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案例分析

由 Supersnow 技术提供动力,激动人心

Supersnow 提供的技术得到西门子自动化的支持,有助于在世界各地的斜坡上造雪。

气候正在变暖,但马塞尔·赫希尔和林赛·沃恩的继任者以及日常冬季运动爱好者可以乐观地展望未来——雪不会短缺。在西门子自动化的支持下,Supersnow 技术可帮助世界各地的斜坡造雪。

造雪已成为滑雪胜地运营的自然组成部分,适当的造雪策略可以利用即使是几天寒冷的天气来建造耐用的积雪。由于雪在不吸收热量的情况下反射阳光,它可以为滑雪者和滑雪板爱好者提供数周的乐趣,即使在高于冰点的温度下也能保持其结构。

造雪的物理学

人工造雪是通过喷洒微液滴进行的,当它们落入冰冻的空气中时,它们会变成雪。雪枪在压力下喷出雾化水 40 个酒吧,而额外的喷嘴可加速结晶过程,将水转化为细雪。

“为此,我们使用两种类型的喷嘴——水喷嘴和成核喷嘴。后者产生更细的液滴,此外,水被压缩空气吹出,从而启动冻结。当然,霜冻对这一过程的发生至关重要,” 解释 罗伯特·莫扎尼,Supersnow 管理委员会成员。

而这仅仅是开始,因为自动化在现代滑雪场占据主导地位。造雪设备配备了气象站和控制系统,与造雪设备集成后,可以部分或完全自主运行 Snowmatic 系统 由 Supersnow 提供。

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人工造雪是通过喷洒微液滴进行的,当它们落入冰冻的空气中时,它们会变成雪。该设备的操作由Supersnow开发的计算机系统控制。

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“要开始造雪,我们需要一些东西。首先是水。水应该是冷的,这意味着冷却塔是必要的。我们还需要以高压将水输送到造雪设备,而带泵组的泵站以及斜坡上的管道系统是实现这一目的的理想之选。” 解释 来自 Supersnow 的罗伯特·莫扎尼。 “我们还需要控制系统和高级自动化来管理这样的安装。这就是西门子组件发挥作用的地方,构成了我们许多解决方案的基础,” 他补充说。

造雪的关键要素是实际上 “造雪” 的设备,例如造雪机、长矛和用于控制造雪的整个系统。但是,正如Supersnow专家所强调的那样,最重要的因素是人员——负责设备和整个 “造雪” 系统的设计、建造和操作的高素质专业人员。

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造雪的关键要素是 “造雪” 的设备,即造雪枪和长枪,以及控制造雪的整个系统。

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雪枪以 40 bar 的压力喷射雾化水

“但是,归根结底,一切仍然取决于天气。这在一定程度上是在开玩笑,部分是真的——因为实际上,预测告诉我们是否可以开始造雪。如果预计条件有利,我们将启动系统,指定在何处以及如何进行造雪。在自动控制泵站和阀门的解决方案中,监督人员仅定义造雪设备的参数和运行范围。在非自动化系统中,这项工作必须由人执行并持续协调,” 说 Mateusz Lukaszczyk,Supersnow 区域经理。

造雪效率取决于供应的水量以及喷嘴的数量和配置。就造雪机而言,风扇的功率和效率——确保雪粒的正确雾化——也至关重要。最终结果是通过优化所有参数来实现的:水流、压力、空气输出和风扇运行。

通过分析雪质,包括其密度、温度和体积,可以验证造雪过程是否正常运行。这些参数既可以在生产过程中进行检查,也可以在斜坡上直接检查。在大多数造雪设备中,调节过程是自动进行的,尽管这些参数也可以手动控制。

“通常,我们会根据1到7的等级来选择雪质,其余的工作由自动化来完成。在手动系统中,必须手动调整这些设置,” 解释 Mateusz Lukaszczyk 来自 Supersnow。

优化斜坡造雪量的模型有助于确定最佳的造雪参数。这些模型分析温度、空气湿度、风速、水温和其他环境因素。但是,当地条件是选择正确设置的最关键因素。因此,尽管在造雪策略中考虑了天气预报,但它们并不是该模型最具决定性的输入。

自动化和经济学

造雪是使用安装在稳定的底座上并与补给消防栓相连的长矛和造雪枪进行的。该解决方案基于以下提供的自动化 斯诺玛蒂奇,Supersnow 开发的一种计算机系统,用于控制和监控所有设备并监督造雪过程。Supersnow 使用的自动化部分基于西门子解决方案。

“该系统控制温度、水流量和压力等造雪参数。它还监控空气温度以及设备和电源的运行参数。它确保了对泵站和造雪设备的适当监管,” 解释 罗伯特·莫扎尼 来自 Supersnow。

来自西门子生态系统的设备用于 Supersnow 系统的关键组件,即泵站和造雪机。

“在后者中,控制器来自 S7‑1200 系列是设备的核心。例如,这些控制器运行的算法可以计算与其他参数相关的雪质系数。西门子控制器还负责其他重要领域,例如压力调节、参数监控、流量计算和 PID 控制。在泵站中,除其他外,西门子设备负责根据预定义的场景和算法进行功率调节和处理泵送过程,” 解释 马辛·科特, 西门子销售经理。

Supersnow 使用的西门子产品组合还包括 软启动器 — SIRIUS 3RW,可确保电机平稳启动和安静停止,以及 HMI 面板。它们提供了与 Supersnow 解决方案的简单而高效的交互,使设备易于操作以及过程的监控和控制。

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来自西门子生态系统的设备用于 Supersnow 系统的关键组件。S7‑1200 系列的控制器构成了造雪机的 “心脏”

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造雪是能源密集型的。它需要使用大功率电气设备并消耗大量的水。因此,在Supersnow设计的系统中,能量优化起着关键作用。

“根据滑雪场的广度,水和能耗可能会有很大差异。例如,在波兰的一个较大的度假胜地,大约有250台造雪设备在运行,每天的用水量达到70,000立方米。该系统使用多达四个泵站,总容量为每小时 3,000 立方米,系统总功率为 6.48 兆瓦。总共使用了 18 台高压泵来造雪,” 解释 Mateusz Lukaszczyk 来自 Supersnow。

Supersnow 进行的能效优化适用于各种系统组件。节能的一个重要方面是最大限度地减少造雪机本身的能耗。该装置的其他部分也旨在减少造雪过程中的水和能源消耗。

“叶轮叶片的几何形状经过精心设计,以尽可能低的电能消耗实现尽可能大的气流。优化造雪参数是一个持续的过程,因为在如此复杂的系统中有数百个优化点,” 解释 达里乌兹·卡佐尔,Supersnow 造雪产品开发主管。

造雪系统管理

造雪设备通常在温度最低的夜间运行,尽管在某些斜坡上,白天也会下雪。从4月到10月,将进行维护工作,包括系统升级和改进、安装扩展或更换磨损部件。在维护期间,检查水段的状况和密封性,监测泵站的运行参数,清洁过滤系统、过滤器和雪枪喷嘴,以及性能测试。

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造雪设备通常在温度最低的夜间运行

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维护活动从四月到十月进行

“至于造雪策略,最密集的造雪是在赛季开始前进行的,目的是尽可能有效地准备滑雪场。之后,在随后的天气窗口中根据需要进行造雪。在波兰,滑雪季节持续约四个月。但是,为了取得成功,我们全年都在紧张地工作,” 揭示 Mateusz Lukaszczyk 来自 Supersnow。

基于西门子设备和软件的自动化解决方案可确保造雪系统在整个季节的可靠运行。

“25年来,Supersnow开发的系统一直在证明其可靠性。毫无疑问,造雪的最大挑战是最大限度地提高造雪量。这就是为什么设备在可靠的自动化基础上运行如此重要的原因,而这正是我们所提供的,” 说 Marcin Koter 来自西门子。

“气候变化意味着允许人工造雪的天气窗口通常很短。我们的工程师对设备进行了优化,使其能够在所有条件下运行,特别关注0摄氏度左右的极具挑战性的温度,这代表了使用风扇造雪机生产人造雪的极限,” 得出结论 达里乌兹·卡佐尔 来自 Supersnow。

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