Как работает снежная пушка. Снеговая пушка: принцип работы, преимущества и применение. Тип системы оснежения

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

ХОЛОДНОЕ ОРУЖИЕ

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

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

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

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

УСЛОВИЯ РАБОТЫ СНЕЖНЫХ ПУШЕК

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

РАСПРОСТРАНЕННЫЕ МОДЕЛИ

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

Вентиляторные снегогенераторы (снежные пушки) предназначены для использования на открытом воздухе при отрицательных температурах. В состав снегогенератора входят:

Основание в различных вариантах исполнения (сани, колесное шасси, станина и др.)

Компрессор

Вентилятор

Система подачи воды

Форсуночный блок (коллектор)

Блок управления (ручной или система ESGC-AUTO)

Номенклатура поставляемых вентиляторных снегогенераторов (снежных пушек) производства компании "Экосистема" и их основные технические характеристики и стоимость

* - максимальная производительность снегогенератора достигается при температуре -15 градусов Цельсия. При температуре -4 градуса Цельсия, производительность снежной пушки составляет не более 20-30% от максимальной.

** - необходимое для работы снегогенератора давление и расход воды можно получить при помощи стационарной или мобильной насосной станции .

*** - в стандартную комплектацию входит: снегогенератор ручного управления, электрический кабель - 20 м, рукав подачи воды - 20 м, комплект ЗИП, фара освещения.

Возможна замена стандартного воздушного компрессора на усовершенствованный масляный или безмасляный компрессор верии Snow (за дополнительную плату).

Снежная пушка ESG-310 в работе

Поставка снегогенараторов осуществляется со склада или под заказ. Пуско-наладка, ввод в эксплуатацию, гарантийное и сервисное обслуживание производится специалистами нашей компании. Срок поставки оборудования от 4 до 12 недель в зависимости от комплектации и производительности.

Автоматизированная система контроля и управления ESGC

Все модели серии ESG-2XX, ESG-3ХХ могут быть укомплектованы автоматизированной системой контроля и управления ESGC, разработанной компанией "Экосистема". Система автоматизированного управления и контроля снежной пушки представляет из себя аппаратно-программный комплекс, в который входят:

ESGC-AUTO - система контролирует параметры окружающей среды (температура окружающего воздуха,относительная влажность воздуха, температура подаваемой воды и др.), позволяет осуществить запуск снежной пушки "одной кнопкой", автоматически меняет режимы работы снежной пушки в зависимости от изменения параметров окружающей среды, осуществляет предупреждение или останавливает работу снежной пушки при невозможности получения качественного снега или в случае аварийной ситуации. Система также позволяет управлять снежной пушкой в ручном режиме с индикацией текущих параметров окружающей среды. Возможно подключение системы к внешнему контроллеру посредством интерфейса RS-485 по протоколу MODBUS.

ESGC-COM - система представляет из себя головной контроллер и автоматизированное рабочее место оператора, которая контролирует параметры окружающей среды (в том числе направление и силу ветра), а также параметры работы каждой снежной пушки, оснащенной системой EGSC-AUTO. Система позволяет полностью одновременно контролировать функционирование всех снежных пушек, насосных станций, постов питания, а также программировать их работу исходя из задач качественного оснежения объекта. Подключение головного контроллера, а также контролируемых устройств производится посредством интерфейса RS-485 (витая пара), обеспечивающим длину шины до 1200 метров без повторителей. Обмен данными производится по индустриальному протоколу MODBUS, что дает возможность подключения и контроля устройств и сооружений сторонних производителей.

Оборудование комплексов оснежения

Снегогенераторы являются частью системы искусственного снегообразования, поэтому для эффективного искусственного оснежения объекта, необходим целый ряд инженерных сооружений и устройств, который включает в себя:

Водозаборное сооружение;

Систему фильтрации;

Систему охлаждения воды (при необходимости)

Стационарные или мобильные насосные станции ;

Арматуру, посты питания, трубопроводы;

Систему контроля и управления;

Рукава высокого давления;

Снегогенераторы;

Компания "Экосистема" производит установку комплексов оснежения под ключ. Нашими специалистами выполняется расчет, проектирование, производство, и пуско-наладка комплекса оснежения как на основе собственного оборудования, так на основе оборудования других производителей. Комплексы оснежения позволяют получать равномерный стабильный снежный покров поверхности при малом количестве или отсутствии естественного снега в зимний период, тем самым продлевая горнолыжный сезон на 1-3 месяца. Практика показывает, что окупаемость затрат на систему оснежения горнолыжного склона ограничивается одним сезоном.

Снежная пушка ESG-360 в работе

Рис. 18. Снежная пушка ESG-260

Ключевыми факторами влияющими на качество искуственного снега являются:

Температура воздуха и воды,

Влажность воздуха,

Особенности системы искусственного снега (Благодаря охлаждению воды, производство и качество искусственного снега может быть значительно улучшено)

Кроме того, угол наклона склона играет важную роль: чем круче гора, тем дальше распыляются частицы, соответственно оснежение склона проходит более качественно.

В среднем начальный уровень оснежения склона равняется 0,29 –0,30 м, при температуре воздуха -4 -6 С°, воды +4 С°. При таких параметрах для оснежения одного квадратного метра склона необходимо 0,45 м.куб. воды и 0,388 kWh энергии.

Количество и качество произведеного искуственного снега напрямую зависит от температуры воздуха и воды, давления воды и т.д. При использовании снежного оборудования, в среднем, температура может быть от – 1,5 С° до -13 С°. При T= -13 С° оборудование будет работать с наибольшей эфективностью, но даже если температура опустится ниже, пушки будут продолжать производить искусственный снег высокого качества.

Классификация снежных пушек

Пропеллерные снеговые пушки

продуктивность пропеллерной снеговой пушки в 5 раз выше, чем мачтовой

возможность направлять поток снега даже при сильном ветре

высокая дальность полета снега

высокое качество снега при давлении воды в 8-35 Bar

оборудование будет работать при напоре воды от 11 до 660 л/сек.

качество снега может быть отрегулировано автоматически

высокая производительность при – 6 -7 С°

Мачтовые пушки

для работы на безветренной территории/погоде

при наличии высокого давления воды (30-40 Bar)

при ширине склонов средних размеров

легкая транспортировка

для склонов где снежное покрытие необходимо часто обновлять

Возможна многофункциональность снежных пушек, например, можно соеденить системы оснежения и освещения трасс. что является достоинством данного вида льдгенераторов.

Характеристики качественного искусственного снега, получаемого с помощью снежных пушек

Качество снега – интересный и спорный вопрос. Вес снега (например 400-450 кг/м) – это вес воды в снеге, кроме того, важными характеристиками являются уровень плотности и структура кристаллов. Вес снега не единственный показатель его качества. Наиболее важными показателями качественного искусственного оснежения являются:

высокое сопротивление к таянью

снег, который не скатывается со склона при катании

минимальное использование энергии при производстве снега

Для качественного оснежения склона дальность полета частиц играет большую роль поскольку:

заморажевание капель продолжается даже во время полета частиц в воздухе

возможность производства снега с необходимым уровнем влажности

пушки могут работат при сухом воздухе

первый снег получается «мягким»

Принцип работы

Этап 1: Начальный размер капли 100мк

Этап 2: Маленькие охлажденные капельки объединяются с большими каплями

Этап 3: Капли приобретают свой конечный размер, охлаждение воды с минимальным испарением

Этап 4: Выведенные частички объединяются и замораживаются

Этап 5: Распределение снега происходит без добавления воды

Итог: принципиальным недостатком снежной пушки является сезонность. Соответственно, не представляется возможным использование данного вида льдогенератора в какое – либо время года, кроме зимы. Таким образом, снежная пушка удовлетворяет нормативным требованиям, но является с о в е р ш е н н о не практичной в применении.

Если вы не живете далеко за Полярным кругом, то, скорее всего, на любимом горнолыжном курорте вы катаетесь на эрзаце – искусственном, или техническом, как его называют профессионалы, снеге. Без специальных машин по изготовлению снега сегодня не обходится ни один курорт, начиная от французского Шамони и заканчивая нашими Силичами или Логойском. Со стороны процесс снегообразования выглядит просто: гигантские вентиляторы распыляют воду, которая на морозе превращается в снег. Но это только со стороны…

Сначала давайте определимся, что такое "снег". Словарь русского языка (С.И.Ожегов) определяет его как: атмосферные осадки в виде белых хлопьев, представляющих собою кристаллики замерзшей воды, а также сплошная масса этих осадков, покрывающая землю зимой.

Настоящий снег

Природный снег образуется из атмосферных водных паров. Когда водяные пары, которые являются газообразной формой воды, охлаждаются до точки конденсации, они переходят из газообразной в жидкую или твердую форму. Привычные нам облака состоят как раз из таких сконденсированных капель, правда настолько малых, что их без труда удерживают наверху потоки восходящего воздуха. Когда капельки становятся слишком тяжелыми, они выпадают на землю в качестве дождя. Если температура оказывается на много ниже точки конденсации, водяные пары минуют жидкую фазу, образуя маленькие кристаллы. На большей части земного шара привычный нам дождь начинается, как ни странно, со снегопада, однако снежинки по мере приближения к земле успевают растаять. Дело в том, что на высоте образования облаков всегда стоит отрицательная температура, сравнимая с якутскими морозами. Простым подтверждением этого факта является град жарким летом.

Чем выше облако, тем оно холоднее. Высокие перистые облака, «дрейфующие» при температурах ниже минус 35°С, состоят из кристалликов-призм, которые выглядят, как блестящие подвески люстр, сверкающие в лучах солнца. Кристаллы различной формы образуются при разной температуре. Если температура в облаке в пределах минус 3 до 0 градусов, то образуются плоские шестиугольники; от -5 до -3°С формируются игольчатые кристаллы; от -8 до -5°С образуются столбики-призмы; от -12 до -8°С вновь появляются плоские шестиугольники; от -16 до -12°С возникают первые звездчатые снежинки. При дальнейшем снижении температуры образуются снежинки всех типов. Кристаллы-столбики, образующиеся в холодных облаках высоко над землёй при очень низких температурах, падают на грунт сквозь более теплые облака, при этом на концах могут вырасти звёздочки. По мере того, как снежинка растёт, она становится тяжелее и падает на землю, при этом форма её изменяется. Если снежинка при падении вращается, как волчок, то её форма идеально симметрична, если же она падает боком или иначе, то форма будет несимметричной. Падающие кристаллы слипаются, формируясь в снежные хлопья. В каждой такой крупной снежинке содержится от 2 до 200 снежных кристаллов. Таким образом, форма снежинки – это естественная запись её маршрута по разным облакам с различной температурой.

Однако вода не замерзает автоматически, когда температура падает ниже точки замерзания. Дистиллированную воду можно охладить до довольно низкой температуры –40 0 С, а она останется жидкостью. Однако в реальной жизни пар в облаках начинает кристаллизоваться уже при 0 0 С. Дело в том, что для того, чтобы пошел процесс конденсации, воде нужны мельчайшие частички, вокруг которых могли бы оседать ее молекулы. Такими центрами конденсации в атмосфере выступают мельчайшие частички сажи, городского смога, бактерии и другие материалы. Например, именно так разгоняют облака, распыляя с самолетов над ними специальные реагенты (например, йодистое серебро), выступающие как раз такими центрами конденсации.

Кристаллизуясь, вода в облаках образует разнообразные причудливые шестилучевые фрактальные формы. И чем более долгое время идет процесс кристаллизации, тем сложнее рисунок снежинки. В облаках этот процесс занимает десятки минут. Искусственный же снег образуется за секунды, поэтому при ближайшем рассмотрении его кристаллы выглядят как шестиугольные с зародышами лучей, а на ощупь напоминают крупу. Однако тает такой снег медленнее натурального, и лыжи на нем скользят по-другому.

Искусственный снег

Техника получения искусственного снега была разработана и запатентована в США еще в 50-е годы прошлого века. Но настоящее развитие получила только в 70-х. В настоящее время уже практически все горнолыжные курорты, в большей или меньшей степени, производят снег искусственным путем.

Для этой цели служит специальное «снежное оружие» - снегогенераторы. Существует три типа снегогенераторов: снегогенераторы с внутренним смешиванием, снегогенераторы с внешним смешиванием, часто называемые еще «снежными ружьями» или «башнями» и вентиляторные снегогенераторы – «снежные пушки».

Снегогенератор с внутренним смешиванием - это система с использованием смешивания воды и воздуха во внутренней камере форсунки снегогенератора. При выходе смеси воды и сжатого воздуха из форсунки происходят расширение этой смеси и термодинамический эффект охлаждения (ниже 0 °С). Крошечные капли воды замерзают, формируя микрокристаллы, которые, в свою очередь, становятся центрами дальнейшего кристаллообразования (нуклеации). На таких центрах нуклеации (зародышах) из более крупных капель формируются хлопья снега.

Снегогенератор с внешним смешиванием - Еще один тип водно-воздушной системы. Процесс снегообразования в ней выглядит следующим образом. Разнесенные воздушная и первая водяная форсунки подают ограниченное количество воды и воздуха в зону смешивания, расположенную на расстоянии 8-10 см от ружья, где образуются зародыши кристаллов снега. Эти мини-кристаллы по инерции смещаются далее, на расстоянии приблизительно 20 см от ружья они попадают в поток воды из второй форсунки, где на них налипает вода.

Кристаллизация снега происходит во время свободного падения кристаллов на землю. Поэтому такие установки обычно монтируют на верхнем конце легкой (обычно алюминиевой) и длинной (до десяти метров) трубы-штанги высотой 4-10 метров. Да-да, это те самые «журавли», что стационарно устанавливаются вдоль боковой кромки склона. Думается, их видел каждый.

Вентиляторный снегогенератор - Система, где для формирования взвеси капель воды вместо сжатого специальным компрессором воздуха используется подача воздуха с помощью мощного вентилятора. При этом капли находятся в воздухе достаточное время для того, чтобы значительно охладиться и замерзнуть, превратившись в снег.

В первых конструкциях снежных пушек вода смешивалась со сжатым воздухом и выбрасывалась через форсунки под высоким давлением в поток воздуха, создаваемый мощным вентилятором. Сжатый воздух выполнял сразу три задачи: распылял воду, выбрасывал образовавшиеся капельки в воздух и дополнительно охлаждал воду. Последний эффект основан на том, что при адиабатическом расширении (вспоминаем школьную физику) газы охлаждаются. Попробуйте вскрыть баллончик с углекислотой – он мгновенно охладится до минусовых температур, рискуя отморозить руки.

Недостатком такой схемы является большой расход воздуха. Поэтому более современные пушки работают по двухступенчатому процессу и оснащены устройствами для нуклеации (зародышеобразования).

Мощный вентилятор создаёт непрерывный поток воздуха, который движется через основные и нуклеационные кольца с форсунками. В них путем смешивания сжатого воздуха и небольшого количества воды образуются мельчайшие кристаллики льда – зародыши искусственного снега. Затем эти «зародыши» попадают в поток распыленной мощными вентиляторами воды, которая, кристаллизуясь на них, быстро образует готовые кристаллы снега. Между вентилятором и кольцами находятся пластинки-лопасти, прикрепленные изнутри к кожуху генератора. Они способствуют лучшему перемешиванию всех компонентов смеси.

Отличительной чертой всех пушек является мощный вентилятор, выбрасывающий водно-воздушную смесь на расстояние до 60 метров. За время такого полета успевают сформироваться кристаллы искусственного снега, а сама система искусственного оснежения может работать в ветреную погоду и распылять снег в заданном направлении под углом поворота от 15 до 60°. Это позволяет быстро формировать и пологие и сложные крутые трассы.

Эти пушки, похожие на авиационные двигатели, очень эффектны внешне. Но есть у них и серьезные технические преимущества. Первое из них – способность эффективно работать в широком диапазоне входных давлений воды. Дело в том, что сам принцип кристаллизации воды в этих пушках не тот, что в водно-воздушных. Если «ружья» распыляют пропорциональную смесь воздуха и воды, готовую к кристаллизации за счет естественного охлаждения, то вентиляторная пушка действует иначе. Объем нагнетаемого лопастями воздуха избыточен по отношению к объему воды (соотношение – более чем 1:600), поэтому распыленные форсунками микрокапли мгновенно замерзают не за счет низкой температуры окружающей среды, а за счет резкого снижения температуры потока, вызванного падением давления при расширении воздуха.

Может возникнуть вопрос: Зачем тогда ждать минуса за окном? Лишь затем, чтобы только что родившаяся снежинка не растаяла, не успев долететь до земли.

Второе важное преимущество «вентиляторов» – их независимость в плане сжатого воздуха. А вместе эти особенности позволяют сформулировать главное преимущество вентиляторных пушек – это их высокая мобильность. Смонтированные, как правило, на передвижных лафетах, самоходных или буксируемых, они позволяют засыпать снегом именно тот участок склона, который нуждается в этом более всего. Подключение к ближайшим гидрантам осуществляется гибкими рукавами.

Но если вентиляторные пушки так хороши, то почему они не вытеснили своих башенных собратьев со склонов? Ответ – в заметно более высоком энергопотреблении и более сложной конструкции вентиляторных устройств, определяющей более высокую стоимость как самих установок, так и их эксплуатации. В общем, «вентиляторный» искусственный снег дороже «башенного». Поэтому там, где возможна стационарная установка пушек, мы всегда видим «башни».

Условия снегообразования

Наличие снежной артиллерии еще не означает решения всех снежных проблем. Многое зависит и от условий снегообразования, важнейшими параметрами которых являются температура и относительная влажность (отношение фактически содержащегося в воздухе водяного пара к количеству водяного пара, соответствующему состоянию насыщения). Оснежение происходит тем лучше, чем ниже температура воздуха и меньше его влажность. Дело в том, что вода охлаждается собственным частичным испарением, то есть переходом части жидкости в пар. Однако чем выше относительная влажность, тем более замедленным будет процесс испарения и, следовательно, охлаждения.
Поэтому при низкой относительной влажности возможен процесс снегообразования при температуре выше 0 0 С. При высокой же влажности и при низких температурах возможно получение вместо снега обычного дождя.

При относительной влажности 30% снежные пушки возможно запускать при температуре –1 0 С, это считается хорошими условиями для снегообразования. Если же температура падает ниже –6,7 0 С, то тогда можно делать снег и при относительной влажности 100%. При температуре же ниже –10 0 С на влажность внимания можно вообще не обращать.

Чтобы учесть эти факторы при оснежении используют так называемый «влажный термометр».

Температура по влажному термометру - это температура микрокапель, выходящих из форсунок снегогенератора, которая достигается при завершении всех теплообменных процессов с окружающей средой. Все автоматические системы (включая управление водными ресурсами), установленные в западных странах Европы, обычно начинают производить снег при -4 °С по влажному термометру. При этом полагают, что производство снега при более высоких температурах является непродуктивным и неоправданно дорогим. Только на нескольких курортах, расположенных в более теплых частях Европы, например в Испании и Португалии, начинают производить снег при -2 °С по влажному термометру, поскольку в таком случае не остается выбора.

В реальной жизни условия снегообразования могут разниться не только от трассы к трассе, но и между двумя рядом стоящими пушками: одна уже может делать снег, а для стоящей всего 100 м ниже – условия недостаточные.

Кстати, для информации: минимальный начальный уровень снежной подушки склонов равняется 0,29 –0,30 м. При этом она должна быть максимально плотная. При температуре воздуха -4 -6 С° и воды +4 С° для оснежения одного квадратного метра склона необходимо приблизительно 0,45 м.куб. воды и 0,388 кВт.ч электроэнергии. Максимальная эффективность снегогенераторов достигается при температуре в районе -13 С° по влажному термометру.

Раньше за работой снежных пушек следили высокопрофессиональные специалисты на склонах, которые и решали, когда и где включать снежное оружие. Сейчас им на смену приходят мощные компьютерные системы, на пушках устанавливают портативные метеостанции, а управление системами оснежения осуществляется из единого комфортного центра.

Летний снег

Пушки пригодны для приготовления снега только зимой. А что делать, если на дворе лето, а кататься тянет просто жуть? Конечно можно податься в южное полушарие или в высокогорные ледники или забуриться в какой-нибудь крытый комплекс. Но прогресс не стоит на месте. Благодаря японской компании Piste Snow Industries из Токио, которая изобрела технологию Ice Crushing Systems (ICS), снег можно получать при температуре до +15 0 С. В этом же направлении работает и израильская компания IDE technologies. О её разработках можно прочитать в статье «Летний снег. Новые технологии.»

PS: При создании статьи использованы материалы с сайтов: www.snowgun.com , www.snowmakers.com , www.popmech.ru , www.skisport.ru , www.topgunsnowguns.com , www.myneige.us , www.lenkosnow.ru , www.aquaexpert.ru , а также каталоги фирм-производителей снегогенераторов.

http://www.skisport.ru

В последние годы в Европе даже зимой довольно тепло. «Нет снега» - в горах это уже не анекдот, а суровая правда жизни. Из-за этого переносятся старты, отменяются сборы, откладываются тренировки. Причем «нет снега» вовсе не всегда означает, что его действительно нет совсем. Просто он лежит не там, где надо, или не покрывает трассу целиком, или даже покрывает, но для катания непригоден - слишком сырой… Бывает, что турниры по горнолыжным дисциплинам проводят в городском парке или на площади, где вообще никогда не выпадает столько снега, сколько для этого нужно, да и гор никогда не было: вместо склонов сооружается искусственная трасса высотой в несколько этажей, а снег на ней может лежать самый настоящий - просто неместный.

У нас был подобный опыт: везли снег из Сибири, 4000 километров на машинах, - рассказывает «РР» президент спортивной дирекции «Новая лига» Екатерина Селяметова. - Мы договаривались с руководством местных горнолыжных трасс, они охотно шли навстречу. Снег в этом случае прессуется, чтобы не таял, складывается в специальные полиэтиленовые емкости - big bags - и на грузовой машине доставляется до места.

В прошлом году «Новая лига» в несколько приемов возила в Москву снег, понадобившийся организаторам этапа Кубка мира по фристайлу. Турнир должен был пройти в центре города, в парке Горького, погода выдалась очень холодная - минус пятнадцать, но совершенно сухая. Организаторы на это не рассчитывали, снежных пушек не поставили, а участники уже съехались со всего мира. В воздухе не было ни снежинки, и привезенная из Сибири в последний день перед турниром снежная посылка пришлась как нельзя кстати. Спортсмены и тренеры сами тащили мешки на вершину искусственной трассы - на высоту восьмиэтажного дома.

Водный залп

Вообще натуральный снег куда меньше подходит для проведения профессиональных соревнований - на них обычно используется только искусственный. Просто потому, что его гораздо легче загнать в нужные рамки качества, чтобы обеспечить всем спортсменам идеальное скольжение.

Искусственный не значит синтетический. Ничего общего с искрящимся полиэтиленом, сугробами, лежащими вокруг новогодних елок в квартирах. Искусственный - значит сотворенный не природой, а техникой. Но в остальном этот снег ничем не отличается от настоящего.

Речь идет о так называемых снежных пушках - самом распространенном средстве исправления недочетов погоды. Сегодня такие пушки (официально они называются снегогенераторы) стоят на всех горнолыжных курортах.

Принцип их работы со стороны кажется не очень сложным, однако один такой генератор обслуживает огромная дорогостоящая система. В нее входит не только сама пушка (мачтовая, в виде высокой палки, или вентиляторная, как большая турбина), но также приспособления для забора воды, фильтры, на хороших курортах даже бактерицидные, насос высокого давления, трубы для подвода воды к каждой пушке и электрокабель. При этом трубы обычно закапывают в землю, чтобы не замерзали.

Снег делается из воды, подающейся под давлением, - объяснили «РР» в компании Is-SpoRt, занимающейся производством и торговлей оборудованием для горнолыжных склонов. - В системе есть два вида форсунок, механических распылителей. Один - нуклеаторы: здесь вода, поданная насосом высокого давления, смешивается со сжатым охлажденным воздухом от компрессора, и получается «зародыш снежинки». Второй - обычные водные форсунки, через которые под большим давлением просто распыляется вода.

Частицы воды, смешавшись с воздухом в нуклеаторе, с силой выбрасываются из крошечных отверстий - при резком расширении воздух охлаждается и замораживает воду. Заодно к «зародышу» приклеиваются мельчайшие капли обычной воды из другой форсунки. Все это вентилятор пушки гонит прочь, вода замерзает, падая на землю снегом. Чем дальше вода улетит от генератора, чем больше времени у нее будет, тем лучше получится снег. Вот и все. Никакой химии.

В итоге банальное распыление воды превращается в настоящую науку. Проверить ее мудреность легко, стоит только попробовать в морозную ночь распылить воду из пульверизатора. Даже если она успеет замерзнуть, снега не будет - будет лед. А все потому, что для получения идеальной снежинки нужно учитывать температуру воздуха, воды, влажность и необходимое давление.

Нужно четко соблюдать много условий, - рассказывает Екатерина Селяметова. - Если нужен большой объем снега, то необходимое условие - температура воздуха минус пять и ниже, а температура воды, которая заливается в снеговые пушки, должна быть не выше плюс трех. Если нужен не очень большой объем или в запасе много времени на подготовку, то можно применять пушки, создающие ледовую крошку, - ее можно использовать даже при высоких плюсовых температурах: до плюс тридцати. Однако есть нюанс: ледовая крошка не подходит для профессиональных соревнований. Ее можно использовать как подложку под снег или для любительского катания.

Качество снега определяется его плотностью. Если для туристических трасс подходящая плотность - от 380 до 420 килограммов на кубический метр, то для скоростного спуска снега должно быть 500 килограммов на кубометр. Плотность его зависит от структуры снежинки: чем она менее пушистая, тем он плотнее. Все это сейчас можно контролировать на снегогенераторе, автоматически выставляя качество снега. Например, заказал «качество снега № 5» - и техника сама сделает все, чтобы на выходе была определенная плотность. Погодная станция определит температуру воздуха и влажность, а потом необходимую температуру воды и нужное давление. Гипотетически сейчас все это можно сделать без участия человека, но ведь и нажимать на кнопку надо не бездумно.

К сожалению, нажатием кнопки ничего не решить, и человек, отвечающий за качество снега, должен быть обязательно, - уверяет Селяметова. - Его называют snowman. Его задача - полностью изучить конкретную трассу, вникнуть в ее особенности, просчитать, какие проблемы, в том числе погодные, могут возникнуть, и быть готовым к их оперативному решению. А качество снега проверяется руками.

Оснежить склон - удовольствие недешевое: 1 км трассы хорошему европейскому курорту обходится в 1 млн евро. Цена зависит от времени, за которое надо добиться результата: чем его больше, тем дешевле. Поэтому наши курорты предпочитают растягивать процесс недели на две, тогда как за рубежом укладываются в пару дней - до изменения погодных условий. Ведь искусственный снег нужно беречь от прямых солнечных лучей и дождя, причем особенно страшен именно дождь.

И все же, несмотря на все сложности, искусственный снег пользуется бешеной популярностью. Установка такой системы позволяет продлить туристический сезон на несколько месяцев и почти всегда провести нужные старты. А если что-то накрылось, можно привезти снег издалека. Единственное условие - для всего этого все же желательна минусовая температура. Так что провести сноуборд-контест посреди Сахары пока не получится. А вот в центре города зимой или даже весной - уже без проблем.