Снеговая пушка своими руками. Системы механического (искусcтвенного) оснежения как обязательный элемент современного лыжного центра. Стоимость стандартной комплектации***, руб
06.03.2017 08:38
На сегодняшний день снежные пушки – незаменимая вещь в самых различных областях. Это устройство для производства снега с мощным вентилятором. Снеговые пушки находят применение в авто – и авиастроительстве, в народном хозяйстве. Но особенно популярны они в сфере спортивного отдыха, на горнолыжных курортах. С помощью этого чудо устройства возможно не только создание искусственного снега, но и распыление его в нужном направлении на любом расстоянии.
Для чего и в каких случаях организаторы спортивных соревнований и активного отдыха прибегают к созданию искусственного снежного покрова? Первая причина – недостаточно снега на лыжной трассе или в районах, где находятся турбазы для активного зимнего отдыха. Также нельзя не отметить качество получаемого снега. Если настоящий снег состоит из снежинок, то искусственный – полностью из замерзших капель воды. Это повышает влажность и плотность получаемого снежного покрова, он остается ровным на всех участках. Таким образом, становится возможным создание одинаковых условий для всех участников спортивных мероприятий (которые проходят в районе с искусственным снежным покровом).
Также искусственный снег не тает дольше обычного. С чем это связано? Ответ снова сводится к составу снега. Частички получаемого снега по своему внешнему виду больше похожи на мелкую крупу, они не кристаллизуются до настоящих снежинок. Кроме того, снег из пушек – более чист и однороден, в нем нет инородных примесей, пыли и других веществ, способствующих быстрому таянию.
Производство снега: миф или реальность?
В наши дни производство снега – не миф, а реальность. Получить снег нужного качества можно, с помощью чудо техники – снеговых пушек. Итак, первая функция снежной пушки – выработка снега. Как она работает? От чего зависит качество и физические свойства вырабатываемых снежных хлопьев?
Искусственный снег можно получить разный – все зависит от температуры воды и воздуха, а также длительности полета из распылителя. Снеговые хлопья смешиваются с воздухом, а затем выбрасываются в атмосферу. Снег получается более мягким по консистенции, если дольше находится в состоянии полета. Если бы снег падал на землю очень быстро, то он был бы тяжелым и влажным. Можно сказать, что все дело в устройстве пушки. Благодаря тому, что ее вентилятор мощный и может распылять воду на очень большие расстояния, и получается мягкий снег.
Искусственный снег в наше время очень популярен при проведении шоу, различных праздников, мероприятий, свадеб и юбилеев. Его используют в спектаклях как декорации, для оформления магазинных витрин, в интерьере баров и ресторанов снег тоже найдёт применение. Он не оставляет пятна на одежде, не токсичен, внешне выглядит точно как настоящий.
Как сделать искусственный снег своими руками
Самое главное, потребуется жидкий концентрат или специальный порошок. Он в основном изготавливается зарубежными производителями.
Чтобы сделать искусственный снег своими руками нужно в этот порошок или концентрат добавляют обычную воду, и после этого он увеличивается в своем объёме почти в сто раз. Хранится такой искусственный снег несколько суток. После стечения времени он начинает высыхать и уменьшаться в объеме. Если его весь собрать и снова добавить воды, он примет свое прежнее состояние. Искусственный снег легко смывается и не пачкает поверхность.
Снежная пушка
Намести красивые снежные сугробы очень просто будет всего за несколько секунд. Для того чтобы получить эффект метели или падающего снега, применяют воздушную пушку и специальный генератор снега. Генератор — это специальное устройство, вес которого от одиннадцати до двадцати кг. Но бывают установки для искусственного снега еще большого размера — от сорока кг. Работает такой генератор снега на концентрате, который ранее разбавляется водой. Поставляют концентрат из Америки, и он сертифицирован. Одного литра воды хватает на час работы такой установки. Размеры и форму снежинок можно запрограммировать заранее. Разброс снежинок — до пятнадцати метров.
Видео: сравнительный тест пушек-генераторов снега.
Цена на снежную пушку составляет 150.000-1.000.000 рублей. Стоимость зависит от её производительности. В основном их используют для горнолыжных склонов. Для начала лучше купить самый недорогой генератор снега. Его также можно сдавать в аренду. Стоимость аренды за час работы колеблется от двух до пяти тысяч рублей.
Снежная пушка
, так же снегомёт - устройство для производства искусственного снега . Искусственный снег образуется из мелких капель воды, распыляемой форсунками в создаваемый вентилятором сильный поток холодного воздуха. Пушка может работать при температуре воздуха ниже −1,5 градусов Цельсия. Снежные пушки часто используются на горнолыжных курортах , дополняя или заменяя естественный снежный покров и позволяя продлить горнолыжный сезон .
Особенности искусственного снега
Любителями горных лыж считается, что искусственный снег уступает по своим характеристикам естественному. Это происходит потому, что естественный снег состоит из снежинок , а искусственный - из не всегда полностью замёрзших капель воды, в результате чего и плотность и влажность создаваемого таким образом снежного покрова значительно выше. Искусственный снег лежит дольше естественного, тем самым оказывая влияние на почву , растительность и гидрологический режим поверхности.
Производительность искусственного снегометания
Производительность зависит от мощности морозильной установки,снегометного винта и мотора,который приводит механизм в действие.Средняя производительность снегомёта составляет примерно несколько сотен м² в минуту.
См. также
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Напишите отзыв о статье "Снежная пушка"
Отрывок, характеризующий Снежная пушка
На зарево первого занявшегося 2 го сентября пожара с разных дорог с разными чувствами смотрели убегавшие и уезжавшие жители и отступавшие войска.Поезд Ростовых в эту ночь стоял в Мытищах, в двадцати верстах от Москвы. 1 го сентября они выехали так поздно, дорога так была загромождена повозками и войсками, столько вещей было забыто, за которыми были посылаемы люди, что в эту ночь было решено ночевать в пяти верстах за Москвою. На другое утро тронулись поздно, и опять было столько остановок, что доехали только до Больших Мытищ. В десять часов господа Ростовы и раненые, ехавшие с ними, все разместились по дворам и избам большого села. Люди, кучера Ростовых и денщики раненых, убрав господ, поужинали, задали корму лошадям и вышли на крыльцо.
В соседней избе лежал раненый адъютант Раевского, с разбитой кистью руки, и страшная боль, которую он чувствовал, заставляла его жалобно, не переставая, стонать, и стоны эти страшно звучали в осенней темноте ночи. В первую ночь адъютант этот ночевал на том же дворе, на котором стояли Ростовы. Графиня говорила, что она не могла сомкнуть глаз от этого стона, и в Мытищах перешла в худшую избу только для того, чтобы быть подальше от этого раненого.
Один из людей в темноте ночи, из за высокого кузова стоявшей у подъезда кареты, заметил другое небольшое зарево пожара. Одно зарево давно уже видно было, и все знали, что это горели Малые Мытищи, зажженные мамоновскими казаками.
– А ведь это, братцы, другой пожар, – сказал денщик.
Все обратили внимание на зарево.
– Да ведь, сказывали, Малые Мытищи мамоновские казаки зажгли.
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
Оцените погодные условия. Производство снега зависит от погоды. Идеальными условиями являются низкая влажность и температура -2 °С и ниже. Желательно выбрать день, когда влажность воздуха будет не выше 50%.
Соберите машину для производства снега. Цены на необходимые детали могут варьироваться от очень низких до неприлично высоких. Чтобы снежная пушка не вылетела вам в копеечку, посетите отдел сантехники в местном хозяйственном магазине. Вам понадобятся следующие детали:
Замотайте каждый из контактных разъемов тефлоновой лентой. Это нужно сделать для того, чтобы во время работы ваша снежная пушка не протекала. Обмотайте лентой резьбовые концы. Резьба должна просвечиваться через ленту.
Просверлите в крышке отверстие. С помощью сверла 2,7 мм сделайте в крышке отверстие. Из этого отверстия впоследствии будет вылетать снег. Отверстие должно быть маленьким, поэтому убедитесь в том, что вы не сделали его слишком большим, иначе вам так и не удастся получить снег (вода попросту не будет приобретать необходимые физические свойства).
- Убедитесь в том, что лента намотана таким образом, чтобы не разорваться в процессе сборки пушки.
Соберите снежную пушку. Если вы не ошиблись с размерами, детали должны идеально подходить друг к другу. Напоминаем, что все детали должны иметь резьбу 0,6 см. Чтобы собрать машину, вам также понадобятся гаечные ключи. Итак, еще раз проверьте, чтобы все детали были ровными и без дефектов. Соберите снежную пушку по следующей схеме:
- Завинтите крышку на один из концов шестигранного ниппеля. Второй конец ниппеля соедините с одним из вертикальных концов Т-образной трубы.
- Другой конец Т-образной трубы (как раз напротив шестигранного ниппеля) соедините с пятисантиметровым ниппелем.
- Соедините шаровой клапан со вторым концом пятисантиметрового ниппеля. Другой конец клапана соедините со вторым пятисантиметровым ниппелем.
- Оставшийся свободный конец Т-образной трубы соедините с пятисантиметровым ниппелем. Далее нужно присоединить другой клапан. Соедините последний пятисантиметровый ниппель с другой стороной шарового клапана.
- В завершение прикрепите к концу пятисантиметрового ниппеля адаптер садового шланга.
Установите пушку на подставку. Если вы хотите, чтобы снег вылетал под определенным углом (скажем, 45 градусов), значит, вам нужно установить пушку на изготовленный из металлических прутьев штатив, забор или другую высокую прочную поверхность. Надежно закрепите пушку на подставке.
Подсоедините шланг для воды. Сначала шланг нужно подключить к крану. Затем подсоедините другой конец шланга к адаптеру.
- Прежде чем устанавливать пушку на пьедестал, убедитесь в том, что вам хватит длины шланга. Между краном для подачи воды и снежной пушкой должно быть достаточно места.