Cum funcționează un pistol de zăpadă. Pistol de zăpadă: principiu de lucru, avantaje și aplicații

Compania noastra ofera servicii de acoperire de zapada la sediul Clientului: livrare, instalare si intretinere echipamente speciale - tunuri de zapada, tunuri de zapada cu o capacitate de la 3 la 120 metri cubi. metri de zăpadă pe oră.

Cum se face zăpadă artificială?

Când cititorul acestui articol află că autorii săi trăiesc și lucrează în centrul Suediei - la aproximativ 500 km nord de Stockholm, ceea ce corespunde aproximativ latitudinea Kandalaksha - el poate avea o nedumerire legitimă. "Pe polul Nord- si cu zapada ta?" - va intreba el amintindu-si de un prieten din copilarie Craiasa Zapezii. Pentru cine nu este suficient un metru strat de zăpadă iarna?

Răspunsul la întrebare este simplu: „în funcție de cine și căutând ce...”. Dacă îți scoți mașina dimineața după o ninsoare nocturnă - a treia într-o săptămână - atunci cinci centimetri de zăpadă vor fi mai mult decât suficiente! Imaginați-vă că așteptați până în ianuarie pentru a încerca noul dvs. echipament de schi. Și, în cele din urmă, urmau să urce pe muntele lor preferat ... Și chiar în acel moment au lovit înghețurile, iar apoi termometrul a rămas sub minus 25 ° C până la mijlocul lunii aprilie, după care zăpada s-a topit într-un ritm accelerat timp de o săptămână . .. Ce zici in acest caz?!

Nu este de mirare, așadar, că există oameni care sunt dispuși să plătească pentru ceea ce cade de obicei din cer „gratis”. Ca, în consecință, există cei care produc această zăpadă artificială. Multe stațiuni de schi, inclusiv cele din Rusia și Suedia, datorită utilizării unor sisteme speciale de „facere a zăpezii”, se extind sezonul de schi până la patru luni (două - la începutul iernii și două - primăvara). În plus, trebuie menționat că în acest moment vremea este cea mai blândă și favorabilă, adică ideală pentru o minunată vacanță de familie...

SUTA DE NUME PENTRU ZĂpadă.

Se spune că în limbile Scandinaviei de Nord există o sută de cuvinte pentru zăpadă, ceea ce nu este deloc surprinzător. Pentru că există o mulțime de această „bunătate” aici iarna, iar structura zăpezii în sine este foarte schimbătoare și depinde de temperatură și umiditate. Iubitorii de schi sunt bine conștienți de faptul că zăpada poate fi „dură”, „moale”, umedă etc. Uneori schiurile rulează „de la sine”, iar literalmente a doua zi trebuie să faci un efort chiar și pentru a te deplasa în jos.

În competițiile moderne de schi, zecimi de secundă decid uneori soarta medaliilor. Iar la schi alpin, scorul este deja în sutimi și miimi! Și acum, după ce așteptăm cu nerăbdare competițiile internaționale de un an sau chiar doi, cumpărăm bilete din timp și rezervăm un hotel, organizatorii anulează brusc totul în ultimul moment. Întrucât Raiul nu a „trimis” zăpada atât de necesară la locul potrivit, care a căzut din nou în apropierea garajului tău...

Conform datelor obținute de participanții la Proiectul Suedez Regional de Modelare a Climei (SWECLIM), până în 2010 temperatura medie anualăîn Suedia va crește cu 3,8oC. Se estimează că încălzirea în Europa de Nord va fi mai semnificativă decât în alte regiuni, ceea ce poate aduce mari dezamăgiri iubitorilor sporturilor de iarnă. De asemenea, se așteaptă să crească rata anuala Cel mai probabil vor apărea precipitații din cauza verii și mai ales a ploilor de toamnă. Împreună cu creșterea temperaturilor medii de iarnă, aceasta va duce la scăderea stratului de zăpadă și la deschiderea ulterioară a sezonului de schi. Mai mult, problemele cu zăpada sunt tipice nu numai pentru Scandinavia. De exemplu, pe statiuni de schi Siberia de Est deschiderea sezonului de schi din 2003 a avut loc abia în noaptea de Revelion, iar în iarna 1998-99 - abia pe 3 ianuarie!

Astfel, zapada „artificiala” in schi reprezinta stabilitate si calitate. Sistemele de zăpadă sunt utilizate atunci când este necesar controlul asupra situației: pentru a se asigura că zăpada se află acolo unde este nevoie, când este necesară și în modul în care este necesară. Trebuie remarcat faptul că utilizarea sistemelor de zăpadă depășește sportul. Zăpada „artificială” poate fi folosită pentru a testa sistemele antigivrare a aeronavelor, pentru a testa anvelopele de iarnă și chiar pentru a proteja plantațiile forestiere tinere de îngheț.

E UȘOR SĂ FACEȚI ZĂPADA?

Cei mai mulți sunt siguri că „a face” zăpadă este la fel de ușor ca decojirea perelor – ar fi apă și îngheț. Dar aceasta este doar o simplitate aparentă. Oferim celor care trăiesc în climă rece un experiment simplu și sigur. Luați un spray de apă care este de obicei folosit pentru umidificare plante de interior sau în timpul călcării. umple-l apă rece de la un robinet, iesi afara intr-o zi rece (mai rece de -10°C) si incepe sa pulverizezi apa mai sus in aer. Ce crezi că vei putea face? Fulgi de zăpadă mari și pufoși? Nimic de acest fel - mici... slocuri de gheață strălucitoare.

De ce cad fulgi de nea din cer iarna? „Secretul producției lor”, ascuns sus în nori, constă în creșterea treptată a microcristalelor de gheață pe așa-numitul „centru de condensare” inițial în anumite condiții. Dacă condițiile nu sunt potrivite, în locul fulgilor de zăpadă vor cădea bile de gheață solide (grindină de vară) sau ceea ce se numește „groape” în Rusia, adică zăpadă relativ densă, granulată, caracteristică toamnei târzii.

Ce este necesar pentru „facerea zăpezii” cu succes? Evident, apă de o anumită temperatură, „stropită” într-un anumit fel, aer rece... De asemenea – un fel de „magie” naturală sau, cel puțin, echipament tehnic sofisticat. Și abia atunci vom putea anunța cu toată încrederea: să fie Zăpadă! Și o va face!

Să ne uităm în pistolul de zăpadă.

Și acum - pentru cei curioși care nu se tem de unele detalii tehnice. Mașinile de zăpadă utilizate astăzi pot fi împărțite în două tipuri principale: ventilator (numit în mod obișnuit „tunuri de zăpadă”) și catarg. În Rusia, generatoarele de primul tip sunt cele mai comune. Unitatea principală a acestor dispozitive, după cum sugerează și numele, este un ventilator de mare putere care creează un flux continuu de aer în care sunt apoi injectate picături de apă.

Amestecul aruncat de generator trebuie să petreacă ceva timp în aer înainte de a cădea la pământ ca zăpadă bine formată. Prin urmare, este dificil ca un „tun de zăpadă” să arunce zăpadă „chiar sub picioare”, deoarece cea mai bună zăpadă se obține la o distanță de aproximativ 10-20 m de instalație. Acest lucru este mai ușor de realizat cu catarge speciale de zăpadă, care sunt, de asemenea, mai ieftine decât pistoalele cu ventilator.

Toate generatoarele moderne de zăpadă sunt echipate cu sisteme de automatizare de complexitate diferită (de la sisteme de protecție la suprasarcină la sisteme de control complet).

A FACE ZĂPADA ESTE O ARTĂ.

Sistemul modern de înzăpezire nu se limitează la generatoarele de zăpadă amplasate de-a lungul pârtiei sau pistei de schi. Evident, mai este necesar să se pună conducte pentru alimentarea cu apă și un cablu electric. În același timp, țevile nu ar trebui să înghețe nici cel mai mult ger dur, așa că de obicei sapă în pământ (în Siberia și Suedia Centrală - la o adâncime de cel puțin 50-70 cm). La anumite intervale, trebuie să organizați „punctele de conectare” ale tunurilor de zăpadă, inclusiv un conector electric și dispozitive de alimentare cu apă („hidrant”).

Nu uitați că chiar și o pârtie de schi „simple” poate avea o lungime mai mare de un kilometru și poate avea o diferență de înălțime de 400-500 m. Pe o astfel de pârtie, va trebui să plasați aproximativ zece „puncte de legătură”, iar la picior. - o pompa de apa de inalta presiune (pana la 40 de atmosfere) de inalta performanta. Pentru a arunca o cantitate suficientă (de obicei 10-20 cm) de zăpadă „artificială” pe o pantă de un kilometru, 4-5 „tunuri de zăpadă”, fiecare dintre ele consumând până la 500 de litri de apă pe minut (corespunzând la aproximativ o medie). baie de apă în 15 secunde), ar trebui să funcționeze continuu timp de 5-7 zile. În general, performanța tunurilor de zăpadă moderne este uimitoare - sunt capabile să producă până la 100 m3 de zăpadă pe oră! „Pistoale de zăpadă” cu dispozitiv rotativ hidraulic sunt capabile să acopere cu zăpadă până la 1000 m2 de suprafață fiecare.

A face zăpadă o pistă de fond nu este deloc mai ușoară. Aici, desigur, nu există astfel de schimbări de cotă ca pe pârtiile de schi sau săriturile cu schiurile, dar lungimea pistelor este deja de zeci de kilometri. Montarea unor astfel de conducte lungi este destul de costisitoare. De aceea, una dintre soluțiile obișnuite este instalarea de „tunuri de zăpadă” și rezervoare de apă pe un șasiu autopropulsat, pe roți sau pe șenile. În acest caz, înzăpezirea oricărei zone este doar o chestiune de timp.

Cum să verifici cât de bună este zăpada proaspăt făcută? Aranjați o verificare a „calității” a produsului? Experții spun că zăpada pentru o pârtie de schi ar trebui să aibă o densitate de 400 până la 500 kg pe m3, adică să fie de 2-2,5 ori mai ușoară decât gheața sau apa.

Măsurarea densității se reduce la măsurarea greutății unei bucăți de „tort de zăpadă” de o anumită dimensiune, tăiată cu grijă de pe pantă. Există, totuși, o cale mai ușoară. Schiorii pricepuți au observat că oamenii de zăpadă (principalii „facători de zăpadă”) sunt de obicei îmbrăcați în jachete negre dintr-un material special. Aceasta nu este doar o uniformă, ci un fel de „instrument” pentru verificarea calității zăpezii. Pentru a face acest lucru, „făcătorul de zăpadă” se apropie de „tunul” de lucru și își pune mâna sub pârâul de zăpadă la o distanță de aproximativ 15 m de tăietura de ieșire. După 15-20 s ( numere exacte- un secret comercial!) specialistul se dă deoparte și scutură zăpada de pe mânecă, atârnând mâna. Apoi verifică ce este lipit pe material. Dacă toată zăpada a fost scuturată, este prea uscată. Dacă a rămas totul, este prea ud. Calitatea dorită se află undeva la mijloc. Și tocmai aici începe arta „facerii zăpezii”.

RETETA DE ZAPADA BUNA.

Pistolele moderne de zăpadă au un număr suficient de „grade de libertate” pentru a regla și a asigura o calitate bună a zăpezii la orice temperatură a aerului suficient de scăzută. Și dacă conditii externe(temperatura aerului, umiditatea) se schimbă rapid? Este clar că în acest caz este necesar să se regleze constant „tuningul” generatorului, astfel încât calitatea zăpezii produsă să nu scadă. Din fericire, cu automatizarea, operatorul nu trebuie să alerge în sus și în jos pe pantă pentru a reseta sistemul. În plus, reglarea automată poate fi efectuată atât la nivelul unui tun individual de zăpadă, cât și la nivelul întregului sistem de zăpadă în ansamblu. Sisteme complexe de automatizare care includ microprocesoare și computere desktop, precum și „stațiile meteo” pot funcționa fără prea multă intervenție umană timp de săptămâni și luni.

Pentru a folosi o analogie cu restaurantul, rețeta pentru o bună „facere a zăpezii” folosind un sistem automat este mai degrabă un manual de instrucțiuni pentru o mașină de pâine modernă: „puneți făină, drojdie, turnați apă, apăsați butonul și așteptați apelul - este gata! " Desigur, niciun bucătar care se respectă nu își va permite așa ceva: totul se va face în mod tradițional, în „modul manual”, ajustat pentru „miros și vedere”. La fel și un bun „făcător de zăpadă”, care are în spate ani lungi de lucru, va regla sistemul, ținând cont de mulți factori cunoscuți doar de el: a existat un „aureolă” în jurul soarelui astăzi, cum a zdrobit zăpada ieri, ce culoare era apusul și Dumnezeu știe ce altceva... Totuși , atât un bun bucătar, cât și un priceput „zăpadă” „Nu este ușor de găsit și trebuie să plătească sume astronomice. Automatizarea computerelor este mai ieftină, mai ușor de gestionat și nu contestă dacă trebuie să lucrați peste ore.

Apropo, la competițiile internaționale, unde se întâlnește „crema” sportului beau monde, zăpada este pregătită doar de specialiști nu unici. Evenimentele sportive moderne necesită, acolo unde este posibil, echipament standard și condiții standard de conduită pentru a asigura egalitatea tuturor participanților. Prin urmare, tot mai mulți organizatori de competiții apelează la sisteme automate de înzăpezire chiar și cu o cantitate suficientă de zăpadă naturală, ceea ce este foarte greu de standardizat.

În nordul Europei pentru perioada 1990-2100. Sunt de așteptat schimbări climatice semnificative din cauza creșterii temperaturilor medii de iarnă (A) și a precipitațiilor anuale (B).

Producția de zăpadă „artificială” de mai bine de 50 de ani. Primele instalații experimentale au început să fie create în anii 1950 și 60. în ţările în care schi s-a bucurat de o mare popularitate. Brevetele pentru zăpadă artificială au fost depuse în 1968.

În „tunurile” de zăpadă cu ventilator, un ventilator puternic (4) creează un flux continuu de aer care se deplasează prin inelele principale (1) și de nucleare (2) cu duze. Apa este furnizată sub presiune la primele inele, iar un amestec apă-aer este furnizat celui de-al doilea.

Prin duzele inelelor principale, mici picături de apă sunt injectate în fluxul de aer. Duzele inelului de „nucleare” creează centrele de condensare necesare formării și creșterii zăpezii.

Între ventilator și inele există plăci de lame (3) atașate din interior de carcasa generatorului. Ele contribuie la o mai bună amestecare a componentelor amestecului apă-aer.

Multe tunuri de zăpadă folosesc mai multe inele principale, fiecare cu o supapă de apă separată. Datorită acestui lucru, performanța tunului de zăpadă poate fi controlată. Componentele principale sunt închise într-o carcasă metalică (6) cu o plasă de protecție (5) la intrarea în sistem.

Generatorul de zapada dispune si de dispozitive de alimentare cu energie electrica (7), apa sub presiune ridicata(9) și aer comprimat (8).

Pistolele de zăpadă „fan” pot fi instalate și pe un șasiu cu șenile autopropulsat.

La tunurile de zăpadă, carcasa pistolului de zăpadă (D), sistemul de automatizare (A) și compresorul (C) sunt montate fie pe un șasiu cu roți, fie pe un „picior” solid (T). Apa este furnizată printr-un furtun cu un conector special pt conexiune rapidă(W). Semnalele de control (CS) sunt date de la sistemul computerizat central printr-un „cablu de semnal” separat sau prin radio

La „catargul” de zăpadă, elementele generatoare de zăpadă sunt ridicate deasupra solului până la o înălțime de până la 10 m. Din acest motiv, toată apa pulverizată are timp să se condenseze complet sub formă de zăpadă, în timp ce aceasta din urmă cade la pământul sub propria greutate.

Munca de pregătire a unei pârtii de zăpadă sau a unei piste nu se limitează la producerea de zăpadă. După generare, zăpada ar trebui să se „așterne” timp de câteva zile („se coace”, pe măsură ce vinul tânăr se coace). După aceea, este rândul mașinilor speciale de zăpadă (așa-numitele pistmachines sau retraks), care nivelează zăpada, compactează și înmoaie suprafața acesteia.

În concluzie, vrem să le urăm cititorilor zăpadă bună - pentru actualul și pentru toate sezoanele de schi viitoare! De asemenea, dorim celor care nu s-au alăturat încă „distractiei” schiului să încerce măcar o dată. La urma urmei, oportunitățile de astăzi pentru pasionații de schi de toate vârstele și orice calificare sunt pur și simplu inepuizabile!

Pe lângă beneficiile evidente pentru sănătate ale petrecerii timpului în aer liber în timp ce combatem efectele inactivității fizice, schiul este foarte distractiv! Ei bine, când te regăsești pe pârtia ta preferată, le poți spune cu pricepere prietenilor despre cât de mult efort și cunoștințe se ascund în spatele zăpezii „ideale” aparent atât de simple și familiare.

Autori:
KOPTYUG Andrey Valentinovich - Candidat la științe fizice și matematice, absolvent al Novosibirsk universitate de stat. Conferentiar Facultatea tehnologia Informatiei Universitatea Centrală a Suediei (Ostersund).
ANANEV Leonid Grigorievich - director al companiei suedeze-ruse SveRuss Konsul (SveRuss Konsul) (Suedia, Östersund)
OSTREM Johan - Master în Inginerie, director al AREKO Snowsystem (Suedia, Östersund).

Articolul este tipărit în formă prescurtată.

Zăpada artificială este foarte populară în vremea noastră pentru spectacole, diverse sărbători, evenimente, nunți și aniversari. Este folosit în spectacole ca decor, pentru decorarea vitrinelor, iar în interiorul barurilor și restaurantelor zăpada își va găsi și aplicație. Nu pătează hainele, nu este toxic și arată exact ca cel real.

Cum să faci zăpadă artificială cu propriile mâini

Cel mai important, veți avea nevoie de un concentrat lichid sau de o pulbere specială. Este produs în principal de producători străini.

Pentru a face zăpadă artificială cu propriile mâini, trebuie să adăugați apă obișnuită la această pulbere sau concentrat, iar după aceea își crește volumul de aproape o sută de ori. O astfel de zăpadă artificială este depozitată câteva zile. După confluența timpului, începe să se usuce și să scadă în volum. Dacă adunați totul și adăugați din nou apă, va reveni la starea anterioară. Zapada artificiala se spala usor si nu pateaza suprafata.

tun de zăpadă

Va fi foarte ușor să acoperiți năvalele frumoase în doar câteva secunde. Pentru a obține efectul unui viscol sau al zăpezii care căde, se utilizează un pistol cu aer comprimat și un generator special de zăpadă. Generatorul este un dispozitiv special, a cărui greutate este de la unsprezece la douăzeci de kg. Există însă instalații pentru zăpadă artificială de dimensiuni și mai mari - de la patruzeci de kg. Un astfel de generator de zăpadă funcționează pe un concentrat care este anterior diluat cu apă. Concentratul este furnizat din America și este certificat. Un litru de apă este suficient pentru o oră de funcționare a unei astfel de instalații. Mărimea și forma fulgilor de zăpadă pot fi programate în prealabil. Dispersia fulgilor de zăpadă este de până la cincisprezece metri.

Video: Test comparativ al tunurilor de zăpadă.

Prețul unui tun de zăpadă este de 150.000-1.000.000 de ruble. Costul depinde de performanța acestuia. Sunt folosite în principal pentru pârtiile de schi. Pentru început, este mai bine să cumpărați cel mai ieftin generator de zăpadă. De asemenea, poate fi închiriat. Costul chiriei pe oră de muncă variază de la două la cinci mii de ruble.

Un tun de zăpadă este un tip de tun de zăpadă care se bazează pe un ventilator puternic. Datorită acestui lucru, sistemul de zăpadă artificială poate funcționa pe vreme vântoasă și poate pulveriza zăpadă într-o direcție dată la un unghi de rotație de la 15 la 60 °. Acest lucru vă permite să formați rapid piste plate sau abrupte dificile.

Domenii de aplicare pentru tunurile de zăpadă

Tunurile de zăpadă au devenit indispensabile într-o varietate de domenii. Desigur, aceste metode de zăpadă au câștigat cea mai mare popularitate în domeniul vacanțelor la schi, precum și în mediul sportiv.

Organizatorii competițiilor sportive recurg la utilizarea acoperirii artificiale a pârtiilor de snowboard și schi, chiar și în zonele în care este suficientă zăpadă. Secretul este că zăpada artificială va fi de aceeași calitate pe toată perioada competiției. Și acest lucru vă permite să creați condiții competitive egale pentru participanții la competiție.

În plus, tunurile de zăpadă și-au găsit aplicația în domeniile economiei naționale (protecția culturilor sau a plantărilor de îngheț în perioada fără zăpadă), precum și în industria aeronautică și auto (test drive de anvelope, sisteme antigivrare, etc.)

Principiul formării zăpezii într-un tun de zăpadă

Funcția principală a unui tun de zăpadă este de a produce zăpadă de calitatea cerută (zăpada bună este de cel puțin 2 ori mai ușoară decât gheața). Pe caracteristici fizice Fulgii sunt influențați de factori precum temperatura aerului, temperatura apei, umiditatea și durata zborului.

Acest lucru se datorează faptului că fulgii de zăpadă se formează ca urmare a pulverizării apei furnizate prin duze, amestecând-o cu aerul rece evacuat și ejectând-o în atmosferă sub presiune. Picăturile se descompun în nuclee de nucleare, care, la rândul lor, se combină cu alte picături microscopice. Cu cât miezul este mai lung în aer, cu atât fulgul de nea va fi mai moale.

Prin urmare, ventilatorul pistolului de zăpadă, datorită capacității de a pulveriza apă la o distanță de 5 până la 60 de metri, contribuie la formarea zăpezii mari și moi. Dacă sâmburii cad rapid pe pământ sau sunt stropiți sub presiune ușoară cu suficient temperatura ridicata zăpada va fi umedă și grea.

Beneficiile unui pistol de zăpadă

Un pistol de zăpadă este, de regulă, o structură mobilă pe un șasiu pe roți sau pe șenile. Mobilitatea sistemului vă permite să acoperiți rapid o suprafață mare pentru zăpadă. Apa este furnizată de la conductă printr-un hidrant sau preluată din rezervoare mobile.

Pentru a obține zăpadă curată, sistemul este echipat cu un filtru, iar fluxul de apă nu trebuie să conțină impurități și particule mai mari de 200 de microni.

Sistemul este capabil să funcționeze la presiuni de până la 5 bar. Presiunea maximă nu trebuie să depășească 40 bar.

Zăpada de înaltă calitate se efectuează la o temperatură de -3-7°C. Productivitatea medie a unui tun de zăpadă este de 120 m3 de zăpadă pe oră.

Compania Ratrak-Service vă oferă tunuri de zăpadă de înaltă performanță tip ventilator de la mărcile 600 ECO și SN 900 M cu control automat și manual.

Sunt din ce în ce mai mulți oameni care schiează și snowboarding și sunt din ce în ce mai puține locuri potrivite pentru schi.

Încălzirea globală a redus sezonul în unele dintre cele mai vechi stațiuni de schi de la patru luni la una sau două. Există prognoze conform cărora centrul industriei europene de schi se va muta în curând din Alpi în Scandinavia. În căutarea zăpezii, americanii au început deja să exploreze Alaska. Totul, nu există unde altundeva. Rămâne doar să folosești arme. Special. Dacă nu ați depășit Cercul Arctic pentru zăpadă, atunci cel mai probabil, în stațiunea dvs. preferată, mergeți pe ersatz - artificială sau tehnică, așa cum o numesc profesioniștii, zăpadă. Astăzi, nicio stațiune nu se poate lipsi de mașini speciale de zăpadă, de la Chamonix francez până la Volen, lângă Moscova. Aproape fiecare călăreț a văzut tunuri de zăpadă în acțiune și versiunile lor mai ușoare - tunuri de zăpadă. Din exterior, procesul de formare a zăpezii pare simplu: ventilatoarele gigantice pulverizează apă, care se transformă în zăpadă la frig. Dar asta este doar din lateral.

zăpadă adevărată

Zăpada naturală se formează din vaporii de apă atmosferici. Când vaporii de apă, care este forma gazoasă a apei, se răcesc până la punctul de condensare, se schimbă de la forma gazoasă la cea lichidă sau solidă. Norii familiari nouă constau din astfel de picături condensate, deși atât de mici încât sunt ușor ținuți în vârf prin fluxurile de aer în creștere. Când picăturile devin prea grele, ele cad la pământ sub formă de ploaie. Dacă temperatura este mult sub punctul de rouă, vaporii de apă ocolesc faza lichidă, formând cristale mici. În cele mai multe părți ale globului, ploaia obișnuită pentru noi începe, destul de ciudat, cu o ninsoare, dar fulgii au timp să se topească pe măsură ce se apropie de pământ. Cert este că la înălțimea formării norilor există întotdeauna o temperatură negativă, comparabilă cu înghețurile Yakut. O simplă confirmare a acestui fapt este grindina într-o vară fierbinte.

Cu toate acestea, apa nu îngheață automat când temperatura scade sub zero. Apa distilată poate fi răcită la o temperatură destul de scăzută de -40°C și rămâne totuși lichidă. Cu toate acestea, în viata reala vaporii din nori încep să se cristalizeze deja la 0 °C. Cert este că, pentru a începe procesul de condensare, apa are nevoie de cele mai mici particule în jurul cărora moleculele sale s-ar putea așeza. Astfel de centre de condensare din atmosferă sunt cele mai mici particule de funingine, smog urban, bacterii și alte materiale. De exemplu, așa sunt dispersați norii prin pulverizarea de reactivi speciali (de exemplu, iodură de argint) din avioane deasupra lor, care acționează doar ca astfel de centre de condensare.

Cristalizează, apa din nori formează forme fractale bizare cu șase fascicule numite fulgi de zăpadă. Cu cât procesul de cristalizare durează mai mult, cu atât modelul fulgului de zăpadă este mai complex. În nori, acest proces durează zeci de minute. Zăpada artificială, pe de altă parte, se formează în câteva secunde, așa că la o inspecție mai atentă, cristalele ei arată ca cele hexagonale cu nuclee de raze și se simt ca niște granule la atingere. Cu toate acestea, o astfel de zăpadă se topește mai lent decât zăpada naturală, iar schiurile de pe ea alunecă diferit.

tunuri de zăpadă

Ideea folosită pentru dispersarea norilor (condensarea apei în jurul centrelor de condensare artificială) este, de asemenea, perfect potrivită pentru producerea de zăpadă artificială. Unul dintre cele mai comune cristalizatoare utilizate în fabricarea zăpezii este Snowmax, o proteină naturală specială care face o treabă excelentă de a atrage moleculele de apă.

În primele modele ale tunurilor de zăpadă, apa era amestecată cu aer comprimat și expulzată prin duze la presiune ridicată într-un curent de aer generat de un ventilator puternic. Aerul comprimat a efectuat trei sarcini simultan: a pulverizat apă, a aruncat picăturile rezultate în aer și, în plus, a răcit apa. Ultimul efect se bazează pe faptul că gazele se răcesc în timpul expansiunii adiabatice. Încercați să deschideți o cutie de dioxid de carbon - se va răci instantaneu la temperaturi sub zero, riscând să vă degerați mâinile.

Dezavantajul acestei scheme este consumul mare de aer. Prin urmare, armele mai moderne funcționează într-un proces în două etape. În primul rând, amestecând aer comprimat și o cantitate mică de apă, se formează cristale minuscule de gheață - embrionii de zăpadă artificială. Apoi acești „embrioni” cad în curentul de apă pulverizat de evantai puternici, care, cristalizând pe ei, formează rapid cristale de zăpadă gata făcute.

semn distinctiv dintre toate armele este un ventilator puternic care ejectează un amestec apă-aer pe zeci de metri. În timpul unui astfel de zbor, cristalele de zăpadă artificială au timp să se formeze, în plus, „gama” înaltă vă permite să zăpadați suprafețe mari. În stațiunile de schi, puteți vedea și un alt tip de tunuri de zăpadă - tunuri de zăpadă. Diferența lor față de arme este în absența unui ventilator.

Procesul de formare a zăpezii în ele este următorul. Duzele de aer și primele de apă, distanțate, furnizează o cantitate limitată de apă și aer în zona de amestec, situată la o distanță de 810 cm de pistol, unde sunt nucleate cristalele de zăpadă. Aceste mini-cristale sunt deplasate prin inerție mai departe, la o distanță de aproximativ 20 cm de pistol, ele intră în curentul de apă de la a doua duză, unde apa se lipește de ele. Cristalizarea zăpezii are loc în timpul cădere liberă cristale la sol de la o înălțime de cel puțin 4 m.

Condiții de zăpadă

Prezența artileriei de zăpadă nu înseamnă încă rezolvarea problemelor de zăpadă. De asemenea, depinde mult și de condițiile de formare a zăpezii, cei mai importanți parametri ai cărora sunt temperatura și umiditatea relativă (raportul dintre vaporii de apă conținuti efectiv în aer și cantitatea de vapori de apă corespunzătoare stării de saturație). Faptul este că apa este răcită prin propria evaporare parțială, adică trecerea unei părți din lichid în vapori. Totuși, cu cât umiditatea relativă este mai mare, cu atât procesul de evaporare va fi mai lent și, în consecință, răcirea.

Prin urmare, la scăzut umiditate relativă procesul de formare a zăpezii este posibil la temperaturi peste 00C. La umiditate ridicată și la temperaturi scăzute, este posibil să obțină ploaie obișnuită în loc de zăpadă. La o umiditate relativă de 30%, este posibil să porniți tunurile de zăpadă la -1°C, acest lucru este considerat condiții bune pentru zăpadă. Dacă temperatura scade sub -6,7°C, atunci este posibil să se facă zăpadă la o umiditate relativă de 100%. La temperaturi sub -10°C, umiditatea poate fi ignorată.

Nu este de mirare, așadar, că există oameni care sunt dispuși să plătească pentru ceea ce cade de obicei din cer „gratis”. Ca, în consecință, există cei care produc această zăpadă artificială. Multe stațiuni de schi, inclusiv cele din Rusia și Suedia, datorită utilizării unor sisteme speciale de „facere a zăpezii”, prelungesc sezonul de schi cu până la patru luni (două la începutul iernii și două primăvara). În plus, trebuie menționat că în acest moment vremea este cea mai blândă și favorabilă, adică ideală pentru o minunată vacanță de familie...

SUTA DE NUME PENTRU ZĂpadă

Conform datelor din Proiectul de modelare a climei regionale suedez (SWECLIM), până în 2010 temperatura medie anuală în Suedia va crește cu 3,8oC. Se estimează că încălzirea în Europa de Nord va fi mai semnificativă decât în alte regiuni, ceea ce poate aduce mari dezamăgiri iubitorilor sporturilor de iarnă. Creșterea preconizată a ratei anuale a precipitațiilor este de așteptat să se producă, cel mai probabil, din cauza ploilor de vară și mai ales de toamnă. Împreună cu creșterea temperaturilor medii de iarnă, aceasta va duce la scăderea stratului de zăpadă și la deschiderea ulterioară a sezonului de schi. Mai mult, problemele cu zăpada sunt tipice nu numai pentru Scandinavia. De exemplu, în stațiunile de schi din Siberia de Est, deschiderea sezonului de schi în 2003 a avut loc numai în ajunul Anului Nou, iar în iarna 1998-1999 - doar pe 3 ianuarie!

E UȘOR SĂ FACEȚI ZĂPADA?

Cei mai mulți sunt siguri că „a face” zăpadă este la fel de ușor ca decojirea perelor – ar fi apă și îngheț. Dar aceasta este doar o simplitate aparentă. Oferim celor care trăiesc în climă rece un experiment simplu și sigur. Luați un spray de apă care este folosit în mod obișnuit pentru a umezi plantele de apartament sau atunci când călcați hainele. Umpleți-l cu apă rece de la robinet, ieșiți afară într-o zi rece (mai rece de -10°C) și începeți să pulverizați apa mai sus în aer. Ce crezi că vei putea face? Fulgi de zăpadă mari și pufoși? Nimic de acest fel - mici... slocuri de gheață strălucitoare.

Să ne uităm în pistolul de zăpadă

Toate generatoarele moderne de zăpadă sunt echipate cu sisteme de automatizare de complexitate diferită (de la sisteme de protecție la suprasarcină la sisteme de control complet).

A FACE ZĂPADA ESTE ARTĂ!

Sistemul modern de înzăpezire nu se limitează la generatoarele de zăpadă amplasate de-a lungul pârtiei sau pistei de schi. Evident, mai este necesar să se pună conducte pentru alimentarea cu apă și un cablu electric. În același timp, țevile nu ar trebui să înghețe chiar și în cel mai sever îngheț, prin urmare sunt de obicei săpate în pământ (în Siberia și Suedia Centrală - la o adâncime de cel puțin 50-70 cm). La anumite intervale, trebuie să organizați „punctele de conectare” ale tunurilor de zăpadă, inclusiv un conector electric și dispozitive de alimentare cu apă („hidrant”).

Măsurarea densității se reduce la măsurarea greutății unei bucăți de „tort de zăpadă” de o anumită dimensiune, tăiată cu grijă de pe pantă. Există, totuși, o cale mai ușoară. Schiorii pricepuți au observat că oamenii de zăpadă (principalii „facători de zăpadă”) sunt de obicei îmbrăcați în jachete negre dintr-un material special. Aceasta nu este doar o uniformă, ci un fel de „instrument” pentru verificarea calității zăpezii. Pentru a face acest lucru, „făcătorul de zăpadă” se apropie de „tunul” de lucru și își pune mâna sub pârâul de zăpadă la o distanță de aproximativ 15 m de tăietura de ieșire. După 15-20 de secunde (cifrele exacte sunt un secret comercial!) specialistul se dă deoparte și scutură zăpada de pe mânecă, atârnându-și mâna. Apoi verifică ce este lipit pe material. Dacă toată zăpada a fost scuturată, este prea uscată. Dacă a rămas totul, este prea ud. Calitatea dorită se află undeva la mijloc. Și tocmai aici începe arta „facerii zăpezii”.

RETETA DE ZAPADA BUNA

Pistolele moderne de zăpadă au un număr suficient de „grade de libertate” pentru a regla și a asigura o calitate bună a zăpezii la orice temperatură a aerului suficient de scăzută. Dar dacă condițiile externe (temperatura aerului, umiditatea) se schimbă rapid? Este clar că în acest caz este necesar să se regleze constant „tuningul” generatorului, astfel încât calitatea zăpezii produsă să nu scadă. Din fericire, cu automatizarea, operatorul nu trebuie să alerge în sus și în jos pe pantă pentru a reseta sistemul. În plus, reglarea automată poate fi efectuată atât la nivelul unui tun individual de zăpadă, cât și la nivelul întregului sistem de zăpadă în ansamblu. Sistemele complexe de automatizare, care includ microprocesoare și calculatoare staționare, precum și „stații meteo” pot funcționa fără prea multă intervenție umană timp de săptămâni și luni.

Pentru a folosi o analogie cu restaurantul, rețeta pentru o bună „facere a zăpezii” folosind un sistem automat este mai degrabă un manual de instrucțiuni pentru o mașină de pâine modernă: „puneți făină, drojdie, turnați apă, apăsați butonul și așteptați apelul - este gata! " Desigur, niciun bucătar care se respectă nu își va permite așa ceva: totul se va face în mod tradițional, în „modul manual”, ajustat pentru „miros și vedere”. La fel, un bun „fabricator de zăpadă”, care are mulți ani de muncă în spate, va regla sistemul ținând cont de mulți factori cunoscuți doar de el: a existat un „aureolă” în jurul soarelui azi, cum a zdrobit zăpada ieri, ce culoarea era apusul, și Dumnezeu știe ce mai... Cu toate acestea, atât un bucătar bun, cât și un „făcător de zăpadă” priceput nu sunt ușor de găsit și trebuie să plătească sume astronomice. Automatizarea computerelor este mai ieftină, mai ușor de gestionat și nu contestă dacă trebuie să lucrați peste ore.

În nordul Europei pentru perioada 1990-2100. Sunt de așteptat schimbări climatice semnificative din cauza creșterii temperaturilor medii de iarnă (A) și a precipitațiilor anuale (B).

Producția de zăpadă „artificială” de mai bine de 50 de ani. Primele instalații experimentale au început să fie create în anii 1950 și 60. în ţările în care schiul era foarte popular. Brevetele pentru zăpadă artificială au fost depuse în 1968.

Prin duzele inelelor principale, mici picături de apă sunt injectate în fluxul de aer. Duzele inelului de „nucleare” creează centrele de condensare necesare formării și creșterii zăpezii.

Între ventilator și inele există plăci de lame (3) atașate din interior de carcasa generatorului. Ele contribuie la o mai bună amestecare a componentelor amestecului apă-aer.

Mașina de zăpadă are și dispozitive pentru alimentarea cu energie electrică (7), apă de înaltă presiune (9) și aer comprimat (8).

Pistolele de zăpadă cu ventilator pot fi montate și pe un șasiu cu șenile autopropulsat
La tunurile de zăpadă, carcasa pistolului de zăpadă (D), sistemul de automatizare (A) și compresorul (C) sunt montate fie pe un șasiu cu roți, fie pe un „picior” solid (T). Apa este furnizată printr-un furtun cu un conector special pentru conectare rapidă (W). Semnalele de control (CS) sunt date de la sistemul computerizat central printr-un „cablu de semnal” separat sau prin radio

Autori:
KOPTYUG Andrey Valentinovich - Candidat la științe fizice și matematice, absolvent al Universității de Stat din Novosibirsk. Profesor asociat la Facultatea de Tehnologia Informației din cadrul Universității din Suedia Centrală (Östersund)
ANANEV Leonid Grigorievich - director al companiei suedeze-ruse SveRuss Konsul (SveRuss Konsul) (Suedia, Östersund)
OSTREM Johan - Master în Inginerie, director al AREKO Snowsystem (ARECO Snowsystem) (Suedia, Östersund)

Articolul este tipărit în formă prescurtată.

Ar putea fi util să citiți: