【压缩机网】2022年冬奥会的顺利举办,让北京成为历史上首个“双奥之城”,这必将让北京再次受到世界瞩目。能荣获这一成就还要感谢我国人工造雪技术的发展,如果没有人工造雪,北京就无法举办冬奥会。据了解,北京冬奥会的造雪工作持续了6周才完成了所有赛道的建设,人工造雪面积达到了125,000平方米。而造雪机的成功研发,离不开低温下仍可高效运行的空气压缩机的有力支持。
人工造雪为什么是必要的?
尽管自1924年第一届冬奥会开始,往后几十年时间里,大家一直在使用天然雪塑造的场地,但是这并不意味着天然雪总是那么靠谱的。在历史上,因为冬奥会主办地缺雪,造成比赛中断或成绩异常的现象不在少数。
比如1928年在瑞士圣莫里茨举办的第二届冬奥会就出现了状况,由于当年瑞士的降雪量普遍偏少,导致许多比赛项目在比赛日被直接取消了。甚至在50公里越野滑雪项目中,一些路段因为缺雪,泥泞的黄土露出了地表,使得这一次比赛的冠军使用时间过长,比上届冠军慢了整整一个多小时。
而2014年俄罗斯冬奥会也遇上了暖冬,好在俄罗斯早在3年前就储存了50万立方米的自然雪,解决了当天缺雪的紧急状况。但是,我们要知道,储雪的成本是非常高的。要保证存放起来的雪不融化,就要在赛场附近修建冷库。而且每年都要消耗大量电力进行人工<a href="http://www.zhileng.com" target="_blank" class="keylink">制冷,所以说,建造冷库不仅程序复杂、耗费时间,而且建造和维护的成本高、能耗高。 关键是费了这么多力气,依然不能满足所有赛事的需要。比如,一座5S级的滑雪场至少需要消耗1.8万立方米的雪,才能堆满一条一公里的初级滑雪道,如果要修建几十公里长的越野赛道,冷库的雪只是杯水车薪。何况比赛中对雪的消耗量也同样巨大。后来,俄罗斯调来了450台造雪机,花费了4000万元才解决问题。
造雪技术的难点在哪里?
鉴于北京下雪少、储雪难的现实情况,国际奥委会在2015年就提出,延庆和张家口赛区必须依赖人工造雪,北京和张家口冬奥场地,可能有60%的赛事都需要用到人造雪,甚至有的区域需要100%的人造雪。
厦门螺杆冰水机服务商:造雪机的工作原理其实很简单,主要是把5℃以下的冷水和压缩空气混合装入零下25℃的蒸发器里结冰,然后用里面配备的切削机将冰块切碎,最后和空气一起喷出。这样用冰刀刮下来的,是5mm大小,厚度在1~1.5mm左右的片状冰。片状冰因为干燥能长期保持,所以在二三十年前被广泛使用。 雪地赛道并不像自然降雪形成的雪地,积雪密度要求达到自然雪积雪密度的5~13倍。运动员在雪道上多次滑雪,雪地赛道仍然能保持足够的光滑。后来,随着人们对比赛公平的看重,大家慢慢发现,由于人工造雪的颗粒大,塑造的雪道很像石子路,经常导致一些职业滑雪者们在旋转时摔倒。所以,造雪机必须要让这种“冰雪”变小,但也不能和天然雪花一样过于细小松软,那样容易导致运动员陷入雪中受伤。只有这样,才能保证赛道既有一定强度,又有足够的弹性,以免先出发的运动员对雪道造成破坏,影响后面的运动员。可是,要让人造雪的颗粒大小适中,并不简单,这一度成了造雪机改造升级的重点和难点。
造雪技术离不开空压机
滑雪场的造雪过程离不开自动化的造雪设备,而造雪机的运行也一定离不开空压机。造雪机主要由喷嘴、雪核核子器、压缩机、风扇、水分配集合管、自动摆头和手动俯仰装置及电气控制系统等部件构成。它的工作原理基本上是模仿天然雪的形成过程。首先,将压缩机产生的高压空气送到核子器喷嘴,接着风扇马达把水吹成微小水雾抛射到空中,均匀散开;随后,核子器在空气与水雾达到一定的比例时产生雪核,雪核在空气中遇冷形成雪花。因此,核子器是造雪的关键,没有它造出来的就是水,同时在这个过程中压缩空气的产量和压力能够保证产雪数量和质量。
造雪机由于是对季节性要求比较强的产品,只有在环境温度低于0度才能造雪,所以对空压机的产品质量、连续运行、外形尺寸、机器重量、压力和流量都有十分严格的要求。而中国造雪机还处于起步期,多数制造商忽略一个重要的技术问题,就是并不是随便一台空压机就能够在低温环境下运行。正是这个原因导致前期在常温工况下良好工作的压缩机,在低温运行时频频故障而无法解决。
北京冬奥会国家高山滑雪中心造雪设备和自动化系统供货商天冰冰雪设备张家口有限公司总经理助理师鹏飞表示:“我们造雪机的空压机不同于普通造雪机的空压机,我们的空压机不用油,这是因为我们采用了新型材料特氟龙。”无油空压机避免了在室外泄露油对当地环境造成污染,同时由于特氟龙是固体,摆脱了液体油对水平面的严格要求,更适于造雪机的摆放。此外,无油空压机也大大降低了造雪机的维护成本,与传统空压机相比成本能省将近5倍。
冰雪经济热涨催生空压机细分市场
北京冬奥会使得人们对冰雪运动的关注度和参与度持续高涨,这股热情也正在带动国内“冰雪经济”快速发展。中国旅游研究院最近发布的《中国冰雪旅游发展报告(2022)》显示,全国冰雪休闲旅游人数从2016-2017冰雪季的1.7亿人次,增加到 2020-2021冰雪季的2.54亿人次,预计2021-2022冰雪季全国冰雪休闲旅游规模将达到3.05亿人次。
《2020中国滑雪产业白皮书》显示,2020-2021雪季财年(滑雪产业的统计时间为当年5月1日至下一年4月30日)期间,一次性体验滑雪者占比由2019年的72.04%下降至57.64%,滑雪者在国内滑雪场的人均滑雪次数由2019年的1.60次上升为1.91次。这种变化说明重复的冰雪消费需求日渐旺盛,整个冰雪产业拥有非常庞大的市场基础。
而投资规划方面,《全国冰雪场地设施建设规划(2016—2022年)》提出,到2022年,我国滑雪场数量达到800座、雪道面积达到1亿平方米、雪道长度达到3500千米,这个战略性需求正在推进冰雪产业的长期繁荣发展。仅2019年我国就新增1149台造雪机,中国产达到467台。
可以说,造雪机配套空压机细分市场前景广阔,但是由于其具有一定的技术门槛,常规空压机无法胜任,因而造雪机配套空压机市场大部分份额任由外资品牌垄断。虽然相比通用空压机市场,此类细分市场极小,但是,正式千千万万个细分市场,才汇聚成了空压机大行业。在空压机行业越来越拼技术和细分应用的当下,为造雪机做配套或许是一个不错的突破口。