EP1898165B1 - Indoor-Schneevorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1898165B1
EP1898165B1 EP07004850.9A EP07004850A EP1898165B1 EP 1898165 B1 EP1898165 B1 EP 1898165B1 EP 07004850 A EP07004850 A EP 07004850A EP 1898165 B1 EP1898165 B1 EP 1898165B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
snow
unit
indoor
air
temperature
Prior art date
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Active
Application number
EP07004850.9A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1898165A3 (de
EP1898165A2 (de
Inventor
Eberhard Gall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innovag AG AG fur Innovative Industrietechnik
Original Assignee
Innovag AG AG fur Innovative Industrietechnik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innovag AG AG fur Innovative Industrietechnik filed Critical Innovag AG AG fur Innovative Industrietechnik
Publication of EP1898165A2 publication Critical patent/EP1898165A2/de
Publication of EP1898165A3 publication Critical patent/EP1898165A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1898165B1 publication Critical patent/EP1898165B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/04—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2303/00—Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
    • F25C2303/048—Snow making by using means for spraying water
    • F25C2303/0481—Snow making by using means for spraying water with the use of compressed air

Definitions

  • the invention relates to an indoor snow device for generating snow of a given snow quality according to the preamble of the protection claim. 1
  • snow Different devices for producing artificial snow, referred to below as snow, are known from the prior art.
  • a distinction is made between outdoor and indoor snow equipment, which are exposed to different operating conditions for the production of snow.
  • outdoor snow devices for example lance or propeller systems
  • lance or propeller systems are used in the alpine area, which extract evaporation energy from the ambient air which is present in nature in order to produce snow.
  • a spray of air containing fine water droplets is sprayed into the cold ambient air by means of atomizing nozzles which are exposed to water and compressed air.
  • the fine water droplets contained in the generated air stream release heat to the ambient air during their flight to the ground and thus freeze to snow.
  • the amount of air available in the respective hall is limited, i.e., in the hall. There is no exchange of outside air with the hall air during the snowmaking process. Thus, the evaporation energy available for generating snow in the hall is limited due to the amount of air sealed. In the wild, this problem does not occur. There, the air surrounding the outdoor snow device is subject to permanent circulation due to air currents or pressure balance effects.
  • a moist air flow is a gas mixture of dry air and water vapor and thus the absorption of water vapor is limited by the temperature in Halle completed air quantity.
  • the indoor air is introduced due to the cooling required for snow production Water droplets and the resulting change in the state of aggregate energy taken.
  • the indoor air heats up within a short time and the humidity increases strongly, to the point of saturation.
  • the disadvantage is thus in such halls compared to outdoor conditions significantly reduced evaporation energy available, ie in order to allow due to the prevailing in the hall relatively high humidity snow production at all room temperatures between -8 ° C and -15 ° C to provide.
  • such low temperatures are extremely unpleasant for the athletes in the hall.
  • the increase of the hall temperature and the humidity caused by the snow production must be corrected by means of separate air conditioning systems to be provided in the hall. This means an additional high energy expenditure.
  • Such indoor winter sports facilities exist, for example, in the simplest case of a closed hall with a slope having hall floor, wherein in the hall preferably in the ceiling area such indoor snowing devices are provided for generating snow.
  • Known indoor snow machines also have several atomizing nozzles to which each cooled water and cooled dry compressed air are supplied externally under pressure. About the atomizing nozzles, a fine water droplets contained air flow is sprayed into the often very cold indoor air, similar to the outdoor snow devices, in which case the degree of water atomization is selected as high as possible due to the reduced in the hall drop height of the water droplets.
  • a large number of water droplets atomized in the hall air reach the hall floor without being completely frozen out.
  • From the DE 10 2004 010 093 B3 is a snow-making system for indoor winter sports facilities known that is not designed for direct snowing a surface, but a self-contained, an indoor winter sports facility associated building forms, in which depot snow is generated.
  • This has in an enclosure at least one snow depot forming snow chamber, which is climatically separated from the depot to be supplied with the hall.
  • it is possible to adjust the climate in this snow chamber, ie the temperature and humidity according to the conditions for optimum snow production and / or the desired snow quality, while in the hall of the indoor winter sports facility the climate, ie the hall temperature and indoor humidity for the There people can be optimally adjusted.
  • the disadvantage is a direct snowing of the hall surface is not possible.
  • Object of the present invention is thus to provide an indoor snow device, which avoids the disadvantages described and almost independent of the climatic conditions in the hall, the generation of snow different Quality under energetically favorable conditions.
  • the object is achieved by an indoor snow device according to the features of claim 1.
  • the essential aspect of the indoor snow device is to be seen in that the snow-making unit, the air conditioning unit and the control unit are integrated into a closed enclosure and form an independent of the climatic conditions in the hall or the room snow production system.
  • the air conditioning unit is in this case designed to generate a cooled dry Schnei Kunststoffstroms, which is supplied to the snow generating unit.
  • the snow-generating unit has at least one housing through which the generated snow-air flow flows, in which the at least one atomizing nozzle unit is arranged in the snow-air flow for generating snow of a predetermined snow quality.
  • the control unit Via the control unit, the climatic conditions within the snow generating unit are adjusted depending on the snow quality to be generated.
  • the snow is generated in the housing of the at least one snow generating unit by flowing snow air flow and thus within the indoor snow device, in an atmosphere whose climatic conditions (temperature and humidity) are independent of the climatic conditions in the hall or the room ,
  • the climatic conditions measured in the housing of the respective snow generating unit are adjusted via the control unit to the climatic conditions required to produce the given snow quality.
  • an indoor snow device 1 is shown in a perspective view.
  • the indoor snow device 1 is provided for generating snow S of a given snow quality in closed halls or in enclosed spaces.
  • Several such indoor snow machines 1 can, for example, form the snowmaking system of an indoor winter sports facility.
  • one or more of such indoor snowing devices 1 can be used for industrial purposes, for example for industrial test snowing of products or vehicles in a climatically sealed test room.
  • the indoor snow device 1 is preferably arranged in each case in the ceiling area of the closed hall or of the closed room.
  • FIG. 2 shown in a side view indoor snow device 1 is according to the innovation as a closed snow-making system, by means of which regardless of the climatic conditions in the closed hall or in the closed room snow S almost any snow quality, ie from powder snow to wet snow S, are generated can.
  • this has a different density of, for example, 100 kg / m 3 to 900 kg / m 3 , in particular 100 kg / m 3 to 300 kg / m 3 .
  • FIG. 3 the basic structure of such an indoor snow device 1 is shown by way of example in a schematic block diagram.
  • the indoor snow device 1 has an enclosure 2, in which preferably at least one snow generating unit 3, an air conditioning unit 4 and a control unit 5 are integrated.
  • the housing 2 is formed in the lateral cross section, for example, trapezoidal, rectangular or cubic and consists of a bottom element 4 ', a ceiling element 4 "and two opposite side elements 4"', 4 "".
  • the ceiling element 4 "of the housing 2 is provided with an interface and connection unit 6, via which the indoor snow device 1 can be attached to the respective hall or room ceiling hanging down.
  • the interface and connection unit 6 can also have data interface units via which the indoor snow device 1 can be connected to a centrally arranged control and guidance system.
  • the indoor snow device 1 is thus supplied with water, compressed air and possibly cold and hot brine via the interface and connection unit 6 via, for example, a distribution system provided in the hall or in the room.
  • the indoor snow device can be connected via the interface and connection unit 6 to an electrical power supply network.
  • the indoor snow device 1 has a plurality of such snow generating units 3, which are each formed from a preferably circular-cylindrical housing or pipe section 7 .
  • the longitudinal axis L of the circular cylindrical housing 7 is preferably oriented perpendicular to the vertical center axis M of the housing 2.
  • the housing 7 further has an open frontal end 7 .1 and a closed frontal end 7 .2, wherein the open end-side end 7 .1 protrudes from the housing 2, that is, the relevant portion of the housing 7 laterally protrudes.
  • At the opposite closed front end 7 .2 opens an air duct 8 in the interior 7 'of the housing 7, via which a generated in the air conditioning unit 2 cooled dry Schneitiv SLS is introduced into the interior 7' of the housing 7 .
  • the cooled dry snow air stream SLS passes along the longitudinal axis L through the housing 7 and leaves it through the open front end 7 .1.
  • the cooled dried Schnei Kunststoffsstrom SLS has in a preferred embodiment, a temperature of -6 ° C to -18 ° C.
  • a preferably elongated atomizing nozzle unit 9 is arranged, which is preferably arranged along or parallel to the longitudinal axis L of the housing 7 .
  • the atomizing nozzle unit 9 is thus flowed approximately uniformly around the cooled dry snow air stream SLS.
  • the atomizing nozzle unit 9 is supplied under pressure via a first line 10 cooled water W and via a second line 11 cooled dry compressed air DL.
  • the cooled dry compressed air DL and the cooled water W are controlled by the control unit 5 by the air conditioning unit 4 in the indoor snow device 1 generated.
  • the cooled water W is atomized under the action of the cooled, dry compressed air DL, so that an already strongly cooled water mist is formed in the snow air flow SLS, which is carried along with the snow air flow SLS and due to the temperature difference between the water mist and the snow air flow Finally, SLS crystallizes to snow, the snow formation still beginning in the interior 7 'of the housing 7 .
  • the atomizing nozzle unit 9 is formed such that the generated water mist has water droplets with, for example, a size in the range between 20 ⁇ and 150 ⁇ .
  • the water W is cooled by the air conditioning unit 4 to a predetermined water temperature T W near the zero point, preferably below 1 ° C, for example and guided via the first line 10 to the atomizing nozzle unit 9. Furthermore, in the air conditioning unit 4, air for producing the cooled dry compressed air DL and the cooled dried snow air stream SLS is dried, cooled and possibly compressed.
  • the cooled dry compressed air DL and the Schneiluftstromes SLS are controlled via the control unit 5 each cooled to different predetermined temperature T SLS and T DL .
  • the air required for this purpose is sucked in, for example from the hall or room via a likewise integrated in the indoor snow device 1 fan unit 12, preferably via an upstream Schneeabscheideech 13.
  • the required for snow production in the indoor snow device 1 air is on the Schneeabscheideech 13 first filtered, namely, the contained in the ambient air UL due to the snow production microfine snow crystals are filtered out and automatically deposited. This prevents the micro-fine snow crystals contained in the ambient air UL from getting into the closed indoor snow-making system when sucked in, thereby impairing snow production.
  • the thus filtered air is controlled via the fan unit 12 to the air conditioning unit 4, via at least one further air duct 14.
  • the differently treated air is via the air duct 8 as Schnei Kunststoffstrom SLS the snow generating unit 3 and the second line 11 of the atomizing nozzle unit 9 as cooled dried compressed air DL fed again.
  • the climatic conditions present in the interior 7 'of the housing 7, in particular the temperature and the air humidity are measured and displayed to the control unit 5.
  • the temperature of the cooled dry snow air stream SLS and / or the temperature of the cooled dry compressed air DL and / or the temperature of the cooled water W are monitored and adjusted.
  • the temperature T SLS of the snow air stream SLS introduced into the housing is set below the temperature Tw of the cooled water W controlled by the at least one atomizing nozzle, the respective temperatures T SLS , Tw or their difference being dependent on the snow quality to be produced ,
  • the temperature difference is for example at least 10 ° C - 1 2 ° C, wherein the water temperature Tw is preferably between 0 ° C and 1 ° C.
  • the indoor snow device 1 can be set up to produce snow S of different quality.
  • the snow production is automatically monitored by the control unit 5, so that a uniform production of snow of a predetermined quality is ensured.
  • Deviations of the snow quality or the climatic conditions in at least one of the snow generating unit 3 arranged in the indoor snow device 1 can be transmitted to a central control and guidance system via the interface and connection unit 6, for example.
  • the measured temperatures T SLS , T DL , T W can be evaluated by the control unit 5 and depending on the evaluation result, the air conditioning unit 4 can be controlled.
  • the respective temperatures T SLS , T DL , T W to be set are taken from a set of parameters prepared in the memory unit 5 'in the form of an HX diagram, depending on the snow weight in kg / m 3 of the snow quality to be set.
  • control unit 5 In addition to the snow quality can be done by the control unit 5, a control or regulation of the amount of snow produced. For this purpose, for example, individually switched on separately controllable snow generating units 3 or are switched off and / or the supply of the resources required for snow production resources is increased or decreased.
  • the indoor snow device 1 can be operated in a preferred embodiment in a further operating mode, namely for the air conditioning of the hall or the room.
  • the ambient air UL is sucked in via the snow removal unit 13 and the fan unit 12 and then fed to the air conditioning unit 4.
  • the air conditioning unit 4 the sucked ambient air UL is cooled and / or dried and, for example, via the air duct 8 and the housing 7, the cooled and / or dried air returned to the hall or the room. In this mode of operation no snow production takes place.
  • the air conditioning unit 4 can be replaced by a cooling system, which also controlled by the control unit 5 from a supplied cold brine and hot brine produces a predetermined operating temperature, which is used to cool the water supplied W in the indoor snow device 1.
  • the cooled compressed air DL and the cooled dried snow air stream SLS can be generated centrally and controlled via a distribution system to the respective indoor snow device 1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Indoor-Schneivorrichtung zur Erzeugung von Schnee einer vorgegebenen Schneequalität gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
  • Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen zur Erzeugung von Kunstschnee, im Folgenden als Schnee bezeichnet, bekannt. Hierbei wird zwischen Outdoor- und Indoor-Schneivorrichtungen unterschieden, welche unterschiedlichen Betriebsbedingungen zur Erzeugung des Schnees ausgesetzt sind.
  • Üblicherweise werden im alpinen Bereich Outdoor-Schneivorrichtungen, beispielsweise Lanzen- oder Propellersysteme eingesetzt, welche zur Erzeugung von Schnee der jeweils in der Natur vorliegenden Umgebungsluft Verdunstungsenergie entziehen. Hierzu wird mittels mit Wasser und Druckluft beaufschlagten Zerstäubungsdüsen, ein feine Wassertröpfchen enthaltener Luftstrom in die kalte Umgebungsluft gesprüht. Die im erzeugten Luftstrom enthaltenen feinen Wassertröpfchen geben auf Ihrem Flug zum Boden Wärme an die Umgebungsluft ab und gefrieren somit zu Schnee.
  • Unterschiedlich zur derartigen Outdoor-Schneivorrichtungen ist bei der Erzeugung von Schnee in einer geschlossen Halle einer Hallen-Wintersportanlage die in der jeweiligen Halle verfügbare Luftmenge beschränkt, d.h. es findet während des Beschneiungsvorganges kein Austausch der Außenluft mit der Hallenluft statt. Somit ist die zur Erzeugung von Schnee in der Halle zur Verfügung stehende Verdunstungsenergie aufgrund der abgeschlossenen Luftmenge begrenzt. In der freien Natur tritt dieses Problem nicht auf. Dort unterliegt die die Outdoor-Schneivorrichtung umgebende Luft aufgrund von Luftströmungen oder Druckausgleichseffekten einer permanenten Zirkulation.
  • Ferner ist zu berücksichtigen, dass ein feuchter Luftstrom ein Gasgemisch aus trockener Luft und Wasserdampf darstellt und dadurch die Aufnahme von Wasserdampf durch die in Halle abgeschlossene Luftmenge temperaturabhängig begrenzt ist. Der Hallenluft wird aufgrund der zur Schneeerzeugung erforderlichen Abkühlung der eingebrachten Wassertröpfchen und den dadurch bedingten Wechsel des Aggregatzustandes Energie entnommen. Hierdurch erwärmt sich die Hallenluft innerhalb kurzer Zeit und die Luftfeuchtigkeit steigt stark an, und zwar bis zur Sättigung. Nachteilig steht somit in derartigen Hallen eine im Vergleich zu Outdoor-Bedingungen deutlich reduzierte Verdunstungsenergie zur Verfügung, d.h. um aufgrund der in der Halle herrschenden relativ hohen Luftfeuchtigkeit eine Schneeerzeugung überhaupt zu ermöglichen sind Raumtemperaturen zwischen -8° C und -15° C bereitzustellen. Derartig tiefe Temperaturen sind jedoch für die in der Halle befindlichen Sportler äußerst unangenehm. Zusätzlich ist der durch die Schneeerzeugung bedingte Anstieg der Hallentemperatur und der Luftfeuchtigkeit mittels in der Halle vorzusehender separater Klimaanlagen nachzuregeln. Dies bedeutet einen zusätzlichen hohen energetischen Aufwand.
  • Derartige Hallen-Wintersportanlagen bestehen beispielsweise im einfachsten Fall aus einer geschlossenen Halle mit einem ein Gefälle aufweisenden Hallenboden, wobei in der Halle vorzugsweise im Deckenbereich derartige Indoor-Schneivorrichtungen zur Erzeugung von Schnee vorgesehen sind. Bekannte Indoor-Schneivorrichtungen weisen ebenfalls mehrere Zerstäubungsdüsen auf, denen jeweils gekühltes Wasser und gekühlte trockene Druckluft unter Druck extern zugeführt werden. Über die Zerstäubungsdüsen wird analog zu den Outdoor-Schneivorrichtungen ein feine Wassertröpfchen enthaltener Luftstrom in die häufig sehr kalte Hallenluft gesprüht, wobei hierbei der Grad der Wasserzerstäubung aufgrund der in der Halle reduzierten Fallhöhe der Wassertröpfchen möglichst hoch gewählt wird. Trotz der in der Halle herrschenden sehr niedrigen Temperaturen gelangt jedoch eine Vielzahl von in der Hallenluft zerstäubten Wassertröpfchen auf dem Hallenboden, ohne restlos ausgefroren zu sein. Um diese Wassertröpfchen zu Eis zu gefrieren wird zusätzlich in an sich bekannter Weise eine Kühlung des Hallenbodens auf zwischen -10° bis -15° vorgenommen. Aufgrund der dadurch entstehenden Vereisung der Piste verschlechtern sich wiederum die Sportbedingungen für Skifahrer oder Snowboarder.
  • Aus der DE 10 2004 010 093 B3 ist eine Beschneiungsanlage für Indoor-Wintersporteinrichtungen bekannt, die nicht zur direkten Beschneiung einer Fläche ausgebildet ist, sondern ein abgeschlossenes, einer Indoor-Wintersporteinrichtung zugeordnetes Gebäude bildet, in welchem Depotschnee erzeugt wird. Diese weist in einer Einhausung wenigstens eine ein Schneedepot bildende Schneekammer auf, die klimatisch getrennt von der mit dem Depotschnee zu versorgenden Halle ist. Hierbei ist es möglich, das Klima in dieser Schneekammer, d.h. die Temperatur und Luftfeuchtigkeit den Verhältnissen für eine optimale Schneeerzeugung und/oder der gewünschten Schneequalität entsprechend einzustellen, während in der Halle der Indoor-Wintersporteinrichtung das Klima, d.h. die Hallentemperatur und die Hallenluftfeuchtigkeit für die dort befindlichen Personen in optimaler Weise eingestellt werden kann. Nachteilig ist eine direkte Beschneiung der Hallenfläche damit nicht möglich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Indoor-Schneivorrichtung anzugeben, welche die beschriebenen Nachteile vermeidet und nahezu unabhängig von den klimatischen Verhältnissen in der Halle die Erzeugung von Schnee unterschiedlicher Qualität unter energetisch günstigen Bedingungen ermöglicht. Die Aufgabe wird durch eine Indoor-Schneivorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Indoor-Schneivorrichtung ist darin zu sehen, dass die Schneeerzeugungseinheit, die Klimaeinheit und die Steuereinheit in eine abgeschlossene Einhausung integriert sind und ein von den klimatischen Bedingungen in der Halle bzw. dem Raum unabhängiges Schneeerzeugungssystem bilden. Die Klimaeinheit ist hierbei zur Erzeugung eines gekühlten trocken Schneiluftstroms ausgebildet, der der Schneeerzeugungseinheit zugeführt wird. Ferner weist die Schneeerzeugungseinheit zumindest ein von dem erzeugten Schneiluftstrom durchströmtes Gehäuse auf, in dem zur Erzeugung von Schnee einer vorgegebenen Schneequalität die zumindest eine Zerstäubungsdüseneinheit im Schneiluftstrom angeordnet ist. Über die Steuereinheit werden die klimatischen Bedingungen innerhalb der Schneeerzeugungseinheit abhängig von der zu erzeugenden Schneequalität eingestellt. Die Erzeugung des Schnees erfolgt in dem das Gehäuse der zumindest einen Schneeerzeugungseinheit durchströmenden Schneiluftstrom und somit innerhalb der Indoor-Schneivorrichtung, und zwar in einer Atmosphäre, deren klimatische Bedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) unabhängig von den klimatischen Bedingungen in der Halle bzw. dem Raum sind. Die im Gehäuse der jeweiligen Schneeerzeugungseinheit gemessenen klimatischen Bedingungen werden über die Steuereinheit an die zur Erzeugung der vorgegebenen Schneequalität erforderlichen klimatischen Bedingungen angepasst. Mittels der Indoor-Schneivorrichtung können nahezu sämtliche naturrealistischen Schneequalitäten, d.h. von trockenen Pulverschnee bis hin zu sehr feuchten Schnee produziert sowie deren Produktionsmenge individuell geregelt werden. Dies erfolgt unter Einsatz von möglichst geringer Energie, wobei die klimatischen Anforderungen im Innenraum der Schneehalle aufgrund der Schneeerzeugung in der Indoor-Schneivorrichtung deutlich reduziert werden können.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    beispielhaft eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen IndoorSchneivorrichtung,
    Fig.2
    beispielhaft eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Indoor-Schneivorrichtung gemäß Figur 1, und
    Fig. 3
    beispielhaft in einem schematisches Blockschaltbild die einzelnen Komponenten der Indoor-Schneivorrichtung.
  • In Figur 1 ist beispielhaft eine Indoor-Schneivorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die Indoor-Schneivorrichtung 1 ist zur Erzeugung von Schnee S einer vorgegebenen Schneequalität in geschlossenen Hallen oder in geschlossenen Räumen vorgesehen. Mehrere derartiger Indoor-Schneivorrichtungen 1 können beispielsweise die Beschneiungsanlage einer Hallen-Wintersportanlage bilden. Auch kann eine oder mehrere derartiger Indoor-Schneivorrichtungen 1 für industrielle Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise zur industriellen Testbeschneiung von Produkten oder Fahrzeugen in einem klimatisch abgeschlossenen Testraum. Die Indoor-Schneivorrichtung 1 ist hierzu vorzugsweise jeweils im Deckenbereich der geschlossenen Halle bzw. des geschlossenen Raumes angeordnet.
  • Die beispielsweise in Figur 2 in einer Seitenansicht dargestellte Indoor-Schneivorrichtung 1 ist neuerungsgemäß als abgeschlossenes Schneeerzeugungssystem ausgebildet, mittels dem unabhängig von den klimatischen Bedingungen in der geschlossenen Halle bzw. in dem geschlossenen Raum Schnee S nahezu beliebiger Schneequalität, d.h. von Pulverschnee bis hin zu feuchten Schnee S, erzeugt werden kann. Abhängig vom Feuchtigkeitsgrad des Schnees S weist dieser ein unterschiedliches Raumgewicht von beispielsweise 100 kg/m3 bis 900 kg/m3, insbesondere 100 kg/m3 bis 300 kg/m3 auf.
  • In Figur 3 ist der prinzipielle Aufbau einer derartigen Indoor-Schneivorrichtung 1 beispielhaft in einem schematischen Blockschaltbild dargestellt. Die Indoor-Schneivorrichtung 1 weist eine Einhausung 2 auf, in der vorzugsweise zumindest eine Schneeerzeugungseinheit 3, eine Klimaeinheit 4 sowie eine Steuereinheit 5 integriert sind.
  • Die Einhausung 2 ist im seitlichen Querschnitt beispielsweise trapez-, rechteck- oder würfelförmig ausgebildet und besteht aus einem Bodenelement 4', einem Deckenelement 4" sowie jeweils zwei gegenüberliegenden Seitenelementen 4"', 4"". Das Deckenelement 4" der Einhausung 2 ist mit einer Schnittstellen- und Anschlusseinheit 6 versehen, über welche die Indoor-Schneivorrichtung 1 an der jeweiligen Hallen- oder Raumdecke nach unten hängend befestigbar ist.
  • Ferner sind in der Schnittstellen- und Anschlusseinheit 6 unterschiedliche zur Energie-, Druckluft- und/oder Wasserzuführung vorgesehene Anschlusseinheiten vorgesehen. Auch kann die Schnittstellen- und Anschlusseinheit 6 Datenschnittstelleneinheiten aufweisen, über welche die Indoor-Schneivorrichtung 1 an ein zentral angeordnetes Steuer- und Leitsystem anschließbar ist. Über die Schnittstellen- und Anschlusseinheit 6 wird somit die Indoor-Schneivorrichtung 1 mit Wasser, Druckluft und ggf. Kalt- und Warmsole über ein beispielsweise eines in der Halle oder im Raum vorgesehenes Verteilersystems versorgt. Zusätzlich ist die Indoor-Schneivorrichtung über die Schnittstellen- und Anschlusseinheit 6 an ein elektrisches Stromversorgungsnetz anschließbar. In der in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsform weist die Indoor-Schneivorrichtung 1 mehrere derartiger Schneeerzeugungseinheiten 3 auf, welche jeweils aus einem vorzugsweise kreiszylinderförmigen Gehäuse oder Rohrstück 7 gebildet werden.
  • Beispielhaft wird im Folgenden die prinzipielle Funktionsweise der Indoor-Schneivorrichtung 1 anhand einer Schneeerzeugungseinheit 3 erläutert. Die Längsachse L des kreiszylinderförmigen Gehäuses 7 ist vorzugsweise senkrecht zur vertikalen Mittelachse M der Einhausung 2 orientiert. Das Gehäuse 7 weist ferner ein offenes stirnseitiges Ende 7.1 sowie ein geschlossenes stirnseitiges Ende 7.2 auf, wobei das offene stirnseitige Ende 7.1 aus der Einhausung 2 herausragt, d.h. der betreffende Abschnitt des Gehäuses 7 seitlich wegsteht. Am gegenüberliegenden geschlossenen stirnseitigen Ende 7.2 mündet ein Luftkanal 8 in das Innere 7' des Gehäuses 7, über welchen ein in der Klimaeinheit 2 erzeugter gekühlter trockener Schneiluftstrom SLS in das Innere 7' des Gehäuses 7 eingebracht wird. Der gekühlte trockene Schneiluftstrom SLS tritt entlang der Längsachse L durch das Gehäuse 7 hindurch und verlässt dieses durch das offen stirnseitige Ende 7.1. Der gekühlte getrocknete Schneiluftsstrom SLS weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Temperatur von -6°C bis -18°C auf.
  • Im Inneren 7' des Gehäuses 7 ist eine vorzugsweise länglich ausgebildete Zerstäubungsdüseneinheit 9 angeordnet, welche vorzugsweise entlang bzw. parallel zur Längsachse L des Gehäuses 7 angeordnet ist. Die Zerstäubungsdüseneinheit 9 wird somit annähernd gleichmäßig von dem gekühlten trockenen Schneiluftstrom SLS umströmt. Der Zerstäubungsdüseneinheit 9 wird unter Druck über eine erste Leitung 10 gekühltes Wasser W sowie über eine zweite Leitung 11 gekühlte trockene Druckluft DL zugeführt. Die gekühlte trockene Druckluft DL sowie das gekühlte Wasser W werden gesteuert über die Steuereinheit 5 durch die Klimaeinheit 4 in der Indoor-Schneivorrichtung 1 erzeugt.
  • Mit Hilfe der Zerstäubungsdüseneinheit 9 wird das gekühlte Wasser W unter Beaufschlagung mit der gekühlten, trockenen Druckluft DL zerstäubt, sodass sich ein bereits stark abgekühlter Wassernebel im Schneiluftstrom SLS ausbildet, der mit dem Schneiluftstrom SLS mitgeführt wird und aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen dem Wassernebel und dem Schneiluftstrom SLS schließlich zu Schnee kristallisiert, wobei die Schneebildung noch im Inneren 7' des Gehäuses 7 einsetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zerstäubungsdüseneinheit 9 derart ausgebildet, dass der erzeugte Wassernebel Wassertröpfchen mit beispielsweise einer Größe im Bereich zwischen 20µ und 150µ aufweist.
  • Die Klimaeinheit 4 dient unter anderem zur Aufbereitung des über die Schnittstellen- und Anschlusseinheit 6 zugeführten Wassers W. Gesteuert durch die Steuereinheit 9 wird das Wasser W durch die Klimaeinheit 4 auf eine vorgegebene Wassertemperatur TW nahe dem Nullpunkt, vorzugsweise unter 1°C, gekühlt und über die erste Leitung 10 an die Zerstäubungsdüseneinheit 9 geführt. Ferner wird in der Klimaeinheit 4 Luft zur Erzeugung der gekühlten trockenen Druckluft DL sowie des gekühlten getrockneten Schneiluftstromes SLS getrocknet, gekühlt und ggf. komprimiert. Hierbei werden die gekühlte trockene Druckluft DL und der Schneiluftstromes SLS gesteuert über die Steuereinheit 5 jeweils auf unterschiedliche vorgegebene Temperatur TSLS und TDL abgekühlt.
  • Die hierzu erforderliche Luft wird beispielsweise aus der Halle bzw. Raum über eine ebenfalls in der Indoor-Schneivorrichtung 1 integrierte Lüftereinheit 12 angesaugt, und zwar vorzugsweise über eine vorgeschaltete Schneeabscheideeinheit 13. Die für die Schneeproduktion in der Indoor-Schneivorrichtung 1 erforderliche Luft wird über die Schneeabscheideeinheit 13 zunächst gefiltert, und zwar werden die in der Umgebungsluft UL aufgrund der Schneeerzeugung enthaltenen mikrofeinen Schneekristalle ausgefiltert und automatisch abgeschieden. Hierdurch wird verhindert, dass die in der Umgebungsluft UL enthaltenen mikrofeinen Schneekristalle beim Ansaugen dieser in das geschlossene Indoor-Schneeerzeugungssystem gelangen und dadurch die Schneeproduktion beeinträchtigen. Die derart gefilterte Luft wird über die Lüftereinheit 12 an die Klimaeinheit 4 gesteuert, und zwar über zumindest einen weiteren Luftkanal 14. Die jeweils unterschiedlich aufbereitete Luft wird über den Luftkanal 8 als Schneiluftstrom SLS der Schneeerzeugungseinheit 3 und über die zweite Leitung 11 der Zerstäubungsdüseneinheit 9 als gekühlte getrocknete Druckluft DL erneut zugeführt.
  • Über zumindest eine in der Schneeerzeugungseinheit 3 vorgesehene Sensoreinheit 15 werden beispielsweise die im Inneren 7' des Gehäuses 7 vorliegenden klimatischen Bedingungen, insbesondere die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit gemessen und der Steuereinheit 5 angezeigt. Abhängig von den gemessenen klimatischen Bedingungen werden die Temperatur des gekühlten trockenen Schneiluftstromes SLS und/oder die Temperatur der gekühlten trockenen Druckluft DL und/oder die Temperatur des gekühlten Wassers W überwacht und eingestellt.
  • Insbesondere die Temperatur TSLS des in das Gehäuse eingebrachten Schneiluftstromes SLS wird hierbei unterhalb der Temperatur Tw des an die zumindest eine Zerstäubungsdüse gesteuerten gekühlten Wassers W eingestellt, wobei die jeweils einzustellenden Temperaturen TSLS, Tw bzw. deren Differenz von der zu erzeugenden Schneequalität abhängig sind. Die Temperaturdifferenz beträgt beispielsweise mindestens 10°C - 1 2°C, wobei die Wassertemperatur Tw vorzugsweise zwischen 0°C und 1 °C beträgt. Hierzu können beispielsweise die zur Erzeugung von Schnee einer bestimmten Qualität vorgegebenen Temperaturen TSLS, TW, TDL und weitere Betriebsparameter in Form einzelner Parametersätze in einer in der Steuereinheit 5 angeordneten Speichereinheit 5' gespeichert sein. Durch Laden der in der Speichereinheit 5' gespeicherten Parametersätze kann die Indoor-Schneivorrichtung 1 zur Erzeugung von Schnee S unterschiedlicher Qualität eingerichtet werden.
  • Vorzugsweise wird die Schneeerzeugung durch die Steuereinheit 5 automatisch überwacht, so dass eine gleichmäßige Produktion von Schnee einer vorgegebenen Qualität sichergestellt ist. Abweichungen der Schneequalität bzw. der klimatischen Bedingungen in zumindest einer der in der Indoor-Schneivorrichtung 1 angeordneten Schneeerzeugungseinheit 3 können beispielsweise über die Schnittstellen- und Anschlusseinheit 6 an ein zentrales Steuer- und Leitsystem übermittelt werden. Alternativ können beispielsweise die gemessenen Temperaturen TSLS, TDL, TW durch die Steuereinheit 5 ausgewertet werden und abhängig vom Auswerteergebnis die Klimaeinheit 4 angesteuert werden. Hierbei werden die jeweils einzustellenden Temperaturen TSLS, TDL, TW einem in der Speichereinheit 5' in der Form eines HX-Diagrammes aufbereiteten Parametersätzen entnommen, und zwar abhängig von dem Schneegewichtes in kg/m3 der einzustellenden Schneequalität.
  • Neben der Schneequalität kann durch die Steuereinheit 5 eine Steuerung oder Regelung der produzierten Schneemenge erfolgen. Beispielsweise hierzu einzelne getrennt voneinander ansteuerbare Schneeerzeugungseinheiten 3 zu- oder abgeschaltet werden und/oder die Zufuhr der zur Schneeproduktion erforderlichen Betriebsmittel erhöht oder erniedrigt wird.
  • Die Indoor-Schneivorrichtung 1 kann in einer bevorzugten Ausführungsform in einem weiteren Betriebsmodus betrieben werden, und zwar zur Klimatisierung der Halle oder des Raumes. Hierzu wird über die Schneeabscheideeinheit 13 und die Lüftereinheit 12 die Umgebungsluft UL angesaugt und anschließend der Klimaeinheit 4 zugeführt. Durch die Klimaeinheit 4 wird die angesaugte Umgebungsluft UL gekühlt und/oder getrocknet und beispielsweise über den Luftkanal 8 und das Gehäuse 7 die gekühlte und/oder getrocknete Luft in die Halle bzw. den Raum rückgeführt. In diesem Betriebsmodus findet keine Schneeproduktion statt.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen sowie Abwandlungen davon möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. Alternativ kann beispielsweise die Klimaeinheit 4 durch ein Kühlsystem ersetzt werden, welches ebenfalls gesteuert über die Steuereinheit 5 aus einer zugeführten Kaltsole und Warmsole eine vorgegeben Arbeitstemperatur erzeugt, welche zur Kühlung des zugeführten Wassers W in der Indoor-Schneivorrichtung 1 verwendet wird. Die gekühlte Druckluft DL sowie der gekühlte getrocknete Schneiluftstrom SLS können zentral erzeugt werden und über ein Verteilersystem an die jeweilige Indoor-Schneivorrichtung 1 gesteuert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Indoor-Schneivorrichtung
    2
    Einhausung
    2'
    Bodenelement
    2"
    Deckenelement
    2"'
    Seitenelemente
    2""
    Seitenelemente
    3
    Schneeerzeugungseinheit
    4
    Klimaeinheit
    5
    Steuereinheit
    5'
    Speichereinheit
    6
    Schnittstellen- und Anschlusseinheit
    7
    Gehäuse
    7'
    Gehäuseinnere
    7.1
    offenes stirnseitiges Ende
    7.2
    geschlossenes stirnseitiges Ende
    8
    Luftkanal
    9
    Zerstäubungsdüseneinheit
    10
    erste Leitung
    11
    zweite Leitung
    12
    Lüftereinheit
    13
    Schneeabscheideeinheit
    14
    weiterer Luftkanal
    15
    Sensoreinheit
    SLS
    Schneiluftsstrom
    W
    Wasser
    DL
    Druckluft
    TW
    Wasser-Temperatur
    TDL
    Druckluft-Temperatur
    TSLS
    Schneiluftsstrom-Temperatur
    L
    Längsachse
    M
    Mittelachse
    S
    Schnee
    UL
    Umgebungsluft

Claims (7)

  1. Indoor-Schneivorrichtung (1) zur Erzeugung von Schnee (S) einer vorgegebenen Schneequalität in einer geschlossenen Halle oder in einem geschlossenen Raum bestehend aus zumindest eine Schneeerzeugungseinheit (3), einer Klimaeinheit (4) und einer Steuereinheit (5), wobei die Schneeerzeugungseinheit (3) zumindest eine Zerstäubungsdüseneinheit (9) aufweist, welcher von der Klimaeinheit (3) erzeugte, gekühlte und trockene Druckluft sowie gekühltes Wasser unter Druck zugeführt werden, bei der die Schneeerzeugungseinheit (3), die Klimaeinheit (4) und die Steuereinheit (5) in eine abgeschlossene Einhausung (2) integriert sind und die Klimaeinheit (4) zur Erzeugung eines gekühlten trockenen Schneiluftstroms (SLS) ausgebildet ist, der der Schneeerzeugungseinheit (3) zugeführt wird, bei der die Schneeerzeugungseinheit (3) zumindest ein von dem erzeugten Schneiluftstrom (SLS) durchströmtes Gehäuse (7) aufweist, in dem zur Erzeugung von Schnee (S) einer vorgegebenen Schneequalität die zumindest eine Zerstäubungsdüseneinheit (9) im Schneiluftstrom (SLS) angeordnet ist, wobei die Einhausung (2) mit einer Schnittstellen- und Anschlusseinheit (6) versehen ist, über welche die Indoor-Schneivorrichtung (1) an der jeweiligen Hallen- oder Raumdecke nach unten hängend befestigbar ist und in der unterschiedliche zur Energie-, Druckluft- und/oder Wasserzuführung vorgesehene Anschlusseinheiten vorgesehen sind, wobei die in die abgeschlossene Einhausung (2) integrierte Schneeerzeugungseinheit (3),
    Klimaeinheit (4) und Steuereinheit (5) ein von den klimatischen Bedingungen in der Halle bzw. dem Raum unabhängiges, abgeschlossenes Schneeerzeugungssystem bilden, wobei die klimatischen Bedingungen innerhalb der Schneeerzeugungseinheit (3) abhängig von der zu erzeugenden Schneequalität über die Steuereinheit (5) eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sensoreinheit (15) zur Ermittlung der in der Schneeerzeugungseinheit (3) vorliegenden klimatischen Bedingungen, insbesondere der Temperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit vorgesehen ist, wobei die zumindest eine Sensoreinheit (15) zur Messung der Temperatur (TSLS) des gekühlten trocken Schneiluftstroms (SLS) und/oder der Temperatur (TDL) der gekühlten trockenen Druckluft (DL) und/oder der Temperatur (Tw) des gekühlten Wassers (W) ausgebildet ist;
    und dass zur Einstellung der in der Schneeerzeugungseinheit (3) vorliegenden klimatischen Bedingungen zumindest die über die zumindest eine Sensoreinheit (15) gemessenen Temperaturen (TSLS, TDL, Tw) durch die Steuereinheit (5) ausgewertet werden und abhängig vom Auswerteergebnis die Klimaeinheit (4) gesteuert wird, wobei die Temperatur (TSLS) des in das Gehäuse eingebrachten Schneiluftstromes (SLS) hierbei unterhalb der Temperatur (Tw) des an die zumindest eine Zerstäubungsdüse gesteuerten gekühlten Wassers (W) eingestellt wird, wobei die jeweils einzustellenden Temperaturen (TSLS, Tw) bzw. deren Differenz von der zu erzeugenden Schneequalität abhängig sind.
  2. Indoor-Schneivorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaeinheit (4) derart angesteuert wird, dass die Temperatur (TSLS) des in das Gehäuse (7) eingebrachten Schneiluftstromes (SLS) unterhalb der Temperatur (Tw) des an die zumindest eine Zerstäuberdüseneinheit (9) gesteuerten gekühlten Wassers (W) liegt und/oder
    dass die Temperatur (TSLS) des Schneiluftstromes (SLS) und die Temperatur (Tw) des gekühlten Wassers (W) mindestens eine Differenz von 10 deg. C bis 12 deg. C aufweisen und/oder
    dass die Temperatur (Tw) des gekühlten Wassers (W) geringfügig über dem Gefrierpunkt, vorzugsweise zwischen 0 deg. C bis 1 deg. C liegt.
  3. Indoor-Schneivorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäuberdüseneinheit (9) zur Erzeugung eines Wassernebels mit Wassertröpfchen einer Grösse im Bereich zwischen 20 und 150 ausgebildet ist und/oder dass über die Steuereinheit (5) die zu produzierende Schneemenge steuerbar ist und/oder
  4. Indoor-Schneivorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lüftereinheit (12) zum Ansaugen der Umgebungsluft, vorzugsweise der in der Halle bzw. dem Raum befindlichen Luft vorgesehen ist, welche zur Erzeugung des Schneiluftstromes (SLS) und/oder der gekühlten getrockneten Druckluft (DL) an die Klimaeinheit (4) geführt wird
  5. Indoor-Schneivorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftereinheit (12) eine Schneeabscheideeinheit (13) vorgeschaltet ist, über welche die in der angesaugten Luft aufgrund der Schneeerzeugung enthaltenen mikrofeinen Schneekristalle ausgefiltert und abgeschieden werden.
  6. Indoor-Schneivorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Indoor-Schneivorrichtung (1) zur Klimatisierung der Halle oder des Raumes ausgebildet ist und/oder
    dass zumindest zwei Schneeerzeugungseinheiten (3) vorgesehen sind, die über die Steuereinheit (5) getrennt voneinander ansteuerbar sind.
  7. Indoor-Beschneiungsanlage, gekennzeichnet durch zumindest zwei Indoor-Schneivorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche über ein gemeinsames Steuer- und Leitsystem ansteuerbar sind.
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