منحوتات جليدية ، تماثيل جليدية ، مدن جليدية في فصل الشتاء. مدفع الثلج: مبدأ التشغيل ، المزايا والتطبيق ، مدفع الثلج DIY
يفغيني تسيبورين / الكسندر كوزلوف / الكسندر بوتينكويفغيني تسيبورين / الكسندر كوزلوف / الكسندر بوتينكو
(مجموعة شركات "Gorimpex")
روسيا هي دولة بها أكبر سوق لمعدات التزلج (في المستقبل) وأكبر الفرص في العالم لبناء وتشغيل مراكز التزلج الحديثة. اليوم ، الغالبية العظمى من المتزلجين الروس لا يتزلجون في الغالب ظروف أفضل، مما يعني أن هناك نقصًا ، مما يعني أن سوق إنشاء هذا النوع من المنشآت الرياضية واعد للغاية ، ومن المؤكد أن مراكز التزلج ستكون مطلوبة. ومع ذلك ، فإن هذا السوق لديه عدد من الميزات. وتجدر الإشارة إلى أن معظم مراكز التزلج الروسية الموجودة في الواقع أو على الورق تقع بالقرب من المدن الكبيرة ، وهو ما يشبه مجموعة "الإيجابيات" (من المريح الانتقال من حدود المدينة إلى مضمار التزلج ، فهو مناسب لتنظيم عمل مركز التزلج نفسه من حيث الاتصالات وما إلى ذلك). إلخ) ، بالإضافة إلى مجموعة من "السلبيات" وعن أحد هذه "السلبيات" يجب أن يُذكر بالتفصيل.
النقطة هي أن أكثر المدن الروسية، وعلى وجه الخصوص - المدن التي يزيد عدد سكانها عن مليون نسمة ، والتي تتجمع حولها مراكز التزلج ، تقع في منطقة ذات فصول شتاء غير مستقرة ، مع طقس متغير من نوفمبر إلى مارس ويختفي على الفور غطاء ثلجي لا يقدر بثمن في حالة ذوبان الجليد. يتذكر الجميع فصل الشتاء "الوحشي" لموسم 2006-2007 ، والذي تجاوز جميع مؤشرات درجات الحرارة المرتفعة - حتى +14 درجة مئوية في موسكو في يناير ، وتم تسجيل هذه "الأرقام القياسية" في جميع أنحاء الأراضي الأوروبية لروسيا.
وبطبيعة الحال ، فإن مثل هذه الكوارث الطبيعية "تقتل" أي طلب على خدمات مراكز التزلج ، وتبطل كل جهود البناء والتحسين: لا يوجد ثلج - لن يأتي أي من المتزلجين للنظر إلى العشب الأخضر المذاب من خلال الطين المتجمد. في الوقت نفسه ، حتى هذه "النواقص" يمكن تحويلها إلى "إيجابيات" باستخدام التقنيات الحديثة ، أي عن طريق تركيب أنظمة ميكانيكية لصنع الثلج في مراكز التزلج ، ببساطة - الأنظمة التي تصنع الثلج الاصطناعي.
تم استخدام تقنيات مماثلة في الغرب لسنوات عديدة ، وقد تم وضعها بعناية وتسمح حتى في ظروف المدينة (على سبيل المثال ، المرحلة السنوية لكأس العالم في التزلج الريفي على الثلج في دوسلدورف) لإنشاء مسار تزلج كامل .
في الوقت نفسه ، تحتوي هذه التقنيات على عدد من الميزات التي يجب مراعاتها.
تستخدم جميع مراكز التزلج في أوروبا تقريبًا أنظمة صنع الثلج لصنع الثلج خلال الفترات التي لا يوجد فيها ما يكفي من الثلج الطبيعي للتزلج الكامل. يتطلب تكوين الثلج الاصطناعي ثلاثة مكونات - درجة حرارة منخفضة بيئة، كمية كبيرة من الماء ، وأخيراً وجود الهواء المضغوط. عند الحصول على الثلج بمساعدة آلات الثلج (بنادق الثلج) ، يتم استخدام كميات كبيرة من الماء والطاقة الكهربائية. تتضمن هذه المقالة الأقسام التالية:
1. نظم صنع الثلج
2. الدبابات
3. درجة حرارة الرطب / الجافة
4. المضافات الخاصة
5. أنظمة التبريد المسبق للمياه
6. إدارة نظم صنع الثلج
7. ضواغط الهواء
8. خطوط الأنابيب
1. نظم صنع الثلج
يعتبر النهج الاحترافي لإنتاج ثلج عالي الجودة أمرًا مهمًا للغاية ، ويقول العديد من موردي أنظمة صناعة الثلج "صنع الثلج هو فن". يمكن أن تتراوح جودة الثلج الناتج عن أنظمة صنع الثلج من "جاف جدًا" إلى "رطب جدًا". تختلف مسارات المبتدئين ، للاستخدام الجماعي ، عن مسارات المحترفين ، وتتطلب سمكًا مختلفًا تمامًا للغطاء الثلجي وجودة الثلج. تؤثر جودة الثلج أيضًا على راحة توزيعه على منحدرات التزلج. على سبيل المثال ، للحصول على جودة مسار استثنائية ، غالبًا ما يكون من الضروري وضع طبقة من الثلج الجاف والخفيف فوق الطبقة الرئيسية من الثلج الكثيف الرطب.
تعيد أنظمة صنع الثلج إنتاج العملية الطبيعية لصنع الثلج. في الطبيعة ، يتشكل الثلج عن طريق تكثيف بخار الماء إلى بلورات جليدية دقيقة في درجات حرارة محيطة منخفضة ورطوبة نسبية منخفضة. يتجمد الماء النقي (نظريًا) عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية ، عندما تتحد العديد من جزيئات الماء مع بعضها البعض وتشكل ما يسمى بالجنين أو البذرة أو مركز التنوي. تستمر جزيئات الماء القريبة في الالتصاق بالجنين وتشكيل بلورات الجليد. تسمى هذه العملية التنوي المتجانس. إذا كانت هناك شوائب في الماء أثناء تكوين بلورات الجليد ، فإن هذه العملية تسمى التنوي غير المتجانس. تعمل الشوائب كمراكز تنوي (بذور) لتشكيل بلورات الجليد. التنوي غير المتجانس ممكن حتى في درجات الحرارة المحيطة الإيجابية. تسمى درجة الحرارة التي يحدث عندها تكوين بلورات الجليد على الشوائب درجة حرارة التنوي غير المتجانس. آلات صنع الثلج - يستخدم صانعو الثلج هذه العمليات الفيزيائية لإعداد الثلج باستخدام الهواء المضغوط المبرد والماء وأحيانًا المواد المضافة التي تستخدم كمحفزات للبلورة.
هناك ثلاثة أنواع من صانعي الثلج (بنادق الثلج) - صانعو الثلج المختلطون داخليًا ، صانعو الثلج المختلطون خارجيًا ، وصانعو الثلج المهواة أخيرًا. تشمل العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار نوع المعدات ما يلي:
سرعة الرياح
اتجاه الريح
درجة حرارة الهواء المحيط؛
توافر الهواء المضغوط
توافر الكهرباء
موقع المنحدرات إلى النقاط الأساسية ؛
أدناه هي أوصاف قصيرة ثلاثة أنواع من أنظمة صنع الثلج:
نظام الخلط الداخلي - نظام يستخدم خلط الماء والهواء في الغرفة الداخلية لفوهة صانع الثلج. عندما يترك خليط من الماء والهواء المضغوط الفوهة ، يتوسع هذا الخليط ويحدث التأثير الديناميكي الحراري للتبريد (أقل من 0 درجة مئوية). تتجمد قطرات الماء الصغيرة لتشكل بلورات دقيقة ، والتي بدورها تصبح مراكز التنوي. في مراكز التنوي (البذور) ، تتشكل رقائق الثلج من قطرات أكبر.
نظام الخلط الخارجي - نوع آخر من أنظمة الماء والهواء. توفر هذه الأنظمة مخرجًا للهواء المضغوط والماء تحت الضغط من خلال فوهات منفصلة لصانع الثلج. يتمدد الهواء المضغوط ويبرد بقوة قطرات الماء المجهرية الخارجة من نفاثات الماء. في هذه الحالة ، يتم تشكيل مراكز التنوي. في الأنظمة المختلطة خارجيًا ، تكون سرعة النفاثة أقل مما هي عليه في الأنظمة المختلطة داخليًا. لهذا السبب ، يتم تركيب صانعات خلط الثلج الخارجية على أبراج لإعطاء قطرات الماء وقتًا كافيًا لتكوين النواة وتشكيل الثلج قبل أن تصل إلى مستوى الأرض. في بعض الأحيان يتم استخدام أنظمة الخلط الخارجية دون استخدام الهواء المضغوط والمراوح. في الوقت نفسه ، من أجل الإنتاج الناجح للثلج عالي الجودة ، يتم استخدام إضافات باهظة الثمن وضغوط عالية ومياه مبردة.
أنظمة المروحة - تستخدم أنظمة المروحة الهواء المزود بمروحة بدلاً من الهواء المضغوط لتكوين تعليق لقطرات الماء في الهواء. في هذه الحالة ، تبقى القطرات في الهواء لفترة كافية من أجل التبريد والتجميد بشكل ملحوظ. غالبًا ما تكون أنظمة التهوية مجهزة أيضًا بأجهزة التنوي. عادة ، يتكون هذا الجهاز من ضاغط هواء صغير مركب مباشرة على صانع الثلج ودائرة فوهة هواء نواة. في هذه الحالة ، يحدث خلط الهواء المضغوط بالماء والتبلور اللاحق بالفعل في البيئة. هذا النوع من المدافع هو الأكثر شعبية والمطلوب.
لا تتطلب صانعي الثلج المستخدمة في الأنظمة المختلطة داخليًا وخارجيًا مصدر طاقة خارجيًا في موقع صانع الثلج. ولكن على الرغم من هذه الميزة ، تتطلب هذه الأنظمة محطات ضخ ومحطات ضخ مركزية. تتطلب مدافع المروحة توصيل كابلات طاقة مباشرة بموقع تركيب صانع الثلج لتشغيل المراوح وضواغط الهواء. تعمل أنظمة الخلط الداخلية وأنظمة مسدس المروحة على نطاق واسع جدًا من درجات الحرارة وتتحكم في جودة الثلج من خلال استخدام المراوح وضواغط الهواء. هذه التقنيات هي الأنسب للممرات والممرات الواسعة التي من المقرر افتتاحها في وقت مبكر من فصل الشتاء لتغطية الثلوج الأولية. تعد أنظمة الخلط الخارجية أكثر اقتصادا من حيث استهلاك الطاقة ، ولكنها تسمح بالتشغيل في نطاق درجة حرارة أضيق. عيب آخر لأنظمة الخلط الخارجية هو حساسية الرياح العالية لصانعي الثلج. تتطلب أنظمة الخلط الخارجية ما يصل إلى 30٪ من أعمال تعبئة الثلج أكثر من أنظمة المزج / المروحة الداخلية. يوصى باستخدام هذه الأنظمة للممرات الضيقة التي تفتح لاحقًا. عند اختيار نوع صانعي الثلج ، لا يتم أخذ سعر الشراء الأولي لآلة صنع الثلج في الاعتبار فحسب ، بل يتم أيضًا أخذ تكلفة النظام نفسه (الأبراج ومحطات الضخ / الضاغط). يأخذ الحساب أيضًا في الاعتبار كفاءة وإمكانية تطبيق هذا النوع من مولدات الثلج في ظروف محددة من المنحدر. يأخذ هذا في الاعتبار درجة حرارة صناعة الثلج ، ونوع التضاريس ، وعرض المسار ، وتاريخ بدء الموسم المطلوب ، ومتطلبات مستوى الضوضاء.
الجدول 1. مزايا وعيوب أنواع معينة من أنظمة صنع الثلج
|
نوع نظام صنع الثلج |
المميزات والعيوب |
|
مع الخلط الداخلي |
المزايا: حساسية منخفضة للرياح ، تعمل بها درجات حرارة عالية، الوزن الخفيف لمولد الثلج ، القدرة على الثلج بمسارات واسعة ، القدرة على ضبط جودة الثلج. العيوب: كفاءة طاقة منخفضة ، تتطلب هواء مضغوط من محطة الضاغط ، ضوضاء عالية من ضاغط الهواء. |
|
الخلط الخارجي |
الفوائد: كفاءة أكبر في استخدام الطاقة مقارنةً بالأنظمة المختلطة داخليًا حيث أن الهواء المضغوط مطلوب. ضوضاء منخفضة ، تحكم سهل. العيوب: حساسية عالية للرياح ، نطاق درجة حرارة تشغيل ضيقة ، بعد التثبيت من الصعب الانتقال إلى مكان آخر ، من الممكن حقًا تنظيم جودة الثلج فقط في نطاق ضيق جدًا ، وخسائر عالية بسبب الرياح والتسامي. |
|
أنظمة المروحة |
الفوائد: الحد الأدنى من الهواء المضغوط المطلوب ، التكنولوجيا الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، مستوى الضوضاء المنخفض ، مجموعة واسعة من مراقبة جودة الثلج. العيوب: يصعب تحريك صانعي الثلج على المنحدر ويتطلبون ضاغطات الثلج للتحرك لأن المعدات ضخمة وثقيلة. |
2. الخزانات الاصطناعية
يتطلب الحصول على الثلج كمية كبيرة من الماء. لإنشاء غطاء ثلجي بسمك 16 سم على مساحة 60 × 60 مترًا ، يلزم 277500 لتر من الماء. غالبًا ما يمثل هذا الطلب المرتفع على المياه مشكلة لمنتجعات التزلج ، حيث يلزم وجود مصادر مائية ذات إمدادات مياه كبيرة. استهلاك المياه من مصادر طبيعية خلال فصل الشتاء ، مع انخفاض معدلات تدفق المياه ، يمكن أن يضر الطبيعة. لحماية سكان الخزانات وإمكانية استخدام الجداول والأنهار الصغيرة ، عادة ما يتم إنشاء خزانات اصطناعية لأنظمة صنع الثلج. يقلل استخدام الخزانات الاصطناعية أيضًا من تكلفة نقل المياه عبر خطوط الأنابيب. هذه الوفورات بسبب قوى الجاذبية ممكنة بشرط أن يقع الخزان فوق مستوى تركيب نظام صنع الثلج. في الوقت نفسه ، يتم سداد تكاليف بناء خزان اصطناعي عن طريق توفير الكهرباء لرفع المياه على مدى عدة سنوات.
3. درجة حرارة الرطب / الجافة
تؤخذ درجة الحرارة المحيطة على أنها درجة حرارة البصيلة الجافة. الرطوبة النسبية هي مؤشر كمي لمحتوى بخار الماء في الغلاف الجوي. تلعب الرطوبة النسبية للهواء المحيط دورًا مهمًا للغاية في إنتاج الثلج. تؤدي الزيادة في كمية بخار الماء في الهواء إلى انخفاض معدل تبريد قطرات الماء إلى درجات حرارة التنوي (تكوين البلورات). عندما يتم رش قطرات الماء في الهواء عند رطوبة منخفضة ، أي مع محتوى منخفض من بخار الماء ، يتبخر بعض هذا الماء ، ونتيجة لذلك ، يبرد الهواء المحيط ، لأن لتبخير الماء ، تحتاج إلى تسخينه حتى الوصول إلى حرارة التبخر الكامنة. يتطلب الأمر 539 سعرًا حراريًا لتبخير لتر واحد من الماء ، بينما يتطلب الأمر 80 سعرًا حراريًا فقط للتجميد. هذا يعني أن تبخر لتر واحد من الماء يسمح بتجميد 6.7 لتر من الماء عند 0 درجة مئوية (يجب تحرير 1 كالوري فقط لتبريد الماء بمقدار 1 درجة مئوية ، وهذا هو السبب في أن درجة حرارة الماء لا تؤثر التوازن الحراري عملية صنع الثلج أكثر من اللازم).
كتقدير أولي ، يمكن أخذ تأثير التبريد لعملية التبخر على النحو التالي: انخفاض في درجة حرارة البصيلة الجافة الفعلية بمقدار 0.5 درجة مئوية لكل انخفاض بنسبة 10٪ في الرطوبة النسبية. أمثلة:
الهواء عند -2 درجة مئوية و 50٪ رطوبة نسبية له نفس قدرة التبريد مثل الهواء المشبع (100٪ رطوبة نسبية) عند -4 درجة مئوية.
يتمتع الهواء عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ورطوبة نسبية 40٪ بنفس قدرة التبريد مثل الهواء المشبع عند -3 درجات مئوية.
تأخذ درجة حرارة اللمبة الرطبة (درجة حرارة الرطوبة) في الاعتبار عاملين في وقت واحد - درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية ، لذلك يتم استخدام هذه المعلمة في تصميم أنظمة صنع الثلج. درجة حرارة المصباح الرطب هي درجة حرارة القطرات الصغيرة التي تترك فوهات مولد الثلج ، والتي يتم الوصول إليها عند اكتمال جميع عمليات التبادل الحراري مع البيئة. تبدأ جميع الأنظمة الأوتوماتيكية (بما في ذلك إدارة المياه) المثبتة في دول أوروبا الغربية في إنتاج الثلج عند -4 درجة مئوية في الضفة الغربية. في الوقت نفسه ، يُعتقد أن إنتاج الثلج في درجات حرارة أعلى غير منتج ومكلف بلا داع. فقط عدد قليل من المنتجعات في الأجزاء الأكثر دفئًا من أوروبا ، مثل إسبانيا والبرتغال ، بدأت في إنتاج الثلج عند درجة حرارة -2 درجة مئوية ، لأنه لا يوجد خيار.
4. المضافات الخاصة
لتكوين بلورات الماء في درجات حرارة محيطة عالية ، يتم استخدام إضافات خاصة في الماء. تلعب جزيئات هذه المواد المضافة دور النوى (البذور) التي تتشكل حولها الهياكل البلورية. كما ذكرنا أعلاه ، تسمى عملية تكوين البلورات هذه بالتنوي غير المتجانس. كإضافات خاصة ، يتم استخدام بروتينات خاصة (بروتينات). هذه المواد المضافة توفر الطاقة وتنتج الثلج جودة جيدة في درجات حرارة هامشية. يعتمد قرار استخدام المضافات الخاصة عادة على نقاء الماء المستخدم ووجود / عدم وجود مواد طبيعية فيه تساهم في عملية تكوين البلورات. في كثير من الأحيان ، تحتوي المياه من الخزانات الطبيعية بالفعل على كمية كافية من المواد الأساسية ، وبالتالي ، فإن استخدام المواد المضافة غير مطلوب.
5. أنظمة التبريد
عند درجات حرارة مصدر المياه التي تزيد عن +5 درجة مئوية ، يتم استخدام أنظمة تبريد خاصة لتبريد الماء قبل إطعامه في نظام صنع الثلج. لخفض درجة حرارة الماء تأثير إيجابي على كفاءة صناعة الثلج من خلال تقليل فقد الطاقة من أجل تبخر المياه. قد يكون لدى أنظمة التبريد تصميمات مختلفة ومبادئ العمل. يمكن استخدام كل من أبراج التبريد (أبراج التبريد) وأنظمة التبريد بالتدفق المباشر. يسمح استخدام أبراج التبريد بالفتح المبكر موسم التزلج وتنتج الثلج في درجات حرارة محيطة أعلى.
6. إدارة نظم صنع الثلج
أحد النقاط المهمة عند اختيار المعدات لنظام صنع الثلج هو اختيار نوع التحكم ، لأن تكاليف التشغيل الإضافية ستعتمد إلى حد كبير على هذا.
وصف عمل ومزايا الأنظمة الأوتوماتيكية:
يتم إرسال معلومات حول الظروف الجوية للبيئة (الرطوبة ودرجة الحرارة وسرعة الرياح والاتجاه) كإشارة قياسية تمثيلية أو رقمية إلى نظام التحكم. يقوم نظام الأتمتة بتقييم احوال الطقس ويقوم تلقائيًا (بدون مشاركة المشغل) بتعديل المعلمات التكنولوجية لعملية صنع الثلج. يمكن للمشغل ، إذا رغب في ذلك ، استخدام جهاز كمبيوتر لتعيين معلمات التشغيل الخاصة بالعملية. يتيح لك التحكم التلقائي تقليل تكلفة ضخ الماء والهواء بشكل كبير (بدون تكاليف غير ضرورية لضخ فائض) وصيانة النظام. يتم تقليل الوقت اللازم لإعداد النظام بشكل كبير ، حيث إن وقت استجابة مكونات النظام لا يتجاوز جزء من الثانية. في الوقت نفسه ، تزداد كفاءة الأنظمة الأوتوماتيكية ذات المزج الداخلي وأنظمة المروحة بنسبة 30-50٪ مقارنة بالأنظمة اليدوية.
بالنسبة للأنظمة المختلطة خارجيًا ، فإن الزيادة في الكفاءة لا تكاد تذكر لأن هذه الأنظمة لا تتطلب تعديلات مستمرة. مع التغيرات الحادة في الظروف الجوية ، من الضروري التحول من صناعة الثلج من منطقة إلى أخرى. يسمح البرنامج للمشغل بالتركيز على مثل هذه المهام بسهولة ، بينما يتم التكيف مع الظروف الجوية من قبل النظام نفسه. يقوم نظام التحكم تلقائيًا بضبط ضغط الماء لتكييف نظام صنع الثلج مع الظروف الجوية. علاوة على ذلك ، فإن التشغيل الآلي لضواغط الهواء ينظم الضغط في خط الهواء ، وإذا لزم الأمر ، يوزع الحمل بين الضواغط ، ويقوم أيضًا بتشغيلها / إيقاف تشغيلها حسب طلب الهواء في النظام. يسمح البرنامج بالمراقبة المستمرة لمعلمات العملية (درجة حرارة الماء ، معدلات تدفق / ضغط الماء والهواء).
تستغرق الأنظمة اليدوية من ساعة إلى أربع ساعات لبدء التشغيل ومن ساعة إلى ثلاث ساعات للإغلاق. في بداية الموسم ، تتراوح الفترات الزمنية التي يمكن خلالها إنتاج ثلج عالي الجودة من 6 إلى 8 ساعات. يحدث بدء تشغيل وإغلاق الأنظمة الأوتوماتيكية في سبع إلى خمس عشرة دقيقة. تراقب الأنظمة الأوتوماتيكية باستمرار جودة الثلج الناتج عن طريق الضبط المستمر لمعلمات التشغيل لمولدات الثلج. من ناحية أخرى ، تتطلب الأنظمة اليدوية التحكم والتعديل من قبل موظفين مؤهلين مباشرة في موقع تركيب مولدات الثلج في حالة حدوث تغيرات في الظروف الجوية ، مما يؤثر سلبًا على جودة الثلج ويزيد من تكلفته. تبلغ الزيادة في الكفاءة التشغيلية لأنظمة صنع الثلج مقارنة بالأنظمة اليدوية 40-60٪.
تعتبر موثوقية وسلامة الأنظمة من العوامل الحاسمة عند اختيار نوع التحكم ، حيث تستخدم الأنظمة ضغوطًا عالية جدًا للماء والهواء يسمح لك نظام التشغيل الآلي المثبت بشكل صحيح بالتحكم في هذه المعلمات دون تدخل المشغل في تشغيل عناصر النظام التي يحتمل أن تكون خطرة. يسمح نظام الإخطار الفوري بحالات الطوارئ وحالة المعدات للمشغل بضبط تشغيل النظام على الفور.
أخيرًا ، تنشئ أنظمة الأتمتة ملفات أرشيفية - تقارير عن جميع جوانب عملية توليد الثلج (الكهرباء المستهلكة ، موارد المياه المستهلكة ، كمية ونوعية الثلج المنتج ، بالإضافة إلى التحليلات الاقتصادية).
7. ضواغط الهواء
غالبًا ما يكون نظام ضاغط الهواء جزءًا لا يتجزأ من نظام صنع الثلج. يعمل الهواء المضغوط ، عندما يترك فوهة مولد الثلج ، على الحصول على تشتت القطرات الدقيقة في الهواء. هذه القطرات الصغيرة هي "قلب" رقاقات الثلج في المستقبل. بالنسبة للأنظمة ذات الخلط الداخلي ، يعد استخدام الهواء المضغوط شرطًا أساسيًا للحصول على خليط الماء والهواء. بالنسبة لمثل هذه الأنظمة ، تعتمد عملية تكوين بلورات الثلج على مدة وجود القطرات في الهواء وعلى تأثير التبريد عندما يتمدد خليط الماء والهواء عند مخرج الفوهة. تعتمد أنظمة الخلط الخارجية وأنظمة المروحة على نفس القوانين الفيزيائية.
المصدر الرئيسي لاستهلاك الطاقة في أنظمة صنع الثلج هو ضواغط الهواء. عادةً ما يأتي 40-70٪ من استهلاك الطاقة من ضواغط الهواء وأتمتتها. تتكون أنظمة ضغط الهواء من الضواغط ونظام إمداد الهواء وعناصر التشغيل الآلي وأنظمة تخزين الهواء المضغوط في بعض الأحيان. التكلفة الأولية لشراء ضواغط الهواء ليست سوى جزء من جبل الجليد تحت سطح البحر من النفقات الرأسمالية ، حيث أن فاتورة الكهرباء السنوية قابلة للمقارنة مع تكلفة شراء الضواغط نفسها. لذلك ، بالنسبة لأنظمة صنع الثلج ، من المهم جدًا اختيار ضاغط ذو كفاءة وكفاءة عالية. يلعب ضيق أنظمة إمداد الهواء دورًا مهمًا أيضًا ، لأنه إذا لم يكن ضيقًا ، فمن الممكن حدوث خسائر تصل إلى 20-30 ٪ من الهواء المضغوط المنتج.
8. خطوط الأنابيب
يتم إيلاء اهتمام خاص في أنظمة صنع الثلج الميكانيكية لخطوط الأنابيب ، والتي تعتمد عليها جودة وموثوقية ومتانة النظام بأكمله إلى حد كبير. قامت الشركات الأوروبية ، بناءً على سنوات عديدة من الخبرة التشغيلية ومع مراعاة خصوصيات التركيب في الظروف الجبلية ، بتطوير أنواع خاصة من الأنابيب وتقنيات لتمديدها ووصلاتها ، مما يوفر نسبة مثالية من السرعة والجودة والتكاليف للمياه نظام العرض.
فمثلا:
عند استخدام أنابيب فصل سريع مكلفة نسبيًا مع خارجية وداخلية مغلفة بالبلاستيك وتوفر فترة الخدمة التي تبلغ 30 عامًا جودة مياه عالية وأقصى سرعة وأقل تكلفة لأعمال البناء والتشغيل الإضافي ، حيث لا توجد حاجة لاستخدام خاص طويل الأجل الفنيين ، الميكانيكيون ذوي المهارات العالية ، اللحامون ، اختبار التماس ، إلخ.
عند استخدام أرخص الأنابيب الملحومة والطويلة والثقيلة "السوداء" غير المصممة خصيصًا للاستخدام في التضاريس الوعرة (يتطلب وضعها معدات خاصة قادرة على العمل في التربة الصخرية ذات المنحدرات الكبيرة ، وتقنيات خاصة للحام عالي الجودة ، "التثبيت" ، التثبيت ، العزل المائي ، إلخ.) ، ليس فقط التكلفة الإجمالية لبناء نظام إمداد بالمياه تزيد 3-4 مرات ، ولكن بسبب عمر الخدمة المنخفض (حوالي 5 سنوات) و جودة المياه (الصدأ) ، وتكاليف التشغيل لجميع المعدات تزداد بشكل كبير نظام ميكانيكي صناعة الثلج بشكل عام (محطات ضخ ، صنابير مياه ، مولدات ثلجية).
الخيار الأفضل بتكلفة أولية منخفضة وجودة مقبولة (إذا كانت الظروف الجوية الملائمة تسمح بالعمل) هي أنابيب مجلفنة ملحومة بمقبس خفيف. ولكن يجب بالضرورة تحديد مدى ملاءمة استخدامها بناءً على خصوصية ظروف التضاريس في كل حالة محددة.
نأمل أن تقنع البيانات المذكورة أعلاه المستثمرين المحتملين ومنظمي مراكز التزلج الحديثة أنه عند تثبيت أنظمة صنع الثلج الميكانيكية ، من الضروري مراعاة جميع العوامل المتعلقة بكل من المعدات والمكان الذي سيتم فيه تثبيت النظام. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج نظام صنع الثلج الميكانيكي دائمًا إلى التثبيت والصيانة فقط من قبل المتخصصين و "الهواة" في هذه العملية غير مقبول.
وضع مقترح فني واقتصادي يجب على منظم مسار التزلج تقديم مسح طبوغرافي للمنطقة بمقياس M 1: 1000 أو M 1: 2000 مع البيانات التالية:
المناطق المراد تساقطها
منحدرات التزلج ومباني البنية التحتية ؛
مكان وطبيعة كمية الماء (خصم متر مكعب من الماء / ساعة) ؛
الوقت اللازم لصنع الثلج الأولي بسمك طبقة ثلجية تبلغ 30 سم (يستغرق عادةً 50-200 ساعة) ؛
بيانات عن درجة حرارة الهواء والرطوبة أو درجة حرارة المصباح الرطب (لبدء النظام في بداية الموسم ، للتشغيل خلال الموسم) ؛
بيانات عن اتجاه الرياح السائدة وسرعتها ؛
درجة أتمتة النظام (يدوي ، شبه آلي ، مركزي آلي بالكامل).
للتخطيط لأي استثمار ، من حيث الحجم والتوقيت في نظام صنع الثلج الميكانيكي ، يجب مراعاة عدة عوامل ، وهي:
1. يحتاج أي مجمع تزلج يدعي الاستخدام المكثف والفعال إلى أنظمة ميكانيكية لصنع الثلج.
حتى في المناطق ذات كافية طبيعية الغطاء الجليدي ، فإن استخدام أنظمة صنع الثلج الميكانيكية لا يسمح فقط بتمديد الموسم لمدة شهر على الأقل ، وزيادة الربحية ، ولكنه يضمن أيضًا استقرار التخطيط وعقد الأحداث والمسابقات المختلفة ، ويضمن وجود غطاء ثلجي مستقر على المسارات مع الاستخدام المكثف ، يسمح لك بإنشاء هياكل ثلجية متخصصة (الشرائح ، المناطق العريضة النهاية "، إلخ) ، والتي بدورها تزيد بشكل حاد من سيولة المجمع ككل. وفي ظروف" الاحتباس الحراري "، يتم استخدام تصبح أنظمة صنع الثلج الميكانيكية ذات أهمية خاصة.
2. نظام صنع الثلج عبارة عن مجموعة معقدة من الهياكل والأجهزة الهندسية ، والتي تشمل بالضرورة:
خزان اصطناعي لتخزين المياه (إذا لم يكن هناك خزان طبيعي - بحيرة أو نهر) ؛
سحب المياه (مضخات غاطسة ، بئر) ؛
نظام تنقية المياه
معدات تبريد المياه (برج التبريد أو التبريد بالتدفق المباشر) ، إذا لزم الأمر ؛
محطات الضخ / الضاغط الرئيسية (يمكن أن تكون محطة الضخ متحركة ، في بعض أنواع أنظمة صنع الثلج ، يتم تثبيت الضواغط مباشرة على المدافع)
إمدادات المياه / الهواء (الأنابيب ، الصنابير ، نظام الصرف)
معدات القياس (محطات الطقس والرياح ، أجهزة التحكم في ضغط المياه / الهواء والتدفق ، إلخ.)
مدافع الثلج بمختلف أنواعها (ماء - هواء بخلط داخلي وخارجي ، مروحة متعددة الفوهة مع فوهة مركزية) ثابتة أو متحركة
أنظمة التحكم في صنع الثلج (وحدات PLC (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة) ، وكابلات التحكم أو شبكة الألياف الضوئية ، وأجهزة الكمبيوتر ذات التحكم المركزي ، ووحدات التحكم اللاسلكي)
مزود الطاقة من TP (موصلات لتوصيل البنادق ، كابل الطاقة الكهربائية).
نظم صنع الثلج الميكانيكية Snowstar. التصميم والتركيب والإصلاح والخدمة.
الممثل الرسمي لـ Snowstar في روسيا هو مجموعة شركات Gorimpex.
06.03.2017 08:38
اليوم ، تعتبر مدافع الثلج عنصرًا لا غنى عنه في مختلف المجالات. إنه جهاز لصنع الثلج بمروحة قوية. تستخدم مدافع الثلج في صناعة السيارات والطائرات ، في الاقتصاد الوطني. لكنها تحظى بشعبية خاصة في مجال الترفيه الرياضي ، في منتجعات التزلج. بمساعدة هذا الجهاز المعجزة ، من الممكن ليس فقط إنشاء ثلج اصطناعي ، ولكن أيضًا رشه في الاتجاه الصحيح على أي مسافة.
لماذا وفي أي الحالات منظمي المسابقات الرياضية و بقية نشطة اللجوء إلى صنع غطاء ثلجي صناعي؟ السبب الأول هو عدم وجود ثلوج كافية على مسار التزلج أو في المناطق التي توجد بها مراكز سياحية للاستجمام الشتوي النشط. أيضًا ، لا يسع المرء إلا أن يلاحظ جودة الثلج الذي تم الحصول عليه. إذا كان الثلج الحقيقي يتكون من رقاقات ثلجية ، فإن الثلج الاصطناعي يتكون بالكامل من قطرات الماء المجمدة. هذا يزيد من رطوبة وكثافة الغطاء الثلجي الناتج ، ويبقى حتى في جميع المناطق. وبالتالي ، يصبح من الممكن تهيئة نفس الظروف لجميع المشاركين في الأحداث الرياضية (التي تقام في منطقة بها غطاء ثلجي اصطناعي).
كما أن الثلج الاصطناعي لا يذوب لفترة أطول من المعتاد. ما هو سبب ذلك؟ الجواب يعود مرة أخرى إلى تكوين الثلج. تلقى قطع الثلج بطريقتها الخاصة مظهر خارجي مثل الحبوب الصغيرة ، فهي لا تتبلور لتصبح رقاقات ثلجية حقيقية. بالإضافة إلى أن الثلج من المدافع أنظف وأكثر تجانسًا ، فهو لا يحتوي على شوائب غريبة وغبار ومواد أخرى تساهم في الذوبان السريع.
إنتاج الثلج: أسطورة أم حقيقة؟
إنتاج الثلج اليوم ليس أسطورة ، ولكنه حقيقة واقعة. يمكنك الحصول على ثلج بالجودة المطلوبة باستخدام معجزة التكنولوجيا - مدافع الثلج. لذا ، فإن الوظيفة الأولى لمسدس الثلج هي إنتاج الثلج. كيف يعمل؟ ما الذي يحدد الجودة والخصائص الفيزيائية لرقائق الثلج المنتجة؟
يمكن الحصول على الثلج الاصطناعي بطرق مختلفة - كل هذا يتوقف على درجة حرارة الماء والهواء ، وكذلك مدة الرحلة من البخاخ. يتم خلط رقائق الثلج مع الهواء ثم إطلاقها في الغلاف الجوي. يتضح أن الثلج يكون أكثر ليونة في الاتساق إذا كان في حالة طيران لفترة أطول. إذا تساقط الثلج على الأرض بسرعة كبيرة ، فسيكون ثقيلًا ورطبًا. يمكننا القول أن الأمر كله يتعلق بجهاز البندقية. نظرًا لحقيقة أن المروحة قوية ويمكنها رش الماء لمسافات طويلة جدًا ، فإنها تنتج ثلجًا ناعمًا.
تحظى الثلوج الاصطناعية بشعبية كبيرة في الوقت الحاضر للعروض والعطلات المختلفة والمناسبات وحفلات الزفاف والمناسبات السنوية. يتم استخدامه في العروض كديكور ، لتزيين نوافذ المتاجر ، في داخل الحانات والمطاعم ، سيجد الثلج أيضًا تطبيقًا. لا تلطخ الملابس ، وهي غير سامة ، تبدو تمامًا مثل الملابس الحقيقية.
كيف تصنع الثلج الاصطناعي بيديك
الأهم من ذلك أنك تحتاج إلى سائل مركز أو مسحوق خاص. يتم إنتاجه بشكل رئيسي من قبل الشركات المصنعة الأجنبية.
لصنع ثلج صناعي بيديك ، تحتاج إلى إضافة ماء عادي إلى هذا المسحوق أو التركيز ، وبعد ذلك يزداد حجمه ما يقرب من مائة مرة. يتم تخزين هذا الثلج الاصطناعي لعدة أيام. بعد مرور الوقت ، يبدأ في الجفاف وانخفاض في الحجم. إذا جمعت كل شيء وأضفت الماء مرة أخرى ، فسوف تعود إلى حالتها السابقة. يتم غسل الثلج الاصطناعي بسهولة ولا يترك بقعًا على السطح.
مدفع الثلج
سيكون من السهل جدًا تطبيق الانجرافات الثلجية الجميلة في بضع ثوانٍ فقط. من أجل الحصول على تأثير العاصفة الثلجية أو تساقط الثلوج ، يتم استخدام مدفع هوائي ومولد ثلج خاص. المولد عبارة عن جهاز خاص يزن من أحد عشر إلى عشرين كجم. ولكن هناك أيضًا تركيبات للثلج الاصطناعي حجم كبير - من أربعين كجم. يعمل مولد الثلج هذا على مركز تم تخفيفه مسبقًا بالماء. يتم توفير التركيز من أمريكا ، وهو معتمد. يكفي لتر واحد من الماء لمدة ساعة من تشغيل مثل هذا التثبيت. يمكن برمجة حجم وشكل رقاقات الثلج مسبقًا. يصل انتشار رقاقات الثلج إلى خمسة عشر متراً.
فيديو: اختبار مقارن لبنادق مولد الثلج.
سعر مدفع الثلج هو 150.000-1.000.000 روبل. التكلفة تعتمد على أدائها. تستخدم بشكل رئيسي في منحدرات التزلج. كبداية ، من الأفضل شراء مولدات الثلج الأكثر تكلفة. يمكن أيضًا تأجيرها. يتراوح سعر الإيجار لكل ساعة عمل من ألفين إلى خمسة آلاف روبل.
تم تصميم مولدات مروحة الثلج (بنادق الثلج) للاستخدام في الهواء الطلق في درجات حرارة تحت الصفر. يشمل صانع الثلج:
قاعدة في إصدارات مختلفة (مزلقة ، هيكل بعجلات ، إطار ، إلخ)
ضاغط
معجب
نظام التزويد بالمياه
كتلة فوهة (جامع)
وحدة التحكم (يدوي أو نظام ESGC-AUTO)
مجموعة المولدات المزودة بمراوح الثلج (بنادق الثلج) التي تنتجها Ecosystem ومولداتها الرئيسية مواصفات والتكلفة
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - أقصى إنتاجية يتم الوصول إلى صانع الثلج عند درجة حرارة -15 درجة مئوية. عند درجة حرارة -4 درجة مئوية ، لا يزيد أداء مسدس الثلج عن 20-30 ٪ من الحد الأقصى.
** - يمكن الحصول على الضغط وتدفق الماء اللازمين لتشغيل مولد الثلج باستخدام ثابت أو متحرك محطة ضخ.
*** - الحزمة القياسية تشمل: مولد ثلج يدوي ، كابل كهربائي - 20 متر ، خرطوم إمداد المياه - 20 متر ، مجموعة قطع غيار ، مصباح أمامي.
من الممكن استبدال ضاغط الهواء القياسي بزيت متقدم أو إصدار ضاغط خالٍ من الزيت Snow (بتكلفة إضافية).
مدفع الثلج ESG-310 قيد التشغيل
يتم تسليم مولدات الثلج من المستودعات أو عند الطلب. يتم تنفيذ التكليف والتشغيل والضمان وصيانة الخدمة بواسطة متخصصين في شركتنا. مدة تسليم المعدات من 4 إلى 12 أسبوعًا ، اعتمادًا على التكوين والأداء.
نظام المراقبة والتحكم الآلي ESGC
يمكن تجهيز جميع طرازات سلسلة ESG-2XX و ESG-3XX بنظام مراقبة وتحكم آلي ESGC تم تطويره بواسطة Ecosystem. يعد نظام التحكم والمراقبة الآلي لمسدس الثلج عبارة عن مجمع للأجهزة والبرامج ، والذي يتضمن:
ESGC-AUTO - يراقب النظام المعلمات البيئية (درجة الحرارة المحيطة ، والرطوبة النسبية للهواء ، ودرجة حرارة الماء المزود ، وما إلى ذلك) ، ويسمح لك ببدء مسدس الثلج "بزر واحد" ، ويغير أوضاع تشغيل مسدس الثلج تلقائيًا حسب التغييرات في المعلمات البيئية ، يصدر تحذيرًا أو يوقف تشغيل مسدس الثلج عندما يكون من المستحيل الحصول على ثلج عالي الجودة أو في حالة الطوارئ. يتيح لك النظام أيضًا التحكم في مسدس الثلج في الوضع اليدوي مع الإشارة إلى المعلمات البيئية الحالية. من الممكن توصيل النظام بوحدة تحكم خارجية عبر واجهة RS-485 باستخدام بروتوكول MODBUS.
ESGC-COM - النظام عبارة عن جهاز تحكم رئيسي وجهاز آلي مكان العمل المشغل ، الذي يتحكم في المعلمات البيئية (بما في ذلك اتجاه الرياح وقوتها) ، بالإضافة إلى معلمات كل مسدس ثلجي مزود بنظام EGSC-AUTO. يسمح لك النظام بالتحكم الكامل في أداء جميع بنادق الثلج ومحطات الضخ ومحطات الطاقة في وقت واحد ، فضلاً عن برمجة تشغيلها بناءً على مهام صنع الثلج عالي الجودة للجسم. يتم توصيل وحدة التحكم في الرأس ، وكذلك الأجهزة المراقبة ، عبر واجهة RS-485 (زوج مجدول) ، والتي توفر طول ناقل يصل إلى 1200 متر بدون مكررات. يتم تبادل البيانات وفقًا لبروتوكول MODBUS الصناعي ، مما يجعل من الممكن توصيل أجهزة وهياكل الجهات الخارجية والتحكم فيها.
معدات لمجمعات صنع الثلج
تعد مولدات الثلج جزءًا من نظام صنع الثلج الاصطناعي ، لذلك ، من أجل صنع ثلج صناعي فعال لجسم ما ، هناك حاجة إلى عدد من الهياكل والأجهزة الهندسية ، والتي تشمل:
هيكل كمية المياه
نظام الترشيح؛
نظام تبريد الماء (إذا لزم الأمر)
ثابتة أو متحركة محطات الضخ ;
التركيبات وأعمدة الطاقة وخطوط الأنابيب ؛
نظام التحكم والإدارة ؛
خراطيم الضغط العالي
مولدات الثلج
تقوم شركة Ecosystem عملية تركيب متكاملة لمجمعات صنع الثلج. يقوم المتخصصون لدينا بحساب وتصميم وإنتاج وتشغيل مجمع صناعة الثلج على أساس المعدات الخاصة بنا وعلى أساس المعدات من الشركات المصنعة الأخرى. تسمح مجمعات صنع الثلج بالحصول على غطاء ثلجي ثابت وموحد للسطح مع القليل من الثلج الطبيعي أو معدومه في الشتاء ، وبالتالي تمديد موسم التزلج لمدة 1-3 أشهر. تظهر الممارسة ذلك يقتصر استرداد تكلفة نظام صنع الثلج لمنحدر التزلج على موسم واحد.
مدفع الثلج ESG-360 في العمل