuen sich diese Beschneiungsmethoden natürlich im Bereich Skiurlaub sowie im sportlichen Umfeld.

Veranstalter von Sportwettkämpfen greifen auf künstliche Oberflächen für Snowboard- und Skipisten zurück, selbst dort, wo ausreichend Schnee liegt. Das Geheimnis liegt darin, dass der Kunstschnee während der gesamten Wettkampfzeit von gleichbleibender Qualität ist. Und so schaffen wir gleiche Wettbewerbsbedingungen für die Wettbewerbsteilnehmer.

Darüber hinaus haben Schneekanonen ihre Anwendung in den Bereichen gefunden nationale Wirtschaft(Schutz von Kulturpflanzen oder Pflanzungen vor Frost in schneefreien Zeiten) sowie in der Luftfahrt- und Automobilindustrie (Durchführung von Testfahrten mit Reifen, Anti-Icing-Systemen usw.)

Das Prinzip der Schneebildung in einer Schneekanone

Die Hauptfunktion einer Schneekanone besteht darin, Schnee in der erforderlichen Qualität zu erzeugen (guter Schnee ist mindestens zweimal leichter als Eis). An physikalische Eigenschaften Flocken werden von Faktoren wie Lufttemperatur, Wassertemperatur, Luftfeuchtigkeit und Flugdauer beeinflusst.

Dies liegt daran, dass Schneeflocken dadurch entstehen, dass durch Düsen zugeführtes Wasser versprüht, mit austretender kalter Luft vermischt und unter Druck in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Tröpfchen zerfallen in Keimbildungskeime, die sich wiederum mit anderen mikroskopisch kleinen Tröpfchen verbinden. Je länger der Kern in der Luft ist, desto weicher wird die Schneeflocke.

Daher trägt der Schneekanonenventilator dank der Fähigkeit, Wasser über eine Entfernung von 5 bis 60 Metern zu versprühen, zur Bildung von großem und weichem Schnee bei. Wenn die Kanonenkugeln schnell zu Boden fallen oder bei geringem Druck ausreichend verspritzt werden hohe Temperatur, der Schnee wird nass und schwer sein.

Vorteile einer Schneekanone

Eine Schneekanone ist normalerweise eine mobile Struktur auf einem Rad- oder Raupenfahrwerk. Die Mobilität des Systems ermöglicht eine schnelle Abdeckung großes Gebiet zur Beschneiung. Die Wasserversorgung erfolgt über einen Hydranten aus der Rohrleitung oder aus mobilen Tanks.

Um sauberen Schnee zu erhalten, ist das System mit einem Filter ausgestattet und der Wasserfluss sollte keine Verunreinigungen und Partikel größer als 200 Mikrometer enthalten.

Das System kann bei Drücken von nur 5 bar betrieben werden. Der maximale Druck sollte 40 Bar nicht überschreiten.

Hochwertiger Schnee wird bei einer Temperatur von -3-7°C hergestellt. Die durchschnittliche Produktivität einer Schneekanone beträgt 120 m3 Schnee pro Stunde.

Das Unternehmen Ratrak-Service bietet Ihnen hocheffiziente Gebläse-Schneeerzeuger der Marken 600 ECO und SN 900 M mit automatischer und manueller Steuerung.

Schneekanone, auch Schneefräse – ein Gerät zur Erzeugung von Kunstschnee. Kunstschnee entsteht aus kleinen Wassertropfen, die von Düsen in einen starken Kaltluftstrom gesprüht werden, der von einem Ventilator erzeugt wird. Die Waffe kann bei Lufttemperaturen unter –1,5 Grad Celsius betrieben werden. Schneekanonen werden häufig in Skigebieten eingesetzt, um die natürliche Schneedecke zu ergänzen oder zu ersetzen und die Skisaison zu verlängern.

Merkmale von Kunstschnee

Enthusiasten des alpinen Skisports glauben, dass Kunstschnee in seinen Eigenschaften dem Naturschnee unterlegen ist. Dies liegt daran, dass Naturschnee aus Schneeflocken und Kunstschnee aus nicht immer vollständig gefrorenen Wassertropfen besteht, wodurch die Dichte und Feuchtigkeit der so entstandenen Schneedecke deutlich höher ist. Kunstschnee liegt länger als Naturschnee und beeinträchtigt dadurch den Boden, die Vegetation und den Wasserhaushalt der Oberfläche.

Leistung bei der künstlichen Beschneiung

Die Produktivität hängt von der Leistung der Gefriereinheit, der Schneefräse und dem Motor ab, der den Mechanismus antreibt. Die durchschnittliche Produktivität einer Schneefräse beträgt etwa mehrere hundert m² pro Minute.

siehe auch

Schnee Schneebedeckt natürliche Formationen Schneetransfer Eis Eis natürliche Formationen Eisdecke Wissenschaftliche Disziplinen

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Auszug zur Charakterisierung der Schneekanone

Der Schein des ersten Feuers, das am 2. September ausbrach, wurde von fliehenden Anwohnern und sich zurückziehenden Truppen von verschiedenen Straßen aus mit unterschiedlichen Gefühlen beobachtet.
In dieser Nacht stand der Zug der Rostows in Mytischtschi, zwanzig Meilen von Moskau entfernt. Am 1. September reisten sie so spät ab, die Straße war so voller Karren und Truppen, so viele Dinge waren vergessen worden, wegen derer Leute geschickt worden waren, dass beschlossen wurde, in dieser Nacht fünf Meilen außerhalb von Moskau zu übernachten. Am nächsten Morgen machten wir uns spät auf den Weg, und wieder gab es so viele Stopps, dass wir nur bis Bolshie Mytishchi kamen. Um zehn Uhr ließen sich die Herren der Rostows und die mitreisenden Verwundeten alle in den Höfen und Hütten des großen Dorfes nieder. Die Leute, die Kutscher der Rostows und die Pfleger der Verwundeten, nachdem sie die Herren abgeholt hatten, aßen zu Abend, fütterten die Pferde und gingen auf die Veranda.
In der nächsten Hütte lag Raevskys verwundeter Adjutant mit gebrochener Hand, und der schreckliche Schmerz, den er empfand, ließ ihn ohne Unterlass kläglich stöhnen, und dieses Stöhnen klang schrecklich in der herbstlichen Dunkelheit der Nacht. In der ersten Nacht verbrachte dieser Adjutant die Nacht im selben Hof, in dem die Rostows standen. Die Gräfin sagte, sie könne vor diesem Stöhnen die Augen nicht verschließen, und in Mytischtschi zog sie in eine schlechtere Hütte, nur um diesem verwundeten Mann fernzubleiben.
Einer der Menschen bemerkte in der Dunkelheit der Nacht hinter dem hohen Aufbau einer Kutsche, die am Eingang stand, einen weiteren kleinen Feuerschein. Ein einziges Leuchten war schon seit langem sichtbar, und jeder wusste, dass es Malye Mytischtschi war, das brannte, angezündet von Mamonows Kosaken.
„Aber das, Brüder, ist ein anderes Feuer“, sagte der Pfleger.
Alle richteten ihre Aufmerksamkeit auf das Leuchten.
„Aber sie sagten, Mamonows Kosaken hätten Mamonows Kosaken in Brand gesteckt.“