Druhy zařízení pro výrobu umělého sněhu

Z toho, co bylo napsáno o výrobě sněhu v předchozím čísle, by se zdálo, že sníh lze vyrábět jenom tehdy, když v uvozovkách řečeno, mrzne. Tak tomu ale v poslední době teplých zim úplně není. Jsou vyvinuty technologie, tzv. SNOW FACTORY, kdy lze vyrábět sníh za téměř jakékoliv teploty. Celá technologie je umístěna ve stavební buňce, která se přiveze kamionem. Vy připojíte vodu, silný elektrický kabel a potrubím z buňky vylétá spíše sekaný led než sníh. Mráz nutný pro vznik sněhu je nutné také dodat uměle, tzn. elektrickým chlazením. Pokud jste v letošním létě zavítali na Černou horu v Krkonoších, mohli jste u horní stanice lanovky vidět sníh, který vznikl právě touto cestou. Stejně tak byla v říjnu roku 2016 zasněžena u nás poprvé pokusně sjezdovka na Monínci.

Pokud se budeme držet klasického způsobu výroby umělého sněhu při teplotách pod bodem mrazu, lze pro výrobu sněhu použít zasněžovací tyče a sněhová děla. Výhodou tyčí je jejich menší energetická náročnost (v tyčích není ventilátor, největší „spotřebovávač“ elektřiny u sněžných děl), nevýhodu pak to, že pro výrobu sněhu je nutný vyšší tlak vody než u klasických děl (25 barů) a hlavně bezvětří či takřka bezvětří. Výkon výroby sněhu jedné tyče odpovídá asi třetině výkonu sněžného děla.

Běžná sněhová děla, jak jsme na ně zvyklí ze sjezdovek a běžeckých tratí, dokáží sníh vyrábět při vyšších teplotách, menším tlaku vody a ventilátor umožní nasměrování proudu sněhu do potřebného prostoru i při větším větru, než je tomu u tyčí.


(Klasická sněhová děla, tak jak jsme na ně zvyklí ze sjezdovek a běžeckých tratí, dokáží sníh vyrábět při vyšších teplotách, menším tlaku vody a ventilátor umožní nasměrování proudu sněhu do potřebného prostoru i při větším větru, než je tomu u tyčí)


Která zařízení pro výrobu umělého sněhu jsou nejefektivnější?

Tady bych si dovolil trochu zavtipkovat a vzpomenout na bývalého prezidenta Klause a jeho výrok o vhodnosti položené otázky. Ne vážně. Vždy záleží na okolních podmínkách. Pokud se podíváte na webkameru v Livignu za jasného počasí večer a pak ráno, nebude se vám chtít věřit, že tak obrovskou hromadu sněhu zvládla vyrobit jediná tyč. To se jim to vyrábí, když mají vlhkost maximálně 30 %, teplotu vzduchu -15 °C, a pokud by někde byl nějaký zapomenutý lísteček, který by nestačil na podzim opadat, tak by se ani nehnul. A proti tomu realita prvního mrazivého týdne zimy na počátku prosince třeba ve Vrchlabí. Přes den jasno, teplota okolo nuly, se zapadajícím sluncem se ochladí na -4 °C. Děla připravena v palebném postavení na stadionu. Hurá, jdeme na to. Hvězdy svítí, těšíme se na mrazivou noc a hromady sněhu. Ale ouha. V osm hodin se zatáhne nízkou oblačností, samozřejmě částečně na tom má vinu i nedaleký rybník, ze kterého čerpáme vodu, který ještě nestačil zamrznout a částečně blízkost téměř patnáctitisícového města. Ale podstatné je to, že teplota stoupne o dva stupně na mínus čtyři, je 100% vlhkost, a jsme rádi, že za šílené spotřeby proudu oproti tomu, co mají v Livignu (nebo všeobecně v Alpách), jsme schopni vyprodukovat alespoň nějaké množství hmoty, která ráno bude připomínat velmi mokrý sníh (a to nemluvím o tom, že při těchto podmínkách se možná až třetina vody, která projde přes sněhové dělo, vsákne do země, protože nestačila zmrznout).

Nakonec i proto, krom v poslední době teplých začátků zim, vzniká po světě úplně jiný přístup k přípravě běžeckých tratí. To, k čemu v Novém Městě na Moravě vznikla jáma na sníh, ve světě nazývají SNOWFARMING. Ledaskde stačí zpevněná plocha, voda a elektřina pro připojení 6-8 děl. V zimě za mrazivých dní se vyrobí sníh, přikryje se půl metrem dřevní štěpky, lépe i folií proti dešti a na odrážení slunečních paprsků. Nechá se přes léto, kdy odtaje tak třetina vyrobeného sněhu, a v zimě s příchodem teplot blížících se nule (nebo před prvními závody) se fólie stáhne, štěpka odklidí a sníh rozveze po tratích. Tento způsob však nelze použít všude. Jsou nutné zpevněné cesty (co „umí“ udělat sněhem naložená tatra s loukou, na které je 5 cm sněhu, i když před tím týden velmi intenzivně mrzlo, jsme se ve Vrchlabí přesvědčili v roce 2009, kdy jsme sníh vyráběli poprvé, ale hlavně na jaře 2010, kdy jsme louku uváděli do předchozího stavu). Vůbec levný není ani rozvoz sněhu po trati. Z celkových nákladů na přípravu tratí tvoří asi 1/3 výroba sněhu a 2/3 jeho rozvážení, pokud se použije tato technologie.


Jak obelstít fyziku?

Zhruba před deseti lety se jako velký hit objevila aditiva, která by měla výrobu umělého sněhu značně usnadnit. Jejich význam spočívá v tom, že se do vody, ze které se vyrábí sníh, přidá prostředek, který je vyroben na bázi bakterií Pseudomonas syringae. Praxe ale ukázala, že to má pro výrobu sněhu asi stejný význam, jako když se na výletě vydáte zkratkou. Krom toho, že to je drahé, to navíc moc nefunguje. Obelstít fyzikální zákony není jednoduché. Takže pokud sníh chcete, když moc nemrzne, a stojí-li vám to za ty peníze, použijete Snow Factory.


(V alpských zemích není problémem vytvořit obrovskou hromadu sněhu jedinou tyčí. To se jim to vyrábí, když mají vlhkost maximálně 30 %, teplotu vzduchu -15 °C a bezvětří)


Ceny sněhových děl

Ceny sněhových děl a prostředků pro přípravu a úpravu lyžařských tratí jsou celkově nemalé. Jedná se o odvětví, tedy zejména pokud jde o sjezdové lyžování, ve kterém se točí až neuvěřitelné množství peněz. S tím souvisí cena jednotlivých komponentů, které to umožňují. A protože komponenty jsou stejné na běžecké tratě i na sjezdovky, dovedete si jistě představit, že láce to není. Kupříkladu cena jednoho děla se pohybuje podle typu od 600 tisíc do 1 300 000 korun bez DPH, nejmenší rolba na běžecké tratě (jednomístná) stojí skoro 3 miliony bez DPH. Jistě vás pak nepřekvapí, že na novou rolbu na úpravu sjezdovek vám 10 milionů stačit nebude.


Kolik sněhu se vyrobí za určitý čas

Vše záleží na tom, kolik vody dokáže přes dělo tzv. protéct. Klasické sněhové dělo má maximální příkon kolem 8 l/s, to znamená, že při mrazu pod -15 °C by mělo teoreticky vyrobit 0,008 x 3600 x 2 metrů krychlových sněhu, to je necelých 60 m3 sněhu. Prakticky to bývá tak o 1/3 méně, to je kolem 40 m3. Většinou to ale vypadá tak, že se sníh vyrábí při teplotách kolem -5 °C, při zapnutém prvním okruhu, kdy přes dělo projde 2,5 l/s. Takže při stejném výpočtu při započtení 2/3 výtěžnosti sněhu oproti vodě je to 0,0025 x 3600 x 2 x 0,66, to je asi 12 m3 sněhu za hodinu z jednoho děla. Sněhové tyče lze použít při vyšším mrazu, a pak jedna tyč vyrobí od 5 do 12 m3 sněhu za hodinu podle teploty a vlhkosti.


Kolik elektřiny a vody je potřeba pro výrobu 1 m3 sněhu

U vody je to tak zhruba (i se ztrátou při výrobě) 650 litrů vody na 1 m3 sněhu. S výpočtem elektřiny je to trochu složitější. Záleží na tom, odkud a jak daleko vodu dopravujeme ze zdroje na místo výroby sněhu a jak máme teplou vodu. To je totiž další faktor, který se do výroby sněhu promítá. Ideální je, pokud se teplota vody co nejvíce blíží k nule, což obvykle bývá v přírodních tocích v širokých korytech s nízkou hladinou vody. Ideální pro to jsou třeba Herlíkovice (Horní část Vrchlabí), kde lze zjistit, že voda v Labi může mít -1 °C. Chytré knihy říkají, že by voda pro výrobu sněhu neměla mít více než 2 °C. Pokud je výrazně teplejší (rybník, hluboká nádrž, hluboký krátký tok) používají se ještě před tím, než jde voda do děl, chladicí věže. To je v podstatě velká sprcha v široké trubce, do které se ventilátorem vhání okolní studený vzduch a ten drobné kapky vody ochlazuje.

Tím jsem trochu odbočil od spotřeby elektřiny, s kterou to je komplikovanější. Pokud by se jednalo o maloodběr, tedy co má každý doma, je to jasné, měsíční cena za jistič a počet spotřebovaných kilowatthodin. U areálu jako je ten náš, už se však jedná o velkoodběr. Ten je postaven na tom, že když chci odebírat elektřinu, musím si zažádat měsíc dopředu o její rezervování a v tu chvíli už zaplatit docela slušný poplatek, i kdybych nespotřeboval v daném měsíci ani kilowatthodinu. Proto objednáváme patřičný příkon na měsíce prosinec a leden. Když se stane, že mrzne v listopadu, jsme trochu naštvaní, protože nemáme zaplacené to tzv. maximum. Ale jestli bude mrznout na konci října nebo koncem listopadu, kdy je příkon na listopad nutné objednat, těžko odhadnete. A obráceně, pokud by nemrzlo ani v prosinci, budeme naštvaní ještě víc, protože těch cca 45 000 Kč, kolik jsme za prosincové maximum zaplatili, vyletí komínem.

Za zimu 2016/2017 nás elektrická energie stála asi 240 000 Kč, přičemž na svícení připadá cca 10 000 Kč. Pokud tedy vydělíme 230 000 Kč 15 000 m3 sněhu, vyjde nám, že v 1 m3 vyrobeného sněhu je elektřiny asi za 15,30 Kč (včetně DPH).




O přípravě běžeckých tratí ve Vrchlabí

Ve Vrchlabí lyžujeme na louce, proto vyrábíme sníh tak, že děla po trati postupně posouváme a vyrobené hromady následně rozhrnujeme rolbou. Z toho důvodu jsou tratě uspořádány tak, že většinou různými směry jezdíme hvězdicově tam a zpátky. Je to výhodné jednak pro délku rozvodů vody a elektrických kabelů, jednak proto, že na dvojtrať se i s ohledem na vítr dělem trefuje lépe než na trať v jednom směru. Celková délka tratí pokrytých umělým sněhem je 3,75 km a k tomu ještě stadion, jehož rozměry odpovídají délce zhruba 1 km trati. Šířka tratí pro jeden směr je 6 m, tzn. pro dvojtrať je šířka pisty 12 m. Poměrně jednoduchým výpočtem zjistíte, že při půlmetrové vrstvě sněhu je zapotřebí vyrobit asi 15 000 m3 sněhu. Pokud bychom sníh vyráběli jedním dělem, tak by to trvalo 3 000 hodin. Vezmeme-li to z druhé strany, když se nám k dělům, která máme v areálu, podaří ještě nějaké zapůjčit k vyzkoušení, a můžeme tak využít plnou kapacitu čerpací stanice, která činí 20 l/s, mělo by k zasněžení tratí být potřeba asi 160 hodin, v praxi je to asi 20 dní, protože většinou se stříká jenom v noci a všechna děla najednou neběží.


Kontrola děl při výrobě sněhu

Řečeno hláškou z filmu klasika: „To máte děla, hadice, sprchu, filtry, čtyřkolku, čerpačku…

Výroba sněhu, jak ji provádíme ve Vrchlabí, je na lidskou práci docela náročná činnost. Jsme proto rádi, že nám pomáhají i rodiče a dobrovolníci z blízkých oddílů (Studenec, Jilemnice). Směny máme rozdělené tak, že se střídají výrobní týmy po 4 hodinách, přičemž v každém týmu je zkušený zasněžovač (těch je dohromady čtyři až pět a střídají se vždy po dvou směnách jako v nepřetržitém provozu, tedy po osmi hodinách a zkušení jsou hlavně věkem, protože takováto činnost se bez nadšených důchodců dělat nedá) a k tomu dva dobrovolníci většinou z řad rodičů. Stříká se, dokud se tratě nenastříkají, pokud povětrnostní podmínky dovolí (mrzne a moc nefouká). Tak vypadá situace na začátku mrazů. Na konci, kdy už máme sníh téměř vyrobený, stříkají už jenom ti zkušení a nemůžou mně a Mirkovi Paulů, který směny organizuje, přijít na jméno. Ostatně Mirek Paulů je člověk, bez kterého by to ve Vrchlabí nešlo, protože z každého dne, kdy se sníh vyrábí, stráví tak 8 hodin s telefonem na uchu, aby zajistil celý provoz. Pokud se v průběhu zasněžování najde chvilka, kdy si ti, co mají zrovna službu, mohou vyměnit rukavice a napít se teplého čaje, tak je vzácná. Kontrolovat se průběžně musí směr větru, jestli všechno správně funguje, děla postupně přesouvat, pokud je množství sněhu u děla dostatečné nebo se změní vítr. Když dělo začne zezadu nasávat vzduch, ve kterém jsou rozptýlené kapky vody, protože se zrovna změnil vítr a dělo fouká proti němu, vypadá během 10 minut jak ledová koule a jediné, co s ním potom můžete udělat, je odvézt ho na hodinu do teplé garáže. Ještě větší „taškařice“ způsobí lyžaři, kteří třeba jezdí kolem a zkoušejí, co to udělá, když se všechny ventily otevřou naplno (prozradím jim to: pod dělem je absolutní led a celý systém se za chvíli vypne, protože odebírá víc vody, než zvládne čerpací stanice dodávat) a obsluze způsobí dobrodružství a starosti aspoň na hodinu, než přijde na to, co se stalo. Ještě větší dobrodružství nám letos způsobil šikula, který chtěl vědět, co udělá námraza s elektrickým vedením, a otočil dělo přímo na dráty s vysokým napětím. Stálo nás to hromadu starostí a 4 000 Kč za fakturu ČEZu, který musel linku odstavit a námrazu otlouct.


Kolik stojí příprava umělého sněhu v areálu

Celý provoz areálu ve Vrchlabí (výroba sněhu a úprava tratí) stál v sezoně 2016/2017 asi tři čtvrtě milionu korun. Z velké části se jedná o příspěvek města, ale pořád nám zbývá skoro 300 000 Kč, které musíme někde sehnat, aby bylo možné ve Vrchlabí lyžovat nejenom ve dne, ale i večer.


(Tratě ve Vrchlabí jsou často jedinou možností, kde se dá v níže položených místech Krkonoš lyžovat. Přípravy tratí ve Vrchlabí spočívají na dobrovolnosti místních nadšenců. Jednou z motivací bylo například žákovské mistrovství ČR)


Jak často se upravují tratě ve Vrchlabí

Úprava tratí je celkově (ač se to na první pohled nezdá) docela věda, tak jenom stručně. Tratě upravujeme tak, aby na nich bylo pěkné lyžování. To znamená většinou každý den, jenom v lednu, kdy napadl pěkný prašan a mrzlo dnem i nocí, stačilo tratě upravit 2 - 3x týdně, jenomže na to, aby byla trať pěkně tvrdá, je zase na prašanu potřeba projet ji vícekrát, například i ráno a večer. Takže pokud jsme letos v zimě lyžovali v našem areálu 99 dní, proběhlo určitě více než 100 úprav (plus prvotní rozhrnutí umělého sněhu k tomu).


Dobrovolnost

Vše spočívá na dobrovolnosti. Hlavní mojí motivací je to, jak se vše posunulo od zimy 2009/2010, kdy jsme učinili první pokus s výrobou sněhu s jedním dělem a mobilní čerpací stanicí, přes sezonu 2014/2015, kdy se nám se dvěma mobilními čerpadly, třemi děly a kilometry kabelů a hadic povedlo zasněžit okruh o délce 3 km a na konci února 2015 na něm proběhlo žákovské mistrovství republiky. Jak se říká, štěstí přeje připraveným, proto jsme se v souvislosti s výstavbou nového fotbalového areálu ve Vrchlabí (původní „padnul“ při rozšiřování automobilky) na podzim roku 2015 dočkali od města nového zasněžovacího systému s řádným čerpáním, 13 hydranty, více než 1200 metry rozvodů vody a elektřiny a osvětlení tratí za téměř 5 milionů korun.


Zdroj: Nordic magazín