Снежное волнение, основанное на технологии Supersnow

Климат потеплеет, но преемники Марселя Хиршера и Линдси Вонн, а также обычные любители зимних видов спорта могут смотреть в будущее с оптимизмом — недостатка в снегу не будет. Технология Supersnow, поддерживаемая автоматизацией Siemens, помогает искусственному оснежению на склонах по всему миру.

Снегообразование стало неотъемлемой частью работы горнолыжных курортов, и соответствующие стратегии искусственного оснежения позволяют использовать даже несколько холодных дней для создания прочного снежного покрова. Поскольку снег отражает солнечный свет, не поглощая тепло, он может доставлять удовольствие лыжникам и сноубордистам в течение многих недель, сохраняя свою структуру даже при температуре выше нуля.

Искусственное оснежение осуществляется путем распыления микрокапель, которые, попадая в ледяной воздух, превращаются в снег. Снежный пистолет выбрасывает распыленную воду под давлением 40 бар, а дополнительные форсунки ускоряют процесс кристаллизации, превращая воду в мелкий снег.

«Для этого мы используем два типа форсунок — водяные форсунки и форсунки для зародышеобразования. Последние образуют более мелкие капли, и, кроме того, вода выдувается сжатым воздухом, что приводит к замерзанию. Конечно, для этого процесса необходим мороз». объясняет Роберт Мочарни, член правления компании Supersnow.

И это только начало, поскольку автоматизация доминирует на современных горнолыжных склонах. Оборудование для искусственного оснежения оснащено метеостанциями и системами управления, позволяющими ему работать частично или полностью автономно при интеграции с Система Snowmatic предоставлено компанией Supersnow.

«Чтобы начать оснежение, нам нужно несколько вещей. Во-первых, вода. Вода должна быть холодной, а значит, необходимы градирни. Нам также необходимо подавать воду к оборудованию для искусственного оснежения под высоким давлением, и насосные станции с насосными установками, а также трубопроводная система на склоне идеально подходят для этой цели», объясняет Роберт Мочарни из «Суперснега». «Нам также нужны системы управления и передовая автоматизация для управления такой установкой. Именно здесь в игру вступают компоненты Siemens, составляющие основу многих наших решений» добавляет он.

Ключевыми элементами искусственного оснежения являются устройства, которые фактически «производят снег», такие как снежные пушки, копья и вся система управления снегообразованием. Однако, как подчеркивают эксперты Supersnow, наиболее важным фактором являются люди — высококвалифицированные специалисты, отвечающие за проектирование, строительство и эксплуатацию оборудования и целых систем «снегообразования».

«В конце концов, все по-прежнему зависит от погоды. Отчасти это шутка, отчасти правда, потому что на самом деле прогноз говорит нам о том, можно ли начинать оснежение. Если ожидается, что условия будут благоприятными, мы запускаем систему, указывая, где и как будет происходить искусственное оснежение. В решениях, где насосные станции и клапаны управляются автоматически, руководящий персонал определяет только параметры и рабочий диапазон оборудования для искусственного оснежения. В неавтоматизированных системах эта работа должна выполняться людьми и постоянно координироваться», говорит Матеуш Лукащик, региональный менеджер компании Supersnow.

Эффективность оснежения зависит от количества подаваемой воды, а также от количества и конфигурации форсунок. В случае снежных пушек мощность и эффективность вентилятора, обеспечивающего надлежащее распыление частиц снега, также имеют решающее значение. Конечный результат достигается за счет оптимизации всех параметров: расхода воды, давления, выпуска воздуха и работы вентилятора.

Правильность процесса оснежения можно проверить, проанализировав качество снега, включая его плотность, температуру и объем. Эти параметры проверяются как во время производства, так и непосредственно на склоне. В большинстве устройств для искусственного оснежения процесс регулирования осуществляется автоматически, хотя этими параметрами можно управлять и вручную.

«Обычно мы выбираем качество снега по шкале от 1 до 7, а об остальном позаботится автоматизация. В системах с ручным управлением эти настройки необходимо настраивать вручную», объясняет Матеуш Лукащик из «Суперснега».

Модели, оптимизирующие выработку снега на склонах, помогают определить оптимальные параметры снегообразования. Эти модели анализируют температуру, влажность воздуха, скорость ветра, температуру воды и другие факторы окружающей среды. Однако местные условия являются наиболее важным фактором при выборе правильных настроек. По этой причине, хотя прогнозы погоды учитываются в стратегии снегообразования, они не являются самым решающим фактором для модели.

Искусственное оснежение осуществляется с помощью копьев и снегопушек, установленных на устойчивых основаниях и подключенных к питающим гидрантам. Это решение основано на автоматизации, обеспечиваемой Snowmatic, компьютерная система, разработанная компанией Supersnow для управления и мониторинга всего оборудования и контроля за процессом искусственного оснежения. Автоматизация, используемая Supersnow, частично основана на решениях Siemens.

«Система контролирует параметры искусственного оснежения, такие как температура, расход воды и давление. Он также контролирует температуру воздуха, а также рабочие параметры оборудования и электропитания. Это обеспечивает надлежащее регулирование как насосных станций, так и устройств для искусственного оснежения», объясняет Роберт Мочарни из «Суперснега».

Устройства экосистемы Siemens используются в ключевых компонентах систем Supersnow, а именно в насосных станциях и снежных пушках.

«В последнем случае контроллеры от S7‑1200 серии являются сердцем устройства. Эти контроллеры используют алгоритмы, которые вычисляют, например, коэффициент качества снега по отношению к другим параметрам. Контроллеры Siemens также отвечают за другие важные области, такие как регулирование давления, мониторинг параметров, расчет расхода и ПИД-регулирование. На насосных станциях устройства Siemens, среди прочего, отвечают за регулирование мощности и управление процессами перекачки в соответствии с заранее заданными сценариями и алгоритмами», объясняет Марчин Котер, Менеджер по продажам в Siemens.

Портфель продуктов Siemens, используемых Supersnow, также включает устройства плавного пуска — SIRIUS 3RW, которые обеспечивают плавный запуск двигателя и тихую остановку, а также Панели HMI. Они обеспечивают простое и эффективное взаимодействие с решениями Supersnow, облегчая эксплуатацию оборудования, а также мониторинг и контроль процессов.

Процесс искусственного оснежения требует больших затрат энергии. Она требует использования мощного электрооборудования и потребляет значительное количество воды. Поэтому в системах, разработанных Supersnow, оптимизация энергопотребления играет ключевую роль.

«В зависимости от протяженности зоны катания потребление воды и энергии может значительно различаться. Например, на одном из крупных курортов Польши, где работает около 250 устройств для искусственного оснежения, ежедневное потребление воды достигает 70 000 м³. В системе используются четыре насосные станции общей производительностью 3000 м³ в час и комбинированной мощностью 6,48 МВт. В общей сложности для производства снега используется 18 насосов высокого давления», объясняет Матеуш Лукащик из «Суперснега».

Оптимизация энергоэффективности, проводимая Supersnow, распространяется на различные компоненты системы. Важным аспектом экономии является минимизация потребления энергии в самих снежных пушках. Другие части установки также предназначены для снижения потребления воды и энергии в процессе искусственного оснежения.

«Геометрия лопастей крыльчатки разработана таким образом, чтобы обеспечить максимально возможный поток воздуха при минимальном потреблении электроэнергии. Оптимизация параметров снегообразования — непрерывный процесс, потому что в таких сложных системах существуют сотни точек оптимизации», объясняет Дариуш Качор, руководитель отдела разработки продуктов для искусственного оснежения в компании Supersnow.

Оборудование для искусственного оснежения обычно работает ночью, когда температура самая низкая, хотя на некоторых склонах снег также выпадает днем. С апреля по октябрь проводятся работы по техническому обслуживанию, включая модернизацию и усовершенствование системы, расширение установки или замену изношенных компонентов. В ходе технического обслуживания проводятся проверки состояния и герметичности водяных секций, мониторинг рабочих параметров насосной станции, очистка фильтрационных систем, фильтров и форсунок снегопушек, а также эксплуатационные испытания.

«Что касается стратегии оснежения, то наиболее интенсивное оснежение проводится непосредственно перед началом сезона, чтобы максимально эффективно подготовить склоны. В дальнейшем оснежение производится по мере необходимости во время последующих погодных окон. В Польше лыжный сезон длится около четырех месяцев. Однако, чтобы проект был успешным, мы интенсивно работаем над ним в течение всего года» раскрывает Матеуш Лукащик из «Суперснега».

Решения по автоматизации на основе устройств и программного обеспечения Siemens обеспечивают надежную работу системы искусственного оснежения в течение всего сезона.

«Системы, разработанные Supersnow, доказывают свою надежность уже 25 лет. Несомненно, самая большая проблема в области искусственного оснежения заключается в максимизации производства снега. Вот почему так важно, чтобы оборудование работало на основе надежной автоматизации, и именно это мы и предлагаем». говорит Марчин Котер от Siemens.

«Изменение климата означает, что погодное окно, позволяющее производить искусственный снег, часто бывает очень коротким. Наши инженеры оптимизируют оборудование для работы в любых условиях, уделяя особое внимание чрезвычайно сложным температурам около 0 градусов Цельсия, которые являются пределом для производства искусственного снега с помощью вентиляторных снегогенераторов», заключает Дариуш Качор из «Суперснега».