Page 54 - T+T_01-2_2013

Basic HTML Version

Sněžná děla umožňují provozovatelům ly-
žařských vleků maximálně využít a dokon-
ce i na podzim a na jaře prodloužit zimní
sezónu a dosáhnout vyšších zisků. Zatímco
dříve byli závislí jak na teplotách, tak na
množství srážek, stává se nyní druhý z uve-
dených faktorů nepodstatným. V našich
podmínkách platí, že pokud je provozo-
vatel lyžařské trati schopen dodat dosta-
tečné množství vody, o chlazení se po vět-
šinou postará příroda sama. Podívejme se
jak technický sníh vzniká.
Sníh díky přenosu tepla
d
K tvorbě sněhu z vody dochází díky pře-
nosu tepla. Teplo, které se z vody uvolní
vypařováním nebo konvekcí ohřívá okolní
prostředí. Toto teplo vytváří za sněhovým
dělem zvláštní, od okolí výrazně odlišné
mikroklima. Výrobu technického sněhu
ovlivňuje celá řada proměnných. Mezi
nejdůležitější patří teplota a vlhkost vzdu-
chu, nukleační teplota a velikost kapiček
spreje vody ze sněhového děla.
Teplota kapičky vody vystříknuté ze sně-
hového děla se typicky pohybuje mezi
1 °C až 6 °C. V okamžiku, kdy voda opus-
tí trysku a dostane se do volného vzdu-
chu, teplota kapiček začne prudce klesat
díky vedení tepla a vypařování. Teplota
bude klesat tak dlouho, dokud nenastane
rovnovážný stav. Mokrá teplota (teplota
mokré baňky teploměru) je právě tímto
rovnovážným stavem. Teplota kapiček vo-
dy nemůže klesnout pod mokrou teplotu
okolního prostředí. Hodnota mokré teplo-
ty závisí na teplotě a relativní vlhkosti
vzduchu.
Příklad: podmínky pro výrobu sněhu
jsou stejné při teplotě –2,2 °C a 20 % re-
lativní vlhkosti jako při –6,3 °C a 90 %
vlhkosti, protože je v obou případech stej-
ná mokrá teplota. Led je výsledkem pře-
měny kapalného skupenství vody na pev-
né procesem mrznutí díky nukleaci. Aby
kapička vody zmrzla, musí nejprve dosáh-
nout své nukleační teploty.
Výroba technického sněhu
d
Přeměna vody na sníh se může zdát snad-
nou záležitostí, ale je to poměrně kompli-
kovaný a zajímavý výrobní proces. Přírod-
ní sněhové vločky obvykle krystalizují
kolem prachových částic nebo jiných ne-
čistot – částeček, na kterých mohou kon-
denzovat molekuly vody. Tyto „ledové
nukleátory” jsou základem tvorby krysta-
lů. Čistá destilovaná voda může bez jejich
přítomnosti zůstat tekutá dokonce při
–40 °C – jev známý jako „supercooling”.
Z toho důvodu se do vody při výrobě sně-
hu přidávají nukleátory.
Ve vodě, kterou používáme k výrobě
sněhu (horské potoky a řeky, voda z ko-
munálních vodovodů), se nachází velké
množství nízkoteplotních nukleátorů.
Nukleační teplota této vody je typicky me-
zi –10 až –6 °C.
Ale pozor! Proč vzniká námraza a náledí
při teplotách kolem 0 °C? Proces mrznutí
ovlivňuje další jev – totiž druh povrchu
(silnice, stromy), na kterém se námraza
vytváří. Mezi povrchem a nukleačním bo-
dem dochází k výměně energie, která
způsobuje mrznutí při teplotách velmi blíz-
kých 0 °C. Při tvorbě sněhu určuje teplotu
přeměny vody v krystalky nukleátor s nej-
vyšší nukleační teplotou. Protože je rozlo-
žení různých nukleátorů v daném objemu
vody náhodné, nukleační teplota je ovliv-
něna velikostí objemu. Pokud se kapička
vody zmenšuje, snižuje se i pravděpodob-
nost, že bude obsahovat vysokoteplotní
nukleátor. Na druhou stranu bude pravdě-
podobnost přítomnosti vysokoteplotního
nukleátoru ve velké kapce výrazně vyšší.
Pro výrobu technického sněhu je optimální
T+T
T e c h n i k a a t r h
1 – 2 / 2 0 1 3
aktuality
l
zajímavosti
52
Stejně jako ve světě, i na českých horách a kopcích
je v každém lyžařském středisku nějaká
zasněžovací technika. Letos, zprvu trochu
skoupá paní zima, sice lyžařům přeje,
ale provozovatelé zimních středisek rozhodně nemusí
litovat investice do sněhových děl a tyčí.
Technický sníh
nepotřebuje mraky
... stačí jen mráz