مجسمه های یخی، مجسمه های یخی، شهرهای یخی در فصل زمستان. اسلحه برفی: اصل کار، مزایا و کاربرد تفنگ برفی چگونه کار می کند

شرکت ما خدمات پوشش برف را در سایت مشتری ارائه می دهد: تحویل، نصب و نگهداری تجهیزات ویژه - اسلحه برفی، اسلحه برفی با ظرفیت 3 تا 120 متر مکعب. متر برف در ساعت

چگونه برف مصنوعی درست کنیم؟

هنگامی که خواننده این مقاله متوجه می شود که نویسندگان آن در سوئد مرکزی زندگی و کار می کنند - حدود 500 کیلومتری شمال استکهلم، که تقریباً با عرض جغرافیایی Kandalaksha مطابقت دارد - ممکن است دچار سردرگمی مشروع شود. "در قطب شمال- و با برفش؟ - با یادآوری ملکه برفی که از دوران کودکی آشنا بود، می پرسد. چه کسی در زمستان یک لایه برف متری ندارد؟

پاسخ به این سوال ساده است: "بستگی به چه کسی و به دنبال چه ...". اگر صبح بعد از یک برف شبانه - سومین بار در یک هفته - ماشین خود را بیرون می آورید، پنج سانتی متر برف کافی است! تصور کنید تا ژانویه منتظر باشید تا تجهیزات اسکی جدید خود را امتحان کنید. و در نهایت، آنها قصد داشتند از کوه مورد علاقه خود بالا بروند ... و درست در آن زمان یخبندان آمد و سپس دماسنج تا اواسط آوریل زیر 25 درجه سانتیگراد باقی ماند و پس از آن برف به مدت یک هفته با سرعتی تند ذوب شد. .. در این مورد چه می گویید؟!

بنابراین تعجب آور نیست که افرادی وجود دارند که مایلند برای آنچه معمولاً از آسمان می افتد "رایگان" بپردازند. همانطور که، بر این اساس، کسانی هستند که این برف مصنوعی را تولید می کنند. بسیاری از پیست‌های اسکی، از جمله آنهایی که در روسیه و سوئد هستند، به لطف استفاده از سیستم‌های ویژه «برف‌ساز» گسترش یافته‌اند. فصل اسکیبه اندازه چهار ماه (دو - در آغاز زمستان و دو - در بهار). علاوه بر این، لازم به ذکر است که در این زمان آب و هوا معتدل ترین و مطلوب ترین است، یعنی برای یک تعطیلات خانوادگی فوق العاده ایده آل است ...

صد نام برای برف.

گفته می شود که در زبان های شمال اسکاندیناوی صد کلمه برای برف وجود دارد که اصلاً تعجب آور نیست. زیرا این "خوبی" در زمستان در اینجا به وفور وجود دارد و ساختار برف خود بسیار متغیر و وابسته به دما و رطوبت است. دوستداران اسکی به خوبی می دانند که برف می تواند "سخت"، "نرم"، مرطوب و غیره باشد. گاهی اوقات اسکی ها "خود به خود" حرکت می کنند و به معنای واقعی کلمه روز بعد حتی برای حرکت در سراشیبی باید تلاش کنید.

در مسابقات اسکی مدرن گاهی اوقات دهم ثانیه سرنوشت مدال ها را رقم می زند. و در اسکی آلپاین امتیاز از قبل صدم و هزارم است! و حالا، بعد از اینکه یک یا حتی دو سال است که منتظر مسابقات بین‌المللی بوده‌ایم، قبل از موعد بلیت می‌خریم و هتل رزرو می‌کنیم، برگزارکنندگان به‌طور ناگهانی در آخرین لحظه همه چیز را لغو می‌کنند. از آنجایی که بهشت ​​"نفرستاد" جای مناسببرف بسیار مورد نیاز که در عوض دوباره در سراسر گاراژ شما بارید...

بر اساس داده های به دست آمده توسط شرکت کنندگان پروژه مدل سازی آب و هوای منطقه ای سوئد (SWECLIM)، تا سال 2010 میانگین دمای سالانهدر سوئد 3.8 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت. تخمین زده می شود که گرم شدن هوا در شمال اروپا نسبت به سایر مناطق قابل توجه تر باشد، که می تواند ناامیدی بزرگی را برای طرفداران ورزش های زمستانی به همراه داشته باشد. افزایش پیش بینی شده در میزان بارندگی سالانه نیز به احتمال زیاد به دلیل بارش های تابستانی و به ویژه پاییز پیش بینی می شود. همراه با افزایش میانگین دمای زمستان، این امر منجر به کاهش پوشش برف و بازگشایی بعدی فصل اسکی خواهد شد. علاوه بر این، مشکلات برف نه تنها برای اسکاندیناوی معمولی است. به عنوان مثال، در پیست اسکی سیبری شرقیافتتاح فصل اسکی در سال 2003 فقط در شب سال نو و در زمستان 1998-99 - فقط در 3 ژانویه انجام شد!

بنابراین، برف "مصنوعی" در اسکی نشان دهنده ثبات و کیفیت است. سیستم های برف زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که کنترل وضعیت مورد نیاز باشد: برای اطمینان از اینکه برف در جایی که مورد نیاز است، زمانی که به آن نیاز است و روش مورد نیاز آن قرار دارد. لازم به ذکر است که استفاده از سیستم های برفی فراتر از ورزش است. برف "مصنوعی" را می توان برای آزمایش سیستم های ضد یخ هواپیما، تست لاستیک های زمستانی و حتی برای محافظت از جنگل های جوان در برابر یخ زدگی استفاده کرد.

آیا ساختن برف آسان است؟

اکثر آنها مطمئن هستند که "ساختن" برف به آسانی گلابی گلابی است - آب و یخ وجود خواهد داشت. اما این فقط سادگی ظاهری است. ما به کسانی که در آب و هوای سرد زندگی می کنند یک آزمایش ساده و ایمن را پیشنهاد می کنیم. یک اسپری آبی که معمولاً برای مرطوب کردن استفاده می شود بردارید گیاهان داخلییا هنگام اتو کردن پرش کن آب سرداز یک شیر آب، در یک روز سرد (سردتر از -10 درجه سانتیگراد) به بیرون بروید و شروع به پاشیدن آب در هوای بالاتر کنید. فکر می کنید چه کاری می توانید انجام دهید؟ دانه های برف بزرگ و کرکی؟ هیچ چیز از نوع - کوچک براق ... گلهای یخ.

چرا دانه های برف در زمستان از آسمان می ریزند؟ "راز تولید آنها" که در بالای ابرها پنهان شده است، در رشد تدریجی میکروکریستال های یخ در به اصطلاح "مرکز تراکم" اولیه تحت شرایط خاص نهفته است. اگر شرایط نامناسب باشد، به جای دانه‌های برف، گلوله‌های یخ جامد (تگرگ تابستانی) یا آنچه در روسیه به آن غلات می‌گویند، یعنی برف نسبتاً متراکم و دانه‌ای که مشخصه اواخر پاییز است، می‌بارد.

برای "برف سازی" موفق چه چیزی لازم است؟ بدیهی است، آب با دمای معین، به روشی خاص "پاشیده می شود"، هوای سرد ... همچنین - نوعی "جادوی" طبیعی یا حداقل تجهیزات فنی پیچیده. و تنها در این صورت است که می توانیم با اطمینان کامل اعلام کنیم: بگذار برف باشد! و او خواهد کرد!

بیایید به تفنگ برفی نگاه کنیم.

و اکنون - برای کسانی که کنجکاو هستند که از برخی جزئیات فنی نمی ترسند. ماشین های برفی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: فن (که معمولاً "تفنگ برفی" نامیده می شود) و دکل. در روسیه، ژنراتورهای نوع اول رایج ترین هستند. واحد اصلی این دستگاه ها همانطور که از نامش پیداست یک فن با قدرت بالا است که جریان هوای پیوسته ای ایجاد می کند که سپس قطرات آب به داخل آن تزریق می شود.

مخلوطی که توسط ژنراتور به بیرون پرتاب می‌شود باید قبل از اینکه به‌عنوان برف خوب شکل گرفته به زمین بیفتد، مدتی در هوا بماند. بنابراین، برای یک "تفنگ برفی" دشوار است که برف را "درست زیر پای خود" پرتاب کند، زیرا بهترین برف در فاصله حدود 10-20 متر از نصب به دست می آید. انجام این کار با دکل های مخصوص برفی که ارزان تر از تفنگ های فن نیز هستند آسان تر است.

تمام مولدهای برف مدرن مجهز به سیستم های اتوماسیون با پیچیدگی های مختلف (از سیستم های حفاظت از اضافه بار گرفته تا سیستم های کنترل کامل) هستند.

ساختن برف یک هنر است.

سیستم برف‌سازی مدرن به ژنراتورهای برف که در امتداد پیست یا پیست اسکی قرار می‌گیرند محدود نمی‌شود. بدیهی است که هنوز لوله گذاری برای تامین آب و کابل برق ضروری است. در عین حال ، لوله ها حتی در شدیدترین یخبندان نباید یخ بزنند ، بنابراین معمولاً آنها را در زمین حفر می کنند (در سیبری و سوئد مرکزی - تا عمق حداقل 50-70 سانتی متر). در فواصل زمانی معین، باید "نقاط اتصال" اسلحه های برفی را سازماندهی کنید، از جمله اتصال برق و دستگاه های تامین آب ("هیدرانت").

فراموش نکنید که حتی یک پیست اسکی "ساده" می تواند بیش از یک کیلومتر طول داشته باشد و دارای اختلاف ارتفاع 400-500 متری باشد. در چنین شیب باید حدود ده "نقطه اتصال" و در پای آن قرار دهید. - یک پمپ آب فشار بالا (تا 40 اتمسفر) با عملکرد بالا. برای پرتاب مقدار کافی (معمولاً 20-10 سانتی متر) برف "مصنوعی" در یک شیب به طول کیلومتر، 4 تا 5 "تفنگ برفی" که هر یک تا 500 لیتر آب در دقیقه مصرف می کنند (مطابق با یک میانگین) حمام آب در 15 ثانیه)، باید به طور مداوم برای 5-7 روز کار کند. به طور کلی، عملکرد اسلحه های برفی مدرن شگفت انگیز است - آنها می توانند تا 100 متر مکعب برف در ساعت تولید کنند! اسلحه های برفی با دستگاه چرخشی هیدرولیک قادرند تا 1000 متر مربع از سطح را با برف پوشش دهند.

برف‌سازی در پیست کراس کانتری به هیچ وجه آسان‌تر نیست. البته در اینجا تغییرات ارتفاعی مانند پیست های اسکی یا پرش های اسکی وجود ندارد، اما طول مسیرها در حال حاضر ده ها کیلومتر طول دارد. گذاشتن چنین خطوط لوله طولانی بسیار گران است. به همین دلیل یکی از راه حل های رایج نصب «تفنگ برفی» و مخازن آب بر روی شاسی خودکششی چرخدار یا ردیاب است. در این مورد، برف‌سازی هر منطقه فقط یک موضوع زمان است.

چگونه بررسی کنیم که برف تازه چقدر خوب است؟ ترتیب بررسی "کیفیت" محصول؟ کارشناسان می گویند که برف برای یک پیست اسکی باید تراکم 400 تا 500 کیلوگرم در متر مکعب داشته باشد، یعنی 2-2.5 برابر سبک تر از یخ یا آب باشد.

اندازه گیری تراکم به اندازه گیری وزن یک قطعه "کیک برفی" با اندازه معین کاهش می یابد که با دقت از شیب بریده می شود. با این حال، یک راه آسان تر وجود دارد. اسکی‌بازان زیرک ممکن است متوجه شده باشند که آدم برفی‌ها (برف‌سازان اصلی) معمولاً ژاکت‌های مشکی از مواد خاصی می‌پوشند. این فقط یک لباس نیست، بلکه نوعی "ابزار" برای بررسی کیفیت برف است. برای انجام این کار، "برف ساز" به "توپ" در حال کار نزدیک می شود و دست خود را زیر جریان برف در فاصله حدود 15 متری از بریدگی خروجی قرار می دهد. بعد از 15-20 ثانیه (اعداد دقیق یک راز تجاری است!) متخصص کنار می رود و برف را از آستین خود می زند و دستش را آویزان می کند. سپس آنچه روی پارچه چسبیده است را بررسی می کند. اگر تمام برف ها از بین رفته باشد، خیلی خشک است. اگر همه چیز باقی مانده باشد، خیلی مرطوب است. کیفیت مورد نظر جایی در وسط قرار دارد. و درست اینجاست که هنر "برف سازی" آغاز می شود.

دستور العمل برای برف خوب.

اسلحه های برفی مدرن دارای تعداد کافی "درجات آزادی" برای تنظیم و ارائه هستند کیفیت خوببرف در هر دمای هوا به اندازه کافی پایین. اما اگر شرایط خارجی (دمای هوا، رطوبت) به سرعت تغییر کند چه؟ واضح است که در این حالت لازم است دائماً "تنظیم" ژنراتور را تنظیم کنید تا کیفیت برف تولید شده کاهش نیابد. خوشبختانه، با اتوماسیون، اپراتور مجبور نیست برای تنظیم مجدد سیستم از شیب بالا و پایین بدود. علاوه بر این، تنظیم خودکار را می توان هم در سطح یک تفنگ برفی فردی و هم در سطح کل سیستم برف سازی به طور کلی انجام داد. سیستم‌های اتوماسیون پیچیده، که شامل ریزپردازنده‌ها و رایانه‌های ثابت، و همچنین «ایستگاه‌های هواشناسی» می‌شوند، می‌توانند بدون دخالت انسان برای هفته‌ها و ماه‌ها کار کنند.

برای استفاده از یک قیاس رستوران، دستور العمل برای "برف‌سازی" خوب با استفاده از یک سیستم خودکار بیشتر شبیه دستورالعمل دستورالعمل برخی از دستگاه‌های نان مدرن است: "آرد، مخمر، آب بریزید، دکمه را فشار دهید و منتظر تماس باشید - تمام شد! " البته، هیچ سرآشپز محترمی به خود اجازه چنین کاری را نمی دهد: همه چیز به طور سنتی، در "حالت دستی"، تنظیم شده برای "بو و بینایی" انجام می شود. به همین ترتیب، یک «برف‌ساز» خوب، که سال‌ها کار پشت سر دارد، با در نظر گرفتن بسیاری از عواملی که فقط خودش می‌داند، سیستم را تنظیم می‌کند: آیا امروز یک «هاله» در اطراف خورشید وجود داشت، دیروز چگونه برف خرد شد، چه چیزی رنگ غروب بود و خدا می داند دیگر چه... با این حال هم آشپز خوب و هم «برف ساز» ماهر به راحتی پیدا نمی شود و باید مبالغ نجومی پرداخت کنند. اتوماسیون کامپیوتری ارزان‌تر است، مدیریت آن آسان‌تر است، و بحثی در مورد اینکه آیا مجبور هستید اضافه‌کاری کنید، وجود ندارد.

به هر حال، در مسابقات بین المللی، که در آن "کرم" بوموند ورزشی آویزان است، برف توسط متخصصان نه منحصر به فرد تهیه می شود. ورزش های مدرن در صورت امکان به تجهیزات استاندارد و شرایط استانداردرفتار به منظور تضمین برابری برای همه شرکت کنندگان. بنابراین، سازمان‌دهندگان مسابقات بیشتر و بیشتر به سیستم‌های برف‌سازی خودکار حتی با مقدار کافی برف طبیعی روی می‌آورند که استاندارد کردن آن بسیار دشوار است.

AT شمال اروپابرای دوره 1990-2100. تغییرات آب و هوایی قابل توجهی به دلیل افزایش میانگین دمای زمستان (A) و بارندگی سالانه (B) انتظار می رود.

تولید برف "مصنوعی" بیش از 50 سال است. اولین تاسیسات آزمایشی در دهه 1950 و 60 شروع به ایجاد کردند. در کشورهایی که اسکی بسیار محبوب بود. پتنت برف مصنوعی در سال 1968 ثبت شد.

در اسلحه های برفی با کمک فن، یک فن قدرتمند (4) جریان مداوم هوا را ایجاد می کند که از طریق حلقه های اصلی (1) و هسته (2) با نازل حرکت می کند. آب تحت فشار به حلقه اول و مخلوط آب و هوا به حلقه دوم عرضه می شود.

از طریق نازل های حلقه های اصلی، قطرات ریز آب به جریان هوا تزریق می شود. نازل های حلقه "هسته سازی" مراکز تراکم لازم برای تشکیل و رشد برف را ایجاد می کنند.

بین فن و حلقه ها صفحات تیغه ای (3) وجود دارد که از داخل به محفظه ژنراتور متصل شده اند. آنها به اختلاط بهتر اجزای مخلوط آب و هوا کمک می کنند.

بسیاری از اسلحه های برفی از چندین حلقه اصلی استفاده می کنند که هر کدام یک دریچه آب جداگانه دارند. به لطف این، عملکرد اسلحه برفی قابل کنترل است. اجزای اصلی در یک محفظه فلزی (6) با مش محافظ (5) در ورودی سیستم محصور شده اند.

دستگاه برف مولد همچنین دارای دستگاه هایی برای تامین برق (7)، آب زیر می باشد فشار بالا(9) و هوای فشرده (8).

اسلحه های برفی "فن" را می توان بر روی شاسی ردیابی خودکششی نیز نصب کرد.

در اسلحه های برفی، محفظه اسلحه برفی (D)، سیستم اتوماسیون (A) و کمپرسور (C) یا روی یک شاسی چرخدار یا روی یک پایه محکم (T) نصب می شوند. آب از طریق یک شیلنگ با یک رابط مخصوص برای اتصال سریع (W) تامین می شود. سیگنال های کنترل (CS) از سیستم کامپیوتر مرکزی از طریق یک "کابل سیگنال" جداگانه یا توسط رادیو داده می شود

در "دکل" برف، عناصر برف زا از سطح زمین تا ارتفاع 10 متری بالا می روند. به همین دلیل، تمام آب پاشیده شده زمان دارد تا کاملاً به شکل برف متراکم شود، در حالی که دومی به پایین می افتد. زمین زیر وزن خودش

کار آماده سازی شیب یا مسیر برفی به تولید برف محدود نمی شود. پس از نسل، برف باید برای چند روز "بخوابد" ("رسیده"، همانطور که شراب جوان می رسد). پس از آن نوبت به ماشین های مخصوص برف (اصطلاحاً پیستماشین یا رتراک) می رسد که برف را صاف و سطح آن را فشرده و نرم می کنند.

در پایان، ما می خواهیم برای خوانندگان برف خوبی را آرزو کنیم - برای فصول اسکی فعلی و آینده! ما همچنین می خواهیم برای کسانی که هنوز به "سرگرمی" اسکی نپیوسته اند آرزو کنیم حداقل یک بار امتحان کنند. از این گذشته، فرصت های امروزی برای علاقه مندان به اسکی در هر سنی و هر مدرکی به سادگی پایان ناپذیر است!

جدای از فواید بارز سلامتی گذراندن وقت در فضای باز و مبارزه با اثرات عدم تحرک فیزیکی، اسکی بسیار سرگرم کننده است! خوب، وقتی دوباره به سراشیبی مورد علاقه‌تان برگشتید، می‌توانید با شایستگی به دوستانتان بگویید که چقدر تلاش و دانش در پشت برف به ظاهر ساده و آشنای «کامل» پنهان شده است.

نویسندگان:
KOPTYUG آندری والنتینوویچ - کاندیدای علوم فیزیکی و ریاضی، فارغ التحصیل نووسیبیرسک دانشگاه دولتی. دانشیار دانشکده فناوری اطلاعاتدانشگاه مرکزی سوئد (Ostersund).
ANANEV لئونید گریگوریویچ - مدیر شرکت سوئدی-روسی SveRuss Konsul (SveRuss Konsul) (سوئد، Östersund)
OSTREM Johan - کارشناسی ارشد مهندسی، مدیر AREKO Snowsystem (سوئد، Östersund).

مقاله به صورت اختصاری چاپ شده است.

اوگنی سیپورین / الکساندر کوزلوف / الکساندر بوتنکو

اوگنی سیپورین / الکساندر کوزلوف / الکساندر بوتنکو

(گروه شرکت های گوریمپکس)

روسیه کشوری با بزرگترین (در آینده) بازار تجهیزات اسکی و بزرگترین فرصت های جهان برای ساخت و راه اندازی مراکز اسکی مدرن است. امروزه اکثریت قریب به اتفاق اسکی بازان روسی بیشتر اسکی نمی کنند بهترین شرایطیعنی کمبود وجود دارد، یعنی بازار ساخت این نوع اماکن ورزشی فوق العاده امیدوارکننده است، مطمئناً مراکز اسکی مورد تقاضا خواهند بود. با این حال، این بازار دارای یک سری ویژگی است. شایان ذکر است که اکثر مراکز اسکی روسیه که در واقعیت یا روی کاغذ وجود دارند در نزدیکی شهرهای بزرگ قرار دارند که مانند مجموعه ای از "به علاوه" است (رفتن از محدوده شهر به پیست اسکی راحت است. برای سازماندهی کار خود مرکز اسکی از نظر ارتباطات و غیره راحت است.) و غیره)، و مجموعه ای از "منافی ها" و در مورد یکی از این "منافی ها" لازم است به طور مفصل بگوییم.

واقعیت این است که اکثر شهرهای روسیه و به ویژه شهرهای "میلیون نفری" که مراکز اسکی در اطراف آنها جمع شده اند، در منطقه ای با زمستان های ناپایدار، با آب و هوای متغیر از نوامبر تا مارس و با پوشش برف گرانبها که فوراً از بین می رود واقع شده اند. مورد آب شدن همه زمستان "هیولایی" فصل 2006-2007 را به یاد می آورند که تمام شاخص ها را از نظر دمای بالا شکست - تا +14 درجه سانتیگراد در مسکو در ژانویه و چنین "رکوردهایی" در سراسر قلمرو اروپایی روسیه ثبت شد.

طبیعتاً چنین است بلایای طبیعیآنها هر تقاضایی برای خدمات مراکز اسکی را "کشته" می کنند، تمام تلاش ها برای ساخت و ساز و بهبود را باطل می کنند: برفی وجود ندارد - هیچ یک از اسکی بازان نمی آیند تا به چمن سبزی که در میان گل یخ زده ذوب شده است نگاه کنند. در عین حال ، حتی چنین "منفی" را می توان با استفاده از فناوری های مدرن به "مضافات" تبدیل کرد ، یعنی با نصب سیستم های مکانیکی برف سازی در مراکز اسکی ، به زبان ساده ، سیستم هایی که برف مصنوعی می سازند.

چنین فناوری هایی سال هاست که در غرب مورد استفاده قرار می گیرند، آنها با دقت توسعه یافته اند و حتی در شرایط شهر (به عنوان مثال، مرحله سالانه جام جهانی اسکی صحرایی در دوسلدورف) اجازه می دهد تا یک بازی تمام عیار ایجاد کند. پیست اسکی

با این حال، این فناوری ها دارای تعدادی ویژگی هستند که باید در نظر گرفته شوند.

تقریباً تمام مراکز اسکی در اروپا در دوره هایی که برف طبیعی کافی برای اسکی کامل وجود ندارد، از تولید برف با سیستم های برف سازی استفاده می کنند. فرآیند تشکیل برف مصنوعی به سه جزء نیاز دارد - دمای پایین محیط، مقدار قابل توجهی آب و در نهایت وجود هوای فشرده. هنگام به دست آوردن برف با کمک مولدهای برف (تفنگ اسلحه) از حجم قابل توجهی آب و برق استفاده می شود. این مقاله شامل بخش های زیر است:

1. سیستم های برف سازی

2. مخازن

3. دمای لامپ مرطوب/خشک

4. افزودنی های ویژه

5. سیستم های پیش خنک کننده آب

6. مدیریت سیستم های برف سازی

7. کمپرسورهای هوا

8. خطوط لوله

1. سیستم های برف سازی

رویکرد حرفه ای برای ساخت برف با کیفیت بسیار مهم است و بسیاری از تامین کنندگان سیستم برف سازی می گویند "برف سازی یک هنر است". کیفیت برف از سیستم های برف سازی می تواند از "بسیار خشک" تا "بسیار مرطوب" متغیر باشد. مسیرهای مخصوص مبتدیان، برای استفاده انبوه، با مسیرهای حرفه ای یکسان نیستند و به ضخامت پوشش برف و کیفیت برف کاملاً متفاوتی نیاز دارند. کیفیت برف نیز بر راحتی فرآیند توزیع آن در امتداد پیست های اسکی تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، برای به دست آوردن یک مسیر با کیفیت استثنایی، اغلب لازم است یک لایه برف خشک و سبک در بالای لایه اصلی برف سنگین مرطوب قرار دهید.

سیستم های برف سازی فرآیند طبیعی تشکیل برف را بازتولید می کنند. در طبیعت، برف در نتیجه تراکم بخار آب به میکروکریستال های یخ در دمای پایین محیط و دمای پایین تشکیل می شود. رطوبت نسبی. آب خالص (از لحاظ نظری) در دمای کمتر از 0 درجه سانتیگراد یخ می زند، زمانی که چندین مولکول آب به هم می پیوندند و چیزی را تشکیل می دهند که جنین، دانه یا مرکز هسته نامیده می شود. مولکول های آب نزدیک به جنین همچنان به جنین می چسبند و کریستال های یخ را تشکیل می دهند. به این فرآیند هسته سازی همگن می گویند. اگر ناخالصی هایی در تشکیل کریستال های یخ در آب وجود داشته باشد، به این فرآیند هسته زایی ناهمگن می گویند. ناخالصی ها به عنوان مراکز هسته (دانه ها) برای تشکیل کریستال های یخ عمل می کنند. هسته زایی ناهمگن حتی در دمای محیطی مثبت نیز امکان پذیر است. دمایی که در آن کریستال های یخ روی ناخالصی ها تشکیل می شوند، دمای هسته زایی ناهمگن نامیده می شود. ماشین های برف - تفنگ های برفی، از این ها استفاده کنید فرآیندهای فیزیکیبرای ساخت برف با استفاده از خنک کننده هوای فشرده، آب و گاهی اوقات مواد افزودنی که به عنوان کاتالیزور کریستالیزاسیون استفاده می شود.

سه نوع اسلحه برفی (تفنگ برفی) وجود دارد - اسلحه های برفی مخلوط کننده داخلی، اسلحه های برف اختلاط خارجی و در نهایت اسلحه های برفی فن دار. عواملی که در انتخاب نوع تجهیزات مورد توجه قرار می گیرند عبارتند از:

سرعت باد؛

جهت وزش باد؛

دمای محیط؛

رطوبت نسبی؛

در دسترس بودن هوای فشرده؛

در دسترس بودن برق؛

محل شیب ها به نقاط اصلی؛

در زیر شرح مختصری از سه نوع سیستم برف‌سازی آورده شده است:

سیستم اختلاط داخلی - سیستمی با استفاده از اختلاط آب و هوا در محفظه داخلی نازل تفنگ برفی. هنگامی که مخلوط آب و هوای فشرده از نازل خارج می شود، این مخلوط منبسط می شود و اثر ترمودینامیکی خنک کننده (زیر 0 درجه سانتیگراد) رخ می دهد. قطرات کوچک آب منجمد می شوند و میکروکریستال هایی را تشکیل می دهند که به نوبه خود تبدیل به مراکز هسته می شوند. در چنین مراکز هسته زایی (دانه ها) دانه های برف از قطرات بزرگتر تشکیل می شوند.

سیستم میکس خارجی - نوع دیگری از سیستم آب و هوا. چنین سیستم هایی خروج هوای فشرده و آب تحت فشار را از طریق نازل های جداگانه تفنگ برفی فراهم می کنند. هوای فشرده منبسط می شود و قطرات میکروسکوپی آب که از نازل های آب خارج می شوند را تا حد زیادی خنک می کند. در این حالت مراکز هسته سازی تشکیل می شوند. در سیستم هایی با اختلاط خارجی، سرعت جت کمتر از سیستم های با اختلاط داخلی است. به همین دلیل، تفنگ‌های برفی مخلوط بیرونی بر روی برج‌ها نصب می‌شوند تا به قطرات آب زمان کافی برای هسته شدن و تشکیل برف قبل از رسیدن به سطح زمین بدهند. گاهی اوقات سیستم هایی با اختلاط خارجی بدون استفاده از هوای فشرده و فن استفاده می شود. در عین حال، افزودنی های گران قیمت، فشار بالا و آب سرد برای تولید موفقیت آمیز برف با کیفیت بالا استفاده می شود.

سیستم های فن - سیستم های فن از هوای فن محور به جای هوای فشرده برای معلق کردن قطرات آب در هوا استفاده می کنند. در این حالت، قطرات به مدت کافی در هوا هستند تا به طور قابل توجهی سرد و منجمد شوند. سیستم های فن اغلب به دستگاه هایی برای هسته سازی نیز مجهز هستند. به طور معمول، چنین دستگاهی شامل یک کمپرسور هوای کوچک است که مستقیماً بر روی دستگاه برف نصب می شود و یک مدار از نازل های هوای هسته دار. در این حالت، اختلاط هوای فشرده با آب و متعاقب آن کریستالیزاسیون از قبل در محیط صورت می گیرد. این نوع اسلحه محبوب ترین و پرکاربردترین است.

اسلحه های برفی که در هر دو سیستم اختلاط داخلی و خارجی استفاده می شوند نیازی به منبع تغذیه خارجی در محل نصب اسلحه برفی ندارند. اما، با وجود این مزیت، چنین سیستم هایی به ایستگاه های پمپاژ و کمپرسور متمرکز نیاز دارند.تفنگ های فن برای تغذیه فن ها و کمپرسورهای هوا نیاز به تامین کابل های برق مستقیماً به محل نصب اسلحه های برفی دارند. سیستم های اختلاط داخلی و تفنگ فن در محدوده دمایی بسیار وسیعی کار می کنند و کیفیت برف را با استفاده از فن ها و کمپرسورهای هوا کنترل می کنند. این فناوری ها برای مسیرهای وسیع و مسیرهایی که قرار است در همان ابتدای فصل زمستان برای پوشش اولیه برف باز شوند، مناسب هستند. سیستم های اختلاط خارجی از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه تر هستند، اما اجازه می دهند در محدوده دمایی باریک تری کار کنند. یکی دیگر از معایب سیستم های اختلاط خارجی حساسیت بالای اسلحه های برفی به باد است. سیستم های اختلاط خارجی در مقایسه با سیستم های مخلوط/پنکه داخلی به 30 درصد بیشتر کار تمیز کردن برف نیاز دارند. چنین سیستم هایی برای مسیرهای باریک و مسیرهایی که دیرتر باز می شوند توصیه می شود. هنگام انتخاب نوع اسلحه برفی، نه تنها هزینه اولیه خرید اسلحه برفی در نظر گرفته می شود، بلکه هزینه خود سیستم (برج ها، ایستگاه های پمپاژ / کمپرسور) نیز در نظر گرفته می شود. کارایی و امکان استفاده از این نوع اسلحه های برفی در شرایط شیب خاص نیز در نظر گرفته شده است. این امر دمای برف، نوع زمین، عرض مسیر، تاریخ مورد نظر برای شروع فصل، الزامات سطح سر و صدا را در نظر می گیرد.

جدول 1. مزایا و معایب انواع خاصی از سیستم های برف سازی

نوع سیستم برف سازی	مزایا و معایب
با اختلاط داخلی	مزایا: حساسیت کم به باد، کارکرد در دمای بالا، وزن کم اسلحه برفی، امکان برف روی مسیرهای عریض، قابلیت تنظیم کیفیت برف. معایب: راندمان انرژی پایین، نیاز به تامین هوای فشرده از ایستگاه کمپرسور، سطح بالاصدای کمپرسور هوا
با اختلاط خارجی	مزایا: بهره وری انرژی بیشتر در مقایسه با سیستم های اختلاط داخلی زیرا هوای فشرده کمتر مورد نیاز است. سر و صدای کم، عملکرد آسان. معایب: حساسیت بالا به باد، محدوده دمای کار باریک، پس از نصب به سختی به مکان دیگری منتقل می شود، امکان تنظیم کیفیت برف فقط در محدوده بسیار باریک، تلفات زیاد در اثر باد و تصعید وجود دارد.
سیستم های فن	مزایا: حداقل هوای فشرده مورد نیاز، بیشترین فناوری کارآمد انرژی، سطح پاییننویز، تنظیم کیفیت برف در طیف گسترده ای. معایب: اسلحه‌های برفی بادبزن به سختی می‌توانند در شیب‌ها حرکت کنند و به دلیل حجیم و سنگین بودن تجهیزات، نیاز به برف‌گردان برای حرکت دارند.

2. مخازن مصنوعی

بارش برف به مقدار قابل توجهی آب نیاز دارد. برای ایجاد پوشش برفی به ضخامت 16 سانتی متر در مساحت 60 در 60 متر، 277500 لیتر آب مورد نیاز است. چنین تقاضای قابل توجهی برای منابع آبی اغلب برای مراکز اسکی مشکل ساز است، زیرا منابع آبی با منبع قابل توجهی آب مورد نیاز است. برداشت آب از منابع طبیعی در فصل زمستان با دبی کم می تواند به طبیعت آسیب برساند. برای محافظت از ساکنان بدنه های آبی و امکان استفاده از نهرها و رودخانه های کوچک، معمولاً مخازن مصنوعی سیستم های برف سازی ایجاد می شود. همچنین استفاده از مخازن مصنوعی این امکان را فراهم می کند که هزینه انتقال آب از طریق خطوط لوله به حداقل برسد. چنین صرفه جویی به دلیل نیروهای گرانش ممکن است به شرطی که مخزن بالاتر از سطح نصب سیستم برف سازی قرار گیرد. در عین حال، هزینه های ساخت یک مخزن مصنوعی با صرفه جویی در مصرف برق برای افزایش آب برای چندین سال پرداخت می شود.

3. دمای لامپ مرطوب/خشک

دمای لامپ خشک به عنوان دمای محیط در نظر گرفته می شود. رطوبت نسبی یک شاخص کمی از محتوای بخار آب در جو است. رطوبت نسبی هوای محیط نقش بسیار مهمی در تولید برف دارد. افزایش مقدار بخار آب در هوا منجر به کاهش سرعت خنک شدن قطرات آب تا دمای هسته (تشکیل کریستال) می شود. هنگام پاشیدن قطرات آب در هوا در رطوبت کم، یعنی با مقدار کم بخار آب، بخشی از این آب تبخیر می شود و در نتیجه هوای اطراف را خنک می کند، زیرا. برای تبخیر آب باید حرارت داده شود تا به گرمای نهان تبخیر برسد. تبخیر 1 لیتر آب به 539 کالری نیاز دارد، در حالی که برای فریز کردن آن فقط 80 کالری لازم است. به این معنی که تبخیر یک لیتر آب به شما این امکان را می دهد که 6.7 لیتر آب را در دمای 0 درجه سانتی گراد منجمد کنید (فقط 1 کالری طول می کشد تا آب تا 1 درجه سانتیگراد خنک شود و به همین دلیل است که دمای آب بر تعادل حرارتی فرآیند تولید برف بیش از حد تأثیر نمی گذارد).

به عنوان اولین تقریب، اثر خنک کنندگی فرآیند تبخیر را می توان به صورت زیر در نظر گرفت: کاهش دمای واقعی حباب خشک به میزان 0.5 درجه سانتی گراد به ازای هر 10 درصد کاهش رطوبت نسبی. مثال ها:

هوای 2- درجه سانتی گراد و 50 درصد RH دارای همان ظرفیت خنک کنندگی هوای اشباع (100 درصد RH) در -4 درجه سانتی گراد است.

هوا در دمای 0 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 40 درصد ظرفیت خنک کنندگی مشابهی با هوای اشباع در دمای 3- درجه سانتی گراد دارد.

دمای حباب مرطوب (دمای رطوبت) دو عامل را به طور همزمان در نظر می گیرد - دمای محیط و رطوبت نسبی، به همین دلیل است که این پارامتر هنگام طراحی سیستم های برف سازی استفاده می شود. دمای حباب مرطوب دمای ریز قطرات خارج شده از نازل تفنگ برفی است که با تکمیل تمام فرآیندهای تبادل حرارتی با محیط به آن می رسد. کلیه سیستم های اتوماتیک (از جمله کنترل منابع آبی) کاشته شده در غرب اروپا معمولاً شروع به تولید برف در -4 درجه سانتیگراد لامپ مرطوب می کند. در عین حال، اعتقاد بر این است که تولید برف در دماهای بالاتر غیرمولد و غیر منطقی گران است. تنها چند استراحتگاه در بیش از قسمت های گرماروپا، مانند اسپانیا و پرتغال، شروع به تولید برف در دمای -2 درجه سانتیگراد لامپ مرطوب می کنند، زیرا چاره ای وجود ندارد.

4. افزودنی های ویژه

برای تشکیل کریستال های آب در دمای بالای محیط از افزودنی های مخصوص آب استفاده می شود. مولکول های این گونه افزودنی ها نقش هسته ها (دانه ها) را ایفا می کنند که در اطراف آن ساختارهای کریستالی شکل می گیرد. همانطور که در بالا ذکر شد، این فرآیند تشکیل کریستال را هسته زایی ناهمگن می نامند. به عنوان افزودنی های ویژه، از پروتئین های ویژه (پروتئین ها) استفاده می شود. چنین افزودنی هایی باعث صرفه جویی در انرژی و تولید برف با کیفیت خوب در دماهای حاشیه ای می شود. تصمیم به استفاده از افزودنی های ویژه معمولاً به خلوص آب مورد استفاده و وجود / عدم وجود مواد طبیعی در آن بستگی دارد که به فرآیند تشکیل کریستال کمک می کند. اغلب آب از مخازن طبیعیدر حال حاضر حاوی مقدار کافی از مواد لازم است، و بنابراین، استفاده از مواد افزودنی مورد نیاز نیست.

5. سیستم های خنک کننده

در دمای منبع آب بالای 5+ درجه سانتیگراد، از سیستم های خنک کننده مخصوص برای خنک کردن آب قبل از تغذیه به سیستم برف سازی استفاده می شود. کاهش دمای آب با کاهش تلفات انرژی برای تبخیر آب، تأثیر مثبتی بر راندمان تشکیل برف دارد. سیستم های خنک کننده می توانند طرح ها و اصول عملکرد مختلفی داشته باشند. می توان از هر دو برج خنک کننده (برج خنک کننده) و سیستم خنک کننده یکبار استفاده کرد. استفاده از برج های خنک کننده باعث می شود فصل اسکی زودتر باز شود و در دمای محیط بالاتر برف تولید کند.

6. مدیریت سیستم های برف سازی

یکی از نکات مهم در هنگام انتخاب تجهیزات برای سیستم برف سازی، انتخاب نوع کنترل است، زیرا هزینه های عملیاتی بیشتر تا حد زیادی به این بستگی دارد.

شرح کار و مزایای سیستم های اتوماتیک:

اطلاعات مربوط به شرایط آب و هوایی محیط (رطوبت، دما، سرعت و جهت باد) به عنوان سیگنال آنالوگ یا دیجیتال استاندارد به سیستم کنترل ارائه می شود. سیستم اتوماسیون شرایط آب و هوایی را ارزیابی می کند و به طور خودکار (بدون مشارکت اپراتور) پارامترهای تکنولوژیکی فرآیند تولید برف را تنظیم می کند. اپراتور در صورت تمایل می تواند از رایانه برای تنظیم پارامترهای عملیاتی فرآیند نیز استفاده کند. کنترل خودکار به شما امکان می دهد تا هزینه پمپاژ آب و هوا (بدون نیاز به هزینه های غیر ضروری برای پمپاژ اضافی) و نگهداری سیستم را به میزان قابل توجهی کاهش دهید. زمان مورد نیاز برای راه اندازی سیستم بسیار کاهش یافته است، زیرا زمان پاسخگویی اجزای سیستم تنها کسری از ثانیه است. در عین حال راندمان سیستم های اتوماتیک با سیستم های اختلاط داخلی و فن نسبت به سیستم های دستی 30 تا 50 درصد افزایش می یابد.

برای سیستم هایی با اختلاط خارجی، افزایش راندمان ناچیز است، زیرا چنین سیستم هایی به تنظیمات ثابت نیاز ندارند. با تغییرات ناگهانی در شرایط آب و هوایی، ممکن است لازم باشد از یک منطقه به منطقه دیگر با برف حرکت کنید. نرم افزاربه اپراتور اجازه می دهد تا به راحتی روی چنین وظایفی تمرکز کند، در حالی که سازگاری با شرایط آب و هوایی توسط خود سیستم ارائه می شود. سیستم کنترل به طور خودکار فشار آب را تنظیم می کند تا سیستم برف سازی را با شرایط آب و هوایی تطبیق دهد. علاوه بر این، کمپرسورهای هوای اتوماتیک فشار را در خط هوا تنظیم می کنند و در صورت لزوم، بار را بین کمپرسورها توزیع می کنند و بسته به نیاز هوای سیستم، آنها را خاموش/روشن می کنند. این نرم افزار امکان نظارت مداوم بر پارامترهای فرآیند (دمای آب، جریان/فشار آب و هوا) را فراهم می کند.

راه اندازی سیستم های دستی یک تا چهار ساعت و برای خاموش شدن یک تا سه ساعت زمان می برد. در ابتدای فصل، فواصل زمانی که در آن امکان تولید برف باکیفیت وجود دارد از 6 تا 8 ساعت می باشد. راه اندازی و خاموش کردن سیستم های اتوماتیک هفت تا پانزده دقیقه طول می کشد. سیستم های اتوماتیک با تنظیم مداوم پارامترهای عملکرد اسلحه های برفی کیفیت برف تولید شده را به طور مداوم نظارت می کنند. از طرف دیگر سیستم های دستی در صورت تغییر شرایط آب و هوایی مستلزم کنترل و تنظیم توسط پرسنل مجرب مستقیماً در محل نصب اسلحه های برفی هستند که بر کیفیت برف تأثیر منفی می گذارد و هزینه آن را افزایش می دهد. افزایش راندمان عملیاتی سیستم های برف سازی نسبت به سیستم های دستی 40-60 درصد است.

قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم ها از عوامل تعیین کننده در انتخاب نوع کنترل هستند، زیرا سیستم ها از فشار آب و هوا بسیار بالا استفاده می کنند. یک سیستم اتوماسیون به درستی نصب شده به شما امکان می دهد این پارامترها را بدون دخالت اپراتور در عملکرد عناصر بالقوه خطرناک سیستم ها کنترل کنید. سیستم اطلاع رسانی فوری شرایط اضطراری و وضعیت تجهیزات به اپراتور اجازه می دهد تا فوراً عملکرد سیستم را اصلاح کند.

در نهایت، سیستم‌های اتوماسیون فایل‌های گزارش آرشیوی را در مورد تمام جنبه‌های فرآیند تولید برف (برق مصرف‌شده، منابع آب مصرفی، کمیت و کیفیت برف تولیدی و همچنین تحلیل‌های اقتصادی) ایجاد می‌کنند.

7. کمپرسورهای هوا

وجود سیستم کمپرسور هوا اغلب یک شرط ضروری برای وجود سیستم برف سازی است. هوای فشرده هنگامی که از نازل مولد برف خارج می شود، برای به دست آوردن پراکندگی ریز قطرات در هوا عمل می کند. این ریز قطره ها "قلب" دانه های برف آینده هستند. برای سیستم هایی با اختلاط داخلی، استفاده از هوای فشرده پیش نیاز برای به دست آوردن مخلوط هوا به آب است. برای چنین سیستم هایی، فرآیند تشکیل کریستال های برف به مدت زمان حضور قطرات در هوا و اثر خنک کننده در طول انبساط مخلوط آب و هوا در خروجی نازل بستگی دارد. سیستم های اختلاط خارجی و سیستم های فن بر اساس همین قوانین فیزیکی هستند.

منبع اصلی مصرف انرژی در سیستم های برف سازی کمپرسورهای هوا هستند. به طور معمول، 40-70٪ از مصرف انرژی توسط کمپرسورهای هوا و اتوماسیون آنها به حساب می آید. سیستم های فشرده سازی هوا از کمپرسورها، سیستم تامین هوا، عناصر اتوماسیون و گاهی اوقات سیستم هایی برای ذخیره هوای فشرده تشکیل شده است. هزینه اولیه خرید کمپرسورهای هوا تنها بخشی از هزینه سرمایه زیر آب است، زیرا صورتحساب انرژی سالانه با هزینه خرید خود کمپرسورها قابل مقایسه است. بنابراین انتخاب کمپرسور با راندمان و راندمان بالا برای سیستم های برف ساز بسیار مهم است. سفتی سیستم های تامین هوا نیز نقش مهمی ایفا می کند، زیرا در صورت نشتی، تلفات حداکثر 30-20 درصد هوای فشرده تولیدی امکان پذیر است.

8. خطوط لوله

توجه ویژه در سیستم های برف سازی مکانیکی به خطوط لوله داده می شود که کیفیت، قابلیت اطمینان و دوام کل سیستم تا حد زیادی به آن بستگی دارد. شرکت‌های اروپایی بر اساس سال‌ها تجربه عملیاتی و با در نظر گرفتن ویژگی‌های نصب در شرایط کوهستانی، انواع خاصی از لوله‌ها، فن‌آوری‌هایی را برای نصب و اتصال آنها ایجاد کرده‌اند که نسبت بهینه سرعت، کیفیت و هزینه‌ها را برای تامین آب فراهم می‌کنند. سیستم.

مثلا:

آب با کیفیت بالا، حداکثر سرعت و حداقل هزینه با استفاده از لوله های قطع سریع نسبتا گران قیمت با پوشش پلاستیکی خارجی و داخلی و عمر مفید 30 ساله تضمین می شود. کارهای ساختمانیو عملیات بیشتر، زیرا نیازی به استفاده طولانی مدت از ویژه نیست تکنسین ها، مونتاژکنندگان با مهارت بالا، جوشکارها، تست درز و غیره.

هنگام استفاده از ارزان ترین لوله های "سیاه" جوش داده شده، طولانی و سنگین، که به طور خاص برای استفاده در زمین های ناهموار طراحی نشده اند (که برای تخمگذار آنها به تجهیزات ویژه ای نیاز است که قادر به کار بر روی خاک های سنگی با شیب های بزرگ باشد، فن آوری های ویژه برای جوشکاری با کیفیت بالا، "لنگر انداختن" "، نصب، ضد آب و غیره) نه تنها هزینه کل ساخت یک خط لوله آب را 3-4 برابر افزایش می دهد، بلکه به دلیل عمر مفید پایین (حدود 5 سال) وکیفیت آب (زنگ زدگی)، هزینه های عملیاتی برای کلیه تجهیزات سیستم مکانیکی برف سازی به طور کلی (ایستگاه های پمپاژ، هیدرانت، اسلحه برف) به شدت افزایش می یابد.

بهترین گزینه با هزینه اولیه کم و کیفیت قابل قبول (در صورت زمان بندی شرایط آب و هوایی مناسب برای کار) لوله های گالوانیزه جوش داده شده با سوکت سبک هستند. اما مصلحت اعمال آنها باید لزوماً بر اساس خصوصیات شرایط محلی در هر مورد خاص تعیین شود.

امیدواریم داده‌های فوق سرمایه‌گذاران بالقوه و سازمان‌دهندگان مراکز اسکی مدرن را متقاعد کند که هنگام نصب سیستم‌های برف‌سازی مکانیکی، لازم است همه عوامل مرتبط با تکنیک و مکان نصب سیستم در نظر گرفته شود. علاوه بر این، سیستم برف‌سازی مکانیکی همیشه نیاز به نصب و نگهداری فقط توسط متخصصان دارد و "آماتور" در این فرآیند غیرقابل قبول است.

برای تهیه یک مطالعه امکان سنجیسازمان دهنده مسیر اسکی باید یک بررسی توپوگرافی منطقه را در مقیاس M 1:1000 یا M 1:2000 با داده های زیر ارائه دهد:

مناطق پوشیده از برف؛

طرح های پیست های اسکی و ساختمان های زیربنایی؛

محل و ماهیت آبگیری (بدهی متر مکعب آب در ساعت)؛

زمان برای برف‌سازی اولیه با ضخامت لایه برف 30 سانتی‌متر (معمولاً 50-200 ساعت).

داده های مربوط به دما و رطوبت هوا یا دمای لامپ مرطوب (برای راه اندازی سیستم در ابتدای فصل، برای کار در طول فصل).

داده ها در مورد جهت و سرعت باد غالب؛

درجه اتوماسیون سیستم (دستی، نیمه اتوماتیک، متمرکز تمام اتوماتیک).

برای برنامه ریزی هر گونه سرمایه گذاری، چه از نظر اندازه و چه از نظر زمان، در یک سیستم برف سازی مکانیکی، عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شوند، به عنوان مثال:

1. هر مجموعه اسکی که ادعا می کند به شدت و کارآمد مورد استفاده قرار می گیرد، نیاز به سیستم های برف سازی مکانیکی دارد.

حتی در مناطق با طبیعی کافیپوشش برف، استفاده از سیستم‌های برف‌سازی مکانیکی این امکان را فراهم می‌آورد که نه تنها فصل را حداقل تا یک ماه افزایش دهد، سودآوری را افزایش دهد، بلکه ثبات برنامه‌ریزی و برگزاری رویدادها و مسابقات مختلف را تضمین می‌کند، وجود پوشش پایدار برف را در مسیرهای با شدت فشرده تضمین می‌کند. استفاده، به شما امکان می دهد سازه های برفی تخصصی (سرسره، شروع گسترده و غیره) ایجاد کنید، که به نوبه خود نقدینگی مجموعه را به طور چشمگیری افزایش می دهد و در شرایط "گرمایش جهانی"، استفاده از آن سیستم های برف سازی مکانیکی اهمیت ویژه ای پیدا می کند.

2. سیستم برف‌سازی مجموعه‌ای از سازه‌ها و دستگاه‌های مهندسی است که الزاماً شامل:

یک مخزن مصنوعی برای ذخیره آب (در صورت عدم وجود طبیعی - دریاچه ها یا رودخانه ها).

آب ورودی (پمپ های شناور، گمانه)؛

سیستم تصفیه آب؛

تجهیزات برای خنک کننده آب (برج خنک کننده یا خنک کننده یک بار) در صورت لزوم.

ایستگاه های پمپاژ/کمپرسور اصلی (ایستگاه پمپاژ می تواند متحرک باشد، در برخی از انواع سیستم های برف سازی کمپرسورها مستقیماً روی تفنگ ها نصب می شوند)

تامین آب/هوا (خطوط لوله، هیدرانت، سیستم زهکشی)

تجهیزات اندازه گیری (ایستگاه های هوا و باد، فشار و دستگاه های کنترل جریان آب / هوا و غیره)

اسلحه برف گیر در انواع مختلف (آب-هوا با اختلاط داخلی و خارجی، فن دار چند نازل و با نازل مرکزی)، ثابت یا متحرک

سیستم های کنترل برف سازی (واحدهای PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی)، کابل های کنترل یا شبکه فیبر نوری، رایانه شخصی در کنترل متمرکز، ماژول های رادیویی کنترل)

منبع تغذیه از پست ترانسفورماتور (کانکتورهای اتصال اسلحه، کابل برق).

سیستم های برف سازی مکانیکی Snowstar. طراحی، نصب، تعمیر، سرویس.

نماینده رسمی اسنو استار در روسیه گروه شرکت های گوریمپکس می باشد.

گرم شدن کره زمینمنجر به این واقعیت شد که فصل در برخی از قدیمی ترین پیست های اسکی از چهار ماه به یک یا دو ماه کاهش یافت. پیش بینی هایی وجود دارد که بر اساس آن مرکز صنعت اسکی اروپا به زودی از کوه های آلپ به اسکاندیناوی تغییر خواهد کرد. در جستجوی برف، آمریکایی ها قبلاً شروع به کاوش در آلاسکا کرده اند. همه چیز، جای دیگری برای رفتن وجود ندارد. فقط استفاده از سلاح باقی مانده است. خاص

اگر برای برف از دایره قطب شمال فراتر نرفته اید، به احتمال زیاد، در استراحتگاه مورد علاقه خود سوار بر ersatz می شوید - مصنوعی یا فنی، همانطور که حرفه ای ها آن را برف می نامند. امروزه، هیچ استراحتگاهی نمی تواند بدون ماشین های مخصوص برف سازی، از شامونی فرانسوی گرفته تا ولن در نزدیکی مسکو، کار کند. تقریباً هر سواری اسلحه های برفی را در عمل و نسخه های سبک تر آنها - اسلحه های برفی را دیده است. از بیرون، روند تشکیل برف ساده به نظر می رسد: فن های غول پیکر آب را اسپری می کنند که در سرما به برف تبدیل می شود. اما این فقط از طرف است.

برف واقعی

برف طبیعی از بخار آب جوی تشکیل می شود. وقتی بخار آب که شکل گازی آب است تا حد متراکم شدن سرد می شود، از حالت گازی به مایع یا جامد تبدیل می شود. ابرهایی که برای ما آشنا هستند از چنین قطرات متراکمی تشکیل شده اند، هرچند آنقدر کوچک که با افزایش جریان هوا به راحتی در بالا نگه داشته می شوند. وقتی قطرات خیلی سنگین می شوند، به صورت باران روی زمین می ریزند. اگر دما بسیار کمتر از نقطه شبنم باشد، بخار آب فاز مایع را دور می زند و کریستال های کوچکی را تشکیل می دهد. در بیشتر موارد جهانباران معمولی برای ما، به اندازه کافی عجیب، با بارش برف شروع می شود، اما دانه های برف، با نزدیک شدن به زمین، زمان دارند تا آب شوند. واقعیت این است که در اوج تشکیل ابر همیشه وجود دارد دمای منفی، قابل مقایسه با یخبندان یاکوت. تأیید ساده این واقعیت، تگرگ در تابستان گرم است.

با این حال، هنگامی که دما به زیر صفر می رسد، آب به طور خودکار یخ نمی زند. آب مقطر را می توان تا دمای نسبتاً پایین -400 درجه سانتیگراد خنک کرد و به صورت مایع باقی می ماند. با این حال، در زندگی واقعیبخار در ابرها در دمای 00 درجه سانتیگراد شروع به متبلور شدن می کند. واقعیت این است که برای شروع فرآیند تراکم، آب به کوچکترین ذراتی نیاز دارد که مولکول های آن می توانند در اطراف آن ته نشین شوند. چنین مراکز تراکم در جو، کوچکترین ذرات دوده، مه دود شهری، باکتری ها و سایر مواد هستند. به عنوان مثال، اینگونه است که ابرها با پاشیدن معرف‌های ویژه (مثلاً یدید نقره) از هواپیماهای بالای آن‌ها که دقیقاً به عنوان مراکز متراکم عمل می‌کنند، پراکنده می‌شوند.

در حال کریستال شدن، آب در ابرها اشکال عجیب و غریب شش پرتوی فراکتال به نام دانه های برف را تشکیل می دهد. بیشتر مدت زمان طولانییک فرآیند تبلور وجود دارد، هر چه الگوی دانه های برف پیچیده تر باشد. در ابرها، این فرآیند ده ها دقیقه طول می کشد. از سوی دیگر، برف مصنوعی در عرض چند ثانیه تشکیل می‌شود، بنابراین با بررسی دقیق‌تر، کریستال‌های آن مانند کریستال‌های شش ضلعی با هسته‌های پرتو به نظر می‌رسند و در لمس مانند دانه‌هایی به نظر می‌رسند. با این حال، چنین برفی کندتر از برف طبیعی ذوب می شود و اسکی روی آن به طور متفاوتی سر می خورد.

اسلحه های برفی

ایده ای که برای پراکندگی ابرها (تراکم آب در اطراف مراکز تراکم مصنوعی) استفاده می شود، برای تولید برف مصنوعی نیز کاملاً مناسب است. یکی از متداول ترین کریستالایزرهایی که در برف سازی استفاده می شود، Snowmax است، یک پروتئین طبیعی خاص که در جذب مولکول های آب بسیار عالی عمل می کند.

در طرح های اولیه اسلحه های برفی، آب با هوای فشرده مخلوط می شد و از طریق نازل ها با فشار بالا به جریان هوای تولید شده توسط یک فن قدرتمند خارج می شد. هوای فشرده سه کار را همزمان انجام داد: آب را پاشید، قطرات حاصل را به هوا پرتاب کرد و علاوه بر آن آب را خنک کرد. اثر اخیر مبتنی بر این واقعیت است که گازها در طول انبساط آدیاباتیک سرد می شوند. سعی کنید یک قوطی دی اکسید کربن را باز کنید - فوراً در دمای زیر صفر خنک می شود و خطر سرمازدگی روی دستان شما وجود دارد.

عیب این طرح مصرف زیاد هوا است. بنابراین، اسلحه های مدرن تر در یک فرآیند دو مرحله ای عمل می کنند. ابتدا، با مخلوط کردن هوای فشرده و مقدار کمی آب، کریستال های یخ ریز تشکیل می شود - جنین های برف مصنوعی. سپس این "جنین ها" به جریان آب پاشیده شده توسط فن های قدرتمند می افتند، که با متبلور شدن روی آنها، به سرعت بلورهای برف آماده را تشکیل می دهند.

انگ of all guns یک فن قدرتمند است که مخلوط آب و هوا را تا ده ها متر بیرون می زند. در طول چنین پروازی، کریستال های برف مصنوعی زمان تشکیل می دهند، علاوه بر این، "برد" بالا به شما امکان می دهد مناطق وسیعی را برف کنید.

در استراحتگاه های اسکی، می توانید نوع دیگری از اسلحه برفی - اسلحه های برفی را نیز ببینید. تفاوت آنها با اسلحه در نبود فن است.

روند تشکیل برف در آنها به شرح زیر است. نازل های هوا و اولین آب با فاصله از هم، مقدار محدودی آب و هوا را به منطقه اختلاط که در فاصله 810 سانتی متری از تفنگ قرار دارد، جایی که کریستال های برف تشکیل می شود، تامین می کند. این مینی کریستال ها با اینرسی بیشتر جابجا می شوند، در فاصله تقریباً 20 سانتی متری از تفنگ، از نازل دوم وارد جریان آب می شوند، جایی که آب به آنها می چسبد. تبلور برف در هنگام سقوط آزاد کریستال ها به زمین از ارتفاع حداقل 4 متری رخ می دهد.

شرایط برف

حضور توپخانه برفی هنوز به معنای حل مشکلات برفی نیست. همچنین بستگی زیادی به شرایط تشکیل برف دارد که مهمترین پارامترهای آن دما و رطوبت نسبی است (نسبت بخار آب موجود در هوا به مقدار بخار آب مربوط به حالت اشباع). واقعیت این است که آب با تبخیر جزئی خود، یعنی انتقال بخشی از مایع به بخار، خنک می شود. با این حال، هر چه رطوبت نسبی بیشتر باشد، فرآیند تبخیر و در نتیجه خنک شدن کندتر خواهد بود.

بنابراین در رطوبت نسبی کم، تشکیل برف در دمای بالای 00 درجه سانتیگراد امکان پذیر است. در رطوبت بالا و دمای پایینممکن است به جای برف باران معمولی ببارد.

با رطوبت نسبی 30 درصد، می توان اسلحه های برفی را در دمای -10 درجه سانتیگراد راه اندازی کرد، این در نظر گرفته شده است. شرایط خوببرای برف سازی اگر دما به زیر 6.70- درجه سانتیگراد کاهش یابد، حتی در رطوبت نسبی 100٪ نیز امکان برف ایجاد می شود. در دماهای زیر 100- درجه، رطوبت را می توان نادیده گرفت.

در زندگی واقعی، شرایط تشکیل برف نه تنها از مسیری به مسیر دیگر، بلکه بین دو توپ مجاور نیز می‌تواند متفاوت باشد: یکی از قبل می‌تواند برف بسازد، و برای توپی که فقط 100 متر زیر آن ایستاده است، شرایط کافی نیست. پیش از این، متخصصان بسیار حرفه ای بر کار توپ های برفی نظارت می کردند، که تصمیم می گرفتند چه زمانی و کجا سلاح های برفی را روشن کنند. اکنون آنها با سیستم های کامپیوتری قدرتمند جایگزین شده اند و سیستم های برف سازی از یک مرکز راحت کنترل می شوند.

یخ خرد کردن

توپ ها فقط برای برف در زمستان مناسب هستند. اما اگر بیرون تابستان باشد، اما ادراری برای سوار شدن وجود نداشته باشد، چه؟ تا همین اواخر، تنها راه نجات، رفتن به بود نیمکره جنوبییا یخچال های طبیعی کوهستانی اما پیشرفت ثابت نمی ماند. به لطف شرکت ژاپنی Piste Snow Industries از توکیو، که فناوری سیستم‌های خرد کردن یخ (ICS) را اختراع کرد، می‌توان برف را تا دمای +150 درجه سانتی‌گراد تولید کرد. در داخل تأسیسات ژاپنی، که ظاهراً از جعبه ترانسفورماتور قابل تشخیص نیست، آب به ورقه های نازکی از یخ منجمد می شود که با هوای فشرده به پودر تبدیل می شود. به همین دلیل است که سیستم های ICS در روسیه گاهی اوقات کارخانه های یخ شکن نامیده می شوند. اندازه بلورهای یخ نهایی برف مصنوعی می تواند از یک میکرون تا 0.3 میلی متر متغیر باشد. کریستال های کوچک بیشتر یادآور برف طبیعی هستند، در حالی که بلورهای بزرگ بیشتر ذوب نمی شوند. سیستم های ICS در نحوه اعمال برف مصنوعی به مسیر متفاوت هستند: از طریق یک شلنگ غول پیکر پاشیده می شود. در ژاپن، مسیرهای تابستانی با استفاده از فناوری ICS در سال 1991 ظاهر شد (اکنون بیش از 15 استراحتگاه ژاپنی به مسیرهای تمام سال مجهز هستند)، و در اواسط دهه 90، فناوری ژاپنی به اروپا رسید. به عنوان مثال، از سال 1997، اسنوبرد سواران فرانسوی در پارک شهری سیگ در گرنوبل امکان اسکی در تمام طول سال را با فناوری ICS فراهم کرده اند. ماشین‌های مدرن قادر به تولید 150 تن برف در روز و مصرف 400 کیلووات برق در ساعت و 142 لیتر آب در دقیقه هستند. این دستگاه معجزه گر 45 تنی حدود یک میلیون دلار قیمت دارد.

اسلحه برفی نوعی تفنگ برفی است که بر پایه فن قدرتمند ساخته شده است. به لطف این، سیستم برف مصنوعی می تواند در هوای بادی کار کند و برف را در یک جهت معین با زاویه چرخش 15 تا 60 درجه اسپری کند. این به شما امکان می دهد به سرعت مسیرهای شیب دار مسطح یا دشوار را ایجاد کنید.

زمینه های کاربردی برای اسلحه های برفی

توپ های برفی در زمینه های مختلف ضروری شده اند. البته این روش های برف سازی بیشترین محبوبیت را در زمینه به دست آورده اند تعطیلات اسکیو همچنین در یک محیط ورزشی.

برگزارکنندگان مسابقات ورزشی حتی در مناطقی که برف کافی وجود دارد به استفاده از پوشش مصنوعی پیست های اسنوبورد و اسکی متوسل می شوند. راز این است که برف مصنوعی در تمام مدت مسابقه از کیفیت یکسانی برخوردار خواهد بود. و این به شما امکان می دهد شرایط رقابتی برابر را برای شرکت کنندگان در مسابقه ایجاد کنید.

علاوه بر این، اسلحه های برفی کاربرد خود را در مناطقی از اقتصاد ملی(محافظت از محصولات زراعی یا کاشت در برابر یخ زدگی در دوره بدون برف) و همچنین در صنعت هواپیماسازی و خودروسازی (انجام تست درایو لاستیک ها، سیستم های ضد یخ و غیره)

اصل تشکیل برف در تفنگ برفی

وظیفه اصلی یک توپ برفی تولید برف با کیفیت لازم است (برف خوب حداقل 2 برابر سبکتر از یخ است). در خصوصیات فیزیکیدانه ها تحت تاثیر عواملی مانند دمای هوا، دمای آب، رطوبت و مدت زمان پرواز هستند.

این به دلیل این واقعیت است که دانه های برف در نتیجه پاشش آب تامین شده از طریق نازل ها، مخلوط کردن آن با هوای سرد تخلیه شده و بیرون ریختن آن به اتمسفر تحت فشار ایجاد می شود. این قطرات به هسته‌های هسته‌ای تجزیه می‌شوند که به نوبه خود با سایر قطرات میکروسکوپی ترکیب می‌شوند. هر چه هسته بیشتر در هوا باشد، دانه های برف نرم تر خواهد بود.

بنابراین فن اسلحه برفی به لطف قابلیت پاشش آب در فاصله 5 تا 60 متری به تشکیل برف درشت و نرم کمک می کند. اگر هسته ها به سرعت به زمین می افتند یا با فشار کمی به اندازه کافی پاشیده می شوند درجه حرارت بالابرف مرطوب و سنگین خواهد بود.

مزایای اسلحه برفی

تفنگ برفی معمولاً یک سازه متحرک روی یک شاسی چرخدار یا ردیابی است. تحرک سیستم به شما امکان می دهد به سرعت پوشش دهید منطقه بزرگبرای برف سازی آب از خط لوله از طریق یک هیدرانت یا از مخازن متحرک تامین می شود.

برای به دست آوردن برف تمیز، سیستم مجهز به فیلتر است و جریان آب نباید حاوی ناخالصی ها و ذرات بزرگتر از 200 میکرون باشد.

این سیستم قادر است در فشارهای کمتر از 5 بار کار کند. حداکثر فشار نباید از 40 بار تجاوز کند.

برف با کیفیت بالا در دمای -3-7 درجه سانتیگراد انجام می شود. میانگین بهره وری یک تفنگ برفی 120 متر مکعب برف در ساعت است.

شرکت Ratrak-Service اسلحه های برفی فن دار با کارایی بالا از برندهای 600 ECO و SN 900 M را با کنترل اتوماتیک و دستی به شما پیشنهاد می کند.

توپ برفی، همچنین برف انداز - دستگاهی برای تولید برف مصنوعی. برف مصنوعی از قطرات کوچک آب تشکیل می شود که توسط نازل ها به جریان قوی هوای سرد ایجاد شده توسط یک فن پاشیده می شود. این تفنگ می تواند در دمای هوا زیر 1.5- درجه سانتیگراد عمل کند. توپ های برفی اغلب در پیست های اسکی برای تکمیل یا جایگزینی پوشش طبیعی برف و افزایش فصل اسکی استفاده می شود.

ویژگی های برف مصنوعی

طرفداران اسکی معتقدند برف مصنوعی از نظر خصوصیات نسبت به برف طبیعی پایین تر است. این به این دلیل است که برف طبیعی از دانه های برف تشکیل شده است و برف مصنوعی از قطرات آب که همیشه کاملاً یخ زده نیستند تشکیل شده است، در نتیجه هم چگالی و هم رطوبت پوشش برف ایجاد شده بسیار بیشتر است. برف مصنوعی طولانی تر از برف طبیعی است و در نتیجه بر خاک، پوشش گیاهی و رژیم هیدرولوژیکی سطح تأثیر می گذارد.

اجرای پرتاب برف

عملکرد به قدرت فریزر، برف دم و موتوری که مکانیزم را به حرکت در می آورد بستگی دارد.کارایی متوسط ​​یک برف دم تقریباً چند صد متر مربع در دقیقه است.

را نیز ببینید

برف برفی تشکیلات طبیعی انتقال برف یخ یخ تشکیلات طبیعی پوشش یخی رشته های علمی

نظری را در مورد مقاله "توپ برفی" بنویسید

گزیده ای از توصیف توپ برفی

در درخشش اولین آتش سوزی که در 11 شهریور رخ داد، از جاده های مختلف، با احساسات متفاوت، فرار و ترک ساکنان و نیروهای عقب نشینی به نظر می رسید.
آن شب قطار روستوف در میتیشچی، بیست ورسی مسکو توقف کرد. در 1 سپتامبر، آنها آنقدر دیر رفتند، جاده آنقدر پر از واگن ها و نیروها بود، چیزهای زیادی فراموش شد، که مردم برای آنها فرستاده شدند، که در آن شب تصمیم گرفته شد که شب را پنج مایلی آن سوی مسکو بگذرانند. صبح روز بعد دیر به راه افتادیم و دوباره آنقدر توقف داشتیم که فقط به بولشیه میتیشچی رسیدیم. ساعت ده روستوف ها و مجروحانی که با آنها همسفر بودند همگی در حیاط ها و کلبه های دهکده ای بزرگ مستقر شدند. مردم، کالسکه سواران روستوف ها و خفاش کنندگان مجروحان، پس از برداشتن آقایان، شام خوردند، به اسب ها غذا دادند و به ایوان رفتند.
در کلبه ای همسایه، آجودان زخمی رایوسکی دراز کشیده بود، با دستی شکسته، و درد وحشتناکی که احساس می کرد، او را ناله ناله می کرد، بی وقفه، و این ناله ها به طرز وحشتناکی در تاریکی پاییزی شب به گوش می رسید. در شب اول، این آجودان شب را در همان حیاطی که روستوف ها ایستاده بودند گذراند. کنتس گفت که از این ناله نمی تواند چشمانش را ببندد و در میتیشچی فقط برای اینکه از این مرد زخمی دور باشد به بدترین کلبه رفت.
یکی از مردم در تاریکی شب، از پشت بدنه بلند کالسکه ای که در ورودی ایستاده بود، متوجه درخشش کوچک دیگری از آتش شد. یک درخشش از قبل برای مدت طولانی قابل مشاهده بود و همه می دانستند که میتیشچی کوچک در حال سوختن است که توسط قزاق های مامون روشن شده است.
بتمن گفت: "اما برادران، این یک آتش دیگر است."
همه توجه خود را به درخشش معطوف کردند.
- گفتند چرا مامونوف قزاق ها مالی میتیشچی را روشن کردند.