4.10. Снежные пушки

Вентиляторные снегогенераторы (снежные пушки) предназначены для использования на открытом воздухе при отрицательных температурах

В состав снегогенератора входят:

- основание в различных вариантах исполнения - компрессор

- вентилятор

- система подачи воды

- форсуночный блок (коллектор)

- блок управления

Рис. 18. Снежная пушка ESG-260

Ключевыми факторами влияющими на качество искуственного снега являются:

1. Температура воздуха и воды,

2. Влажность воздуха,

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

4. 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.

Результаты анализа льдогенераторов

Существует большое многообразие льдогенераторов. Несомненно, у каждого из них есть определенные достоинства и недостатки. Главной целью данной работы являлся анализ генерации ледяных кристаллов для проведения сертификационных испытаний газотурбинного двигателя. В результате изучения метода проведения сертификационных испытаний, были выдвинуты требования к генерируемым лк.

1. Форма кристалла

2. Средний размер – 50 – 200 мкм

3. Кристаллы, не содержащие воды

Каждый способ получения ледяных кристаллов был проанализирован с точки зрения данных требований. В результате анализа оказалось, что не один из льдогенераторов не удовлетворяет по всем параметрам данным требования. Таким образом, ни один из предложенных льдогенераторов не подходит для сертификационных испытаний. Однако, из данного анализа возможно выделить некоторые достоинства машин, производящих лк, которые впоследствии могли бы послужить примером для создания новой машины, производящей лк. Лк, которые полностью удовлетворяли требования. Рассмотрим эти достоинства.

1. Отделение льда, осуществляемое с помощью скребков или фрез. Такой механизм гарантирует возможность получение различного размера частиц на выходе. Данной характеристикой обладают льдогенераторы чешуйчатого и снежного льда, скребковые, фрезерные.

2. Распылении воды с помощью пневматической форсунки. Путём регулирования давления воды и воздуха на входе в форсунку могут быть получены капли различных диаметров и размеров. Двигаясь в охлаждённой воздушной среде, капли могут замерзать, образуя ледяные кристаллы. Преимущество регулировки размера и формы лк относится к способу получения кристаллов путем замораживание капель воды при распылении форсункой.