Часто задаваемые вопросы об искусственном снеге и оснежен
Каким образом работает снежная пушка?
Для производства технического снега необходима вода с высоким давлением. Сжатый воздух можно транспортировать к снегогенераторам с помощью компрессорной станции или создавать непосредственно в отдельных машинах с помощью встроенного компрессора. Вода поступает к снежной пушке через подземную систему трубопроводов. Сжатый воздух и вода охлаждаются до идеальной температуры в воздушно-водяном охладителе и оттуда подаются непосредственно на кольцо форсунок, состоящее из водяных форсунок и нуклеаторов. Водяные форсунки распыляют воду мелкими каплями. В нуклеаторах вода проходит через сжатый воздух. В процессе расширения в холодном окружающем воздухе возникают нуклеиды, крошечные ледяные кристаллы, к которым могут прилипать мелкие капли воды. Водяной туман и нуклеиды в итоге выбрасываются наружу с помощью ротора и замерзают при благоприятных условиях, превращаясь в снег. Снежные пушки отличаются большим радиусом действия, высокой производительностью, низкой чувствительностью к воздействию ветра и универсальностью применения.
По этой причине такие генераторы используются преимущественно на широких трассах, на участках, требующих большого количества снега, или на открытой территории, подверженной воздействию ветра.
Какие существуют виды снегогенераторов?
Компания «ТехноАльпин» предлагает три вида снегогенераторов: вентиляторные снегогенераторы (или снежные ружья), снежные пушки и Snowfactory. Принцип производства снега вентиляторными снегогенераторами и снежными ружьями одинаков, различие заключается в объемах получаемого снега, затратах и областях применения. Подходящие генераторы снега подбираются в зависимости от направления и покатости склона, температуры, ширины трассы, необходимого объема снега, розы ветров или циркуляции воздуха. Оба вида снегогенераторов являются полностью автоматическими, а кроме того, доступны в варианте с ручным управлением и могут использоваться для производства снега различного качества (от сухого до мокрого). С 2014 года компания «ТехноАльпин» наряду с этими двумя популярными видами снегогенераторов предлагает Snowfactory, снегогенератор для плюсовых температур.
Этот генератор снега используется не в качестве замены классического оснежения, он скорее дополняет и расширяет возможности технического оснежения.
Где используются различные cнегогенераторы?
Для оптимального использования территориальных особенностей и имеющихся ресурсов решающим является выбор подходящего генератора снега. Выбор между индивидуальными решениями в виде снежной пушки или снежного ружья зависит от температуры, ширины трассы, необходимого объема снега, уклона или розы ветров. Оба вида снегогенераторов являются полностью автоматическими, а кроме того, доступны в варианте с ручным управлением и могут использоваться для производства снега различного качества (от сухого до мокрого). Конструкторский отдел компании «ТехноАльпин» постоянно стремится к повышению эффективности снегогенераторов. При этом необходимо производить больше снега из имеющихся ресурсов — для экономии затрат и защиты окружающей среды. С 2014 года компания «ТехноАльпин» наряду с этими двумя популярными видами снегогенераторов предлагает Snowfactory, снегогенератор для плюсовых температур.
Этот генератор снега используется не в качестве замены классического оснежения, он скорее дополняет и расширяет возможности технического оснежения. Snowfactory особенно подходит для проведения мероприятий, оснежения небольших участков лыжных трасс, а также для лыжных центров.
Что такое вентиляторные снегогенераторы?
Вентиляторные снегогенераторы часто называют «снежными пушками». Долгое время вентиляторные системы использовались только в мобильной версии. Однако стремительное развитие технологий оснежения привело к появлению стационарных систем, позволяющих экономить время установки. Вентиляторные снегогенераторы отличаются большим радиусом действия, высокой производительностью, низкой чувствительностью к воздействию ветра и универсальностью применения. По этой причине они используются преимущественно на широких трассах, на участках, требующих большого количества снега, или на открытой территории, подверженной воздействию ветра.
Что такое снежные ружья?
Снежное ружье производит снег по тому же принципу, что и вентиляторный снегогенератор.
Однако для кристаллизации снежных хлопьев необходима более существенная высота напора, поскольку в отличие от вентиляторных снегогенераторов здесь отсутствует турбина. За счет этого радиус действия струи снежных ружей меньше, а чувствительность к ветру выше, однако тем самым обеспечивается более сфокусированное оснежение. Объем производимого снежным ружьем снега сравним с производительностью небольшого вентиляторного снегогенератора. Идеальными участками использования являются, например, узкие участки склонов без особой ветровой нагрузки, соединительные склоны или лыжные трассы.
Что представляет собой SnowFactory?
SnowFactory — генератор для производства снега при плюсовых температурах. SnowFactory дополняет возможности применения технического оснежения, поэтому он может использоваться, прежде всего, на нижних участках склонов или на мероприятиях в крупных городах. Этот генератор производит снег с помощью инновационной технологии охлаждения, без химических добавок. Для его установки не требуются затратные строительные или монтажные работы, поэтому он подходит и для временных проектов.
Сколько снега производит одна снежная пушка?
Количество производимого искусственного снега зависит от модели снежной пушки. TR10, вентиляторный снегогенератор с наиболее высокой на данный момент мощностью на рынке, в идеальных условиях производит около 10 грузовиков снега в час.
Сколько электроэнергии потребляет снегогенератор?
Новейшие снежные пушки от компании «ТехноАльпин» производят на 30% больше снега при том же расходе электроэнергии, что и 15 лет назад. При этом важна не только энергоэффективность самого устройства, но и вовлечение всех компонентов системы искусственного оснежения, включая планирование установки, сооружение насосных станций, а также бережное использование ресурсов. Энергопотребление системы искусственного оснежения зависит от выбранной технической системы, местоположения, водоснабжения и климатических условий. Для максимально эффективного использования ресурсов «ТехноАльпин» разработала не только детально проработанную и высокоэффективную технологию, но и специальное программное обеспечение для управления системой искусственного оснежения, которое обеспечивает прицельное оснежение.
Благодаря подробным данным о погоде и измерению высоты снежного покрова на снегоуплотнительных машинах можно быть уверенным, что только при оптимальных условиях снег ложится в нужном месте. Благодаря использованию интеллектуального программного обеспечения системы управления, оборудование «ТехноАльпин» в последние годы существенно улучшилось. Современные полностью автоматические установки сегодня требуют на 30% меньше энергии по сравнению с системами на ручном управлении.
Сколько воды потребляет снегогенератор?
При производстве снега вода не потребляется, а только расходуется. В процессе таяния снега и последующего испарения 100% воды впоследствии возвращается в природу. В зависимости от модели, снежной пушке требуется разное количество воды в секунду. Из одного кубометра воды можно получить в среднем 2,5 кубометра снега. Для базового оснежения (высота снежного покрова около 30 сантиметров) на участке склона площадью один гектар требуется около 1000 кубометров воды. По объему это менее трети олимпийского бассейна.
Сколько стоит снегогенератор?
Затраты на снегогенератор зависят от конструкции и способа применения. Полностью автоматический вентиляторный снегогенератор TR10 сравним по стоимости с семейным автомобилем среднего класса. Снежное ружье обходится примерно в треть этой стоимости.
Сколько времени занимает изготовление снегогенератора?
Все снегогенераторы компании «ТехноАльпин» изготавливаются на заводе в Больцано (Южный Тироль, Италия). За последние 30 лет более 60 000 генераторов снега были доставлены в адрес 2400 покупателей в 50 странах мира. За рабочую неделю компания «ТехноАльпин» производит в среднем 80–90 снежных пушек.
Каков срок службы у снегогенератора?
Снегогенераторы имеют очень продолжительный срок службы. Во многих горнолыжных регионах машины разных поколений применяются совместно. Наряду с новейшей моделью успешно используется вентиляторный снегогенератор M90, эксплуатируемый на протяжении 30 лет. Затраты на новые модели связаны в большей степени с повышением технологичности и эффективности, нежели с недостатком функциональности.
Сколько снегогенераторов «ТехноАльпин» изготавливает за год?
С 2005 года «ТехноАльпин» производит более 2000 снегогенераторов в год. Средний показатель за последние годы составил более 4500 штук. Снежные ружья и снежные пушки имеют приблизительно равные доли производства.
Как делают искусственный снег на Олимпиаде в Пекине
#Олимпиада-2022
Поделиться:
Михаил Морозов
Официальные сроки Олимпиады-2022 в Пекине – с 4 по 20 февраля. Некоторые соревнования стартовали 2 февраля. Больше половины видов спорта – на открытом воздухе.
Но условия особенные, почти везде – искусственный снег. Что нужно про это знать.
Почему на Олимпиаде в Пекине будет искусственный снег?
Банальный ответ – сильно не хватает обычного снега.
Средняя температура в эти месяцы – чуть выше температуры замерзания воды. К тому же регион, где пройдет Олимпиада, подвержен резкой смене погодных условий. А, например, в Чжанцзякоу, где будут проходить соревнования по лыжам, почти не бывает осадков – это самый сухой регион Китая, так что воду для снежных пушек нужно завозить специально.
Согласно отчету лондонского университета Лафборо, Олимпиада в Пекине станет первой, где почти на 100% будет искусственный снег. На прошлых Олимпийских играх искусственное оснежение было проведено в дополнение к естественному.
В целом, это может быть проблемой для зимних Олимпиад и дальше – естественного снега из-за изменения климата становится все меньше. Вдобавок к этому, конкретно в Китае эксперты опасаются, что весь процесс с искусственным оснежением может нарушить естественный круговорот воды в регионе.
Что особенного именно в создании искусственного снега китайцами?
Несколько лет до Олимпиады группа исследователей экспериментировала с его производством.
Они самостоятельно построили трассу, сконструировали прибор для измерения твердости льда и снега, а еще – прибор для измерения размера частиц льда и снега.
Так технология хранения снега помогла защитить ледник Дагу в провинции Сычуань, который таял быстрее остальных.
Сколько нужно воды и снега?
В ноябре 2021 года было закуплено оборудование для производства снега.
Для Олимпиады потребуется примерно 223 миллиона литров воды для генерации снега. Решение подвергалось критике: в регионе и так нехватка пресной воды. Снега нужно произвести в размере 1,2 миллиона кубических метров. Для этого используются десятки генераторов и сотни снегоочистителей.
Изначально сообщалось, что вода для этого будет поступать из местных водохранилищ, но составит менее 1% водоснабжения города, так что гражданам никак не повредит. Никакой химии тоже не будет – снег растает обычным образом.
Затраты – примерно $3 за каждый кубометр снега.
Как происходит сам процесс изготовления снега?
В снежных пушках он образуется за счет мелкодисперсного распыления воды со сжатым воздухом через форсунки.
Получившаяся смесь выдувается наружу.
В пушках или снегогенераторах используется вентилятор, но бывают еще и снежные ружья. В них нет вентилятора, и они нужны для начального оснежения или в тех ситуациях, когда нужно получить большие объемы за короткое время.
Снежные пушки часто работают ночью. Здесь минус – в шуме, который может напугать местных диких животных.
А в чем отличие искусственного снега от естественного?
Естественный снег состоит из снежинок, искусственный – из не до конца замерзших капель воды. Так плотность и влажность искусственного снега получается выше. И сохраняется он дольше естественного.
В искусственном снеге почти 30% льда и 70% воздуха, в естественном – соответственно 10% и 90%.
Почему искусственный снег опаснее?
Это, безусловно, минус – на искусственном снегу увеличивается риск травм у спортсменов при падениях. Есть риск и при падениях на трассах (снег замерзший и более твердый, чем обычно), и за их пределами (там тоже не мягкие сугробы, а твердая земля).
С другой стороны, многие спортсмены уже привыкли выступать именно на искусственном снегу.
Кстати, а название «искусственный снег» – правильное?
Интересно, что нет. Просто такое название приклеилось. На деле же, искусственный снег – это декоративный, например, в театре. А получаемый с помощью снежных пушек – это «технический» снег.
Такой снег нужен только для больших соревнований?
Нет, он еще используется на горнолыжных курортах. Считается, что один из главных критериев при выборе зимнего курорта – это именно надежность снежного покрытия. Как правило, искусственное оснежение используют 95% горнолыжных курортов мира.
Да и для обычных тренировок, например, лыжных школ, он тоже подойдет.
А когда еще использовался искусственный снег на Олимпиадах?
Впервые – еще в 1980 году, когда Олимпиада проходила в американском Лейк-Плэсиде. В Ванкувере-2010 тоже был такой снег. Как и в Сочи-2014. Там, например, дорого обошлось хранение снега, но зато был хороший запас, который позволил бы провести соревнования в полном объеме даже при самой плохой погоде.
НЕ ПРОПУСТИ ГОЛ
Все фото: dpa / XinHua / AFLO / Global Look Press
Михаил Морозов
Автор и редактор. Лучшая память на «Голе».
Еще по теме
Как делается искусственный снег
Любители зимних видов спорта во время лыжного отпуска ожидают идеально подготовленных трасс с толстым снежным покровом. Чтобы гарантировать это даже при небольшом количестве снегопадов, существует проверенный метод: производство так называемого «технического снега» или искусственного снега. SnowTrex показывает, как производится искусственный снег и какие у него есть преимущества и недостатки.
© Ivan Smuk/shutterstock.de
Стационарная снежная пушка в действии.
Индекс
Изобретение искусственного снегаОсновой для искусственного снега является водаМашины для производства снегаВлияние искусственного снега на окружающую средуПреимущества искусственного снега 1940-х годов: американский исследователь распылял воду в аэродинамической трубе при низких температурах, чтобы исследовать обледенение реактивных двигателей.
Это вызвало неожиданное появление снега. С тех пор этот эффективный принцип образования снега успешно используется в зимнем туризме.
Основой для искусственного снега является вода
Вода, необходимая для производства искусственного снега, обычно поступает из ручьев талой воды или из искусственных резервуаров в окрестностях. Чтобы покрыть растущий спрос на искусственный снег, рядом с трассами строится все больше и больше водохранилищ и прудов-накопителей.
© skiresort.de
Вид на водохранилище.
В целях оптимизации энергоэффективности производства технического снега в последние годы были изобретены различные методы «обработки» воды перед искусственным оснежением. Американская компания Snomax, например, разработала процесс, при котором бактериальные белки добавляются в воду, чтобы капли воды быстрее замерзали. Эти ядра кристаллизации позволяют воде замерзать даже при более высоких температурах.
Поскольку этот метод вызывает большие споры, его можно использовать не во всех зонах катания или во многих местах только в ограниченной степени.
Федерация лыжного спорта Германии, например, подчеркивает, что химические вещества используются только на лыжных трассах, чтобы создать постоянные условия для соревнований. Однако, как правило, для производства искусственного снега не требуются химические вещества.
Машины для производства снега
Технические процессы производства снега имитируют естественное образование снега. Мелкие капли воды замерзают и превращаются в кристаллы снега. В горнолыжной зоне для производства искусственного снега используются как снежные пушки, так и снежные копья.
Искусственный снег из снежной пушки
В большинстве случаев для искусственного оснежения используется так называемая пропеллерная пушка. Основным элементом этой машины является большой пропеллер, который снабжается водой и электричеством и создает сильный поток воздуха. Вода распыляется через форсунки перед гребным винтом и переносится из потока сжатого воздуха в холодный сухой зимний воздух. В зависимости от погодных условий размер капель воды можно регулировать для получения наилучшего искусственного снега.
При низкой влажности (около 30%) эту процедуру можно использовать уже при +1°C, при влажности 80% требуется ниже -4°C. Чем выше влажность воздуха, тем ниже должна быть температура наружного воздуха.
© al7 — Shutterstock.de
Мобильная снежная пушка на колесах.
Искусственный снег из снежного копья
Снежный фургон — еще один метод получения снега. Эти устройства, похожие на тонкие фонарные столбы, стационарно установлены на краю трассы. Они выдувают распыленную воду вместе со сжатым воздухом, создавая мелкую снежную пыль, которая стекает на склон.
© skiresort.de
Помимо снежных пушек, снежные копья также производят искусственный снег.
Искусственный снег из искусственных облаков
Совершенно новая технология — получение нового снега из искусственных облаков, разработанная группой ученых, связанных с инженером Майклом Бахером. Испытание искусственного облака, установленного в лаборатории под открытым небом на горнолыжном курорте Обергургль-Хохгургль, проводится с ноября 2014 года.
Высота всей установки составляет три с половиной метра, а диаметр воздушного шара — два с половиной метра. Конструкт, состоящий из двух «облаков», сидит на штативе. Сердцем конструкции является камера Вильсона, позволяющая смешивать капли воды и крупинки льда. Капли воды распыляются в камеру Вильсона, чтобы создать небольшое искусственное облако. Благодаря низкой температуре окружающей среды (минусовой) капли остывают, не замерзая сами. В этот туман вносятся зародыши кристаллизации, так сказать, маленькие застывшие ледяные пластинки. Эти зерна превращаются в более крупные кристаллы и, наконец, выпадают из облачного контейнера в виде снега. Процесс имитирует процесс в реальном облаке, в результате чего получаются настоящие кристаллы снега. Технология настолько же проста, насколько и гениальна.
Влияние искусственного снега на окружающую среду
Снова и снова возникает вопрос о том, вредит ли искусственный снег природе или нет. Высокое потребление энергии и воды для производства искусственного снега, что оказывает долгосрочное воздействие на окружающую среду, неоспоримо.
Искусственный снег также имеет форму, отличную от естественного снега, что может оказать негативное влияние на горную экосистему. Хлопья, которые естественным образом падают с неба, имеют шестиугольную кристаллическую форму. С другой стороны, замороженные, искусственно созданные капли воды имеют круглую форму. В результате эти «хлопья» имеют большую плотность и медленнее плавятся. Более медленное размораживание искусственного снега задерживает рост растений. Это может повредить растениям, лежащим под снежным покровом, если весной им все же придется бороться с конденсатом от искусственного снега. Поэтому фаза регенерации почвы и растений иногда сильно нарушается, так что даже летом коричневые тропы на горе показывают, где был искусственный снежный склон.
Преимущества искусственного снега
Несмотря на критику, технически произведенный снег также имеет некоторые преимущества: с одной стороны, его состав почти всегда одинаков и поэтому более «предсказуем» для лыжников.
С другой стороны, натуральный снег может варьироваться от очень рыхлого до очень липкого, в зависимости от содержания в нем воды.
Кроме того, искусственный снег тает гораздо медленнее, чем натуральный снег, что позволяет любителям зимних видов спорта дольше кататься на лыжах. Это связано с тем, что искусственный снег содержит больше воды, чем натуральный снег: в то время как один кубический метр натурального снега может весить до 400 кг, такое же количество искусственного снега весит до 800 кг. Сжатая форма снежинок замедляет процесс образования росы. Так что если летом на склонах еще можно увидеть белые снежные полосы, то, скорее всего, это искусственный снег.
И последнее, но не менее важное: искусственный снег дает всем любителям зимних видов спорта определенную гарантию снега. Если в сезоне не будет хорошей явки естественного снега, то благодаря снежным пушкам это не значит, что весь горнолыжный отдых будет испорчен.
Хотите узнать больше о снеге?
Как делают искусственный снег?
The Economist объясняет
F ИЛИ ДЕСЯТИЛЕТИЯ проблема снега вызвала у организаторов Зимних Олимпийских игр мурашки по коже.
В 1960 сентября в Скво-Вэлли в Калифорнии снег выпал только за день до начала игр. Шестнадцать лет спустя в Инсбруке в Австрии солдаты привезли грузы грузовиками.
Ситуация изменилась после игр 1980 года в Лейк-Плэсиде, штат Нью-Йорк, которые организаторы назвали Олимпийскими играми, защищенными от непогоды. Они были первыми, кто дополнил порошкообразную массу природы искусственными хлопьями. Яньцин на северо-западе Пекина, где пройдут игры в этом году, получает в среднем всего 21 см снега в год, а это означает, что они будут первыми, кто будет полностью полагаться на искусственный снег. Это вызвало жалобы на расточительность. Но почти каждый горнолыжный курорт использует этот материал. Что такое искусственный снег и как его делают?
В природе, когда водяной пар в атмосфере становится достаточно холодным, он конденсируется и падает на землю, этому процессу способствуют зародыши, крошечные примеси, такие как соль или бактерии, вокруг которых образуется лед. Без них чистой воде для замерзания потребовалась бы температура -39°C.
Большая часть искусственного снега производится с помощью снежных пушек. Они распыляют воду перед потоком сжатого воздуха. По мере того, как охлаждающая способность воздуха падает, уменьшается и количество воды, которое можно прокачать через машину. При -4°C снежная пушка может работать при влажности около 80%. Но если наружная температура составляет -1°C, влажность должна быть снижена примерно до 30%, что требует больше энергии для производства того же количества снега. В Яньцине, где зимы, как правило, холодные, но сухие, около 200 пушек будут сбрасывать снег на склоны.
Другие машины, известные как снежные копья, используют тот же принцип, что и снежная пушка, но на шестах высоко над землей, что дает воде больше времени замерзнуть и упасть в виде мелкой снежной пыли. Некоторые курорты добавляют в воду дополнительные нуклеаторы, чтобы стимулировать образование льда, что позволяет образовывать снег при более высоких температурах. Но многие страны, в том числе Австрия и Франция, запрещают такие добавки из-за их потенциально вредного воздействия на рост растений.
Проблема этих методов в том, что они потребляют огромное количество воды и энергии. Для изготовления снега для игр в Пекине может потребоваться около 2 млн кубометров воды, что достаточно для заполнения 800 бассейнов олимпийского размера. Ученые в Австрии экспериментируют менее расточительным способом. Neuschnee, стартап, чье название в переводе с немецкого означает «новый снег», разработал приспособление, воссоздающее естественные условия образования снега. Мелкие капли воды распыляются в камеру, создавая облако. Затем добавляются мелкие частицы льда, которые связываются с газообразными молекулами воды и образуют более крупные кристаллы, которые падают на дно камеры в виде снега. Способ перспективный, но имеет недостатки по сравнению с пушками. Ему нужны более низкие температуры. И снег, который он делает, слишком близок к натуральному.
Звучит хорошо, но для олимпийцев это проблема. Снег, выбрасываемый из пушек, плотнее природного снега: около 450 кг на кубический метр по сравнению с 250 кг.