造雪系统及造雪方法

技术领域

本发明涉及造雪技术领域，尤其涉及一种造雪系统及造雪方法。

背景技术

造雪机为一种人工造雪设备，造雪机包括蒸发器，造雪时，蒸发器的温度在零度或零度以下，由造雪机的进水口进入的造雪用水被喷射形成水雾，并且水雾遇到处于低温状态下的蒸发器形成冰晶，环境中的冷空气由造雪机的进气口进入，并由造雪机的出气口喷出，同时冷空气将冰晶输送至外界环境中。

然而，现有技术中，造雪机的造雪质量受环境气温影响较大，造雪机造雪时，环境气温必须达到零度以下，当环境温度较高时，会造成造雪品质较差的问题。

如何在环境气温为零度以上的条件下，造出较高品质的雪，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供一种造雪系统及造雪方法，能够在环境温度为零度以上的条件下，造出较高品质的雪。

本发明的第一方面提供一种造雪系统，包括：

造雪机，设置有进气口和进水口，所述进气口供造雪用空气进入所述造雪机，所述进水口供造雪用水进入所述造雪机；

空气压缩机；

空气换热系统，所述空气换热系统的进气口与所述空气压缩机的出气口相连通，所述空气换热系统用于对所述空气压缩机输出的压缩空气进行换热降温，所述空气换热系统的出气口与所述造雪机的进气口相连通。

根据本发明提供的造雪系统，所述空气换热系统包括能够对所述压缩空气进行多级降温的多级换热装置。

根据本发明提供的造雪系统，所述多级换热装置包括第一换热器、第二换热器、风扇及第一制冷机组，所述第一换热器的进气口与所述空气压缩机的出气口相连通，所述风扇的吹风方向对应于所述第一换热器，所述第一换热器的出气口与所述第二换热器的进气口相连通，所述第一制冷机组用于向所述第二换热器提供冷源，所述第二换热器的出气口与所述造雪机的进气口相连通。

根据本发明提供的造雪系统，所述空气压缩机包括用于设置压缩压力的气压设置模块；所述第一制冷机组包括用于设置制冷温度的温度设置模块。

根据本发明提供的造雪系统，还包括用于对造雪用水进行降温的换热降温装置，所述换热降温装置的进水口用于与水源相连通，所述换热降温装置的出水口与所述造雪机的进水口相连通。

根据本发明提供的造雪系统，所述换热降温装置包括第三换热器和第二制冷机组，所述第三换热器的出水口与所述造雪机的进水口相连通，所述第二制冷机组用于向所述第三换热器提供冷源。

根据本发明提供的造雪系统，还包括水泵，所述水泵的出水口与所述第三换热器的进水口相连通。

根据本发明提供的造雪系统，所述第二制冷机组包括用于设置制冷温度的温度设置模块。

本发明的第二方面提供一种造雪方法，采用如上任一项所述的造雪系统，包括步骤：

所述空气压缩机对空气进行压缩，形成预设压力的压缩空气；

所述空气换热系统对所述压缩空气进行换热降温，形成预设温度的低温高压空气；

所述造雪机将所述低温高压空气吹向所述造雪机内形成的水雾，使所述水雾形成冰晶并由所述造雪机吹出。

本发明的第三方面还提供一种造雪方法，采用如上所述的造雪系统，包括步骤：

所述空气压缩机对空气进行压缩，形成预设压力的压缩空气；

所述空气换热系统对所述压缩空气进行换热降温，形成预设温度的低温高压空气，所述水泵将造雪用水泵入所述换热降温装置进行换热降温，形成预设水压和预设水温的低温高压水；

所述造雪机将所述低温高压水进行喷射，形成水雾；

所述造雪机将所述低温高压空气吹向所述水雾，使所述水雾形成冰晶并由所述造雪机吹出。

本发明提供的造雪系统，包括造雪机、空气压缩机和空气换热系统。空气压缩机将环境中的空气吸入后，对空气进行压缩形成预设压力的高压空气，而后高压空气被输送至空气换热系统中，经过空气换热系统的换热降温后形成预设温度的低温高压空气。低温高压空气输入至造雪机的进气口，并由造雪机的出气口喷出。同时，造雪机喷射形成的水雾在上述低温高压空气的作用下迅速凝结成小冰晶，之后冰晶被低温高压空气喷出造雪机。由于低温高压空气具有低温、流速快的特点，即使外界环境温度较高，在低温高压空气流的作用下也能够迅速使水雾形成颗粒较小的冰晶，水雾在形成冰晶过程中，避免了凝聚形成较大水滴或较大冰晶的问题，进而吹出后形成的雪层细腻，摩擦力小。而且迅速形成的小冰晶，不会凝聚成水滴，进而形成的雪层湿度较低，即含液态水率较低。因此，通过本发明提供的造雪系统，受外界环境温度影响较小，形成的雪层细腻、摩擦力较小、湿度较低，雪层具有较高的品质。

本发明提供的造雪方法，即使在外界环境温度较高的条件下，形成的雪层依然具有细腻、摩擦力较小、湿度较低的特点，雪层具有较高的品质。该有益效果的推导过程与上述造雪系统所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的造雪系统示意图；

附图标记：

1：空气压缩机； 2：风扇； 3：第二换热器；

4：第一制冷机组； 5：造雪机； 6：水泵；

7：第三换热器； 8：第二制冷机组； 9：第一换热器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1描述本发明实施例中的造雪系统，本实施例提供的造雪系统，包括造雪机5、空气压缩机1和空气换热系统。

其中，造雪机5设有进气口和进水口，进气口供造雪用空气进入造雪机5，进水口供造雪用水进入造雪机5。需要说明的是，造雪机5能够将进入其内部的造雪用水喷射形成水雾，水雾在造雪机5的蒸发器的降温作用下能够形成冰晶，冰晶由进入造雪机5内的空气喷出。本实施例中造雪机5的具体结构可以与现有技术中造雪机的结构相同或类似，此处不再具体说明。

空气压缩机1吸入环境中的空气后，对空气进行压缩形成预设压力的高压空气。空气压缩机1的出气口与空气换热系统的进气口相连通，高压空气能够被输送至空气换热系统中，经过空气换热系统的换热降温后形成预设温度的低温高压空气。空气换热系统的出气口与造雪机5的进气口相连通，低温高压空气能够被输入至造雪机5的进气口，并由造雪机5的出气口喷出。同时，造雪机5喷射形成的水雾在上述低温高压空气和造雪机蒸发器的作用下迅速凝结成小冰晶，小冰晶被低温高压空气喷出造雪机5，形成雪层。

由于低温高压空气具有低温、流速快的特点，即使外界环境温度较高，比如在零度以上，在低温高压空气流的作用下也能够迅速使水雾形成颗粒较小的冰晶，水雾形成冰晶过程较快，避免了凝聚形成较大水滴或较大冰晶的问题，进而吹出后形成的雪层较细腻，摩擦力较小。而且水雾形成冰晶过程较快，水雾不会在未凝结状态下被吹出，进而形成的雪层湿度较低，即含液态水率较低。因此，通过本实施例提供的造雪系统，受外界环境温度影响较小，形成的雪层较细腻、摩擦力较小、湿度较低，雪层具有较高的品质。

此外，需要说明的是，当本实施例提供的造雪系统被应用于造雪场时，因为形成的冰晶湿度较低，即含液态水率较低，避免了未凝结的水雾随空气飘散并附着到雪场的冷风机形成结冰，影响冷风机工作效率的问题。

在进一步地实施例中，空气换热系统包括能够对压缩空气进行多级降温的多级换热装置。多级换热装置能够对压缩空气进行多级降温，比如，可具体设置两级降温装置，压缩空气首先经过一级降温装置的降温处理后，再经过二级降温装置的降温处理，能够将压缩空气冷却到较低的温度。需要说明的是，造雪机5喷出的低温高压空气温度越低，越有助于提高水雾形成冰晶的速度，进一步避免水雾凝聚形成较大水滴和较大冰晶。

在一些实施例中，多级换热装置包括第一换热器9、第二换热器3、风扇2及第一制冷机组4，其中，第一换热器9和风扇2构成了一级降温装置，第二换热器3和第一制冷机组4构成了二级降温装置。

第一换热器9可以为散热盘管，第一换热器9的进气口与空气压缩机1的出气口相连通，风扇2的吹风方向对应于第一换热器9。压缩空气进入散热盘管后，风扇2驱动的气流可以带走散热盘管的一部分热量，起到初级散热的作用。

第二换热器3可以包括空气管路和冷媒管路，压缩空气进入空气管路，第一制冷机组4的低温冷媒进入冷媒管路，空气管路和冷媒管路能够进行热交换，进而能够使压缩空气的温度得到进一步降低。经过制冷机组的换热降温后，压缩空气的温度可以降到零度以下。如此设置，保证了进入造雪机5的低温高压空气具有足够低的温度，进一步保证了造雪品质。

在进一步地实施例中，空气压缩机1包括用于设置压缩压力的气压设置模块，第一制冷机组4包括用于设置制冷温度的温度设置模块。空气压缩机1设置有气压设置模块，压缩空气的压力可根据实际需求具体设定，同样，第一制冷机组4具有温度设置模块，其制冷温度也可以根据实际需求具体设定，进而使造雪系统能够适用于更多的应用环境。

在进一步地实施例中，造雪系统还包括用于对造雪用水进行降温的换热降温装置，换热降温装置的进水口用于与水源相连通，换热降温装置的出水口与造雪机5的进水口相连通。

上述换热降温装置用于对造雪用水的降温处理，当造雪用水具有较低温度时，其形成的水雾也相应具有较低温度，遇到造雪机5的蒸发器和低温高压空气后，能进一步提高形成冰晶的速度，进而进一步保证了雪层品质。

上述用于对造雪用水进行降温处理的换热降温装置可以包括第三换热器7和第二制冷机组8，第三换热器7设置有水管路和冷媒管路，造雪用水进入到水管路内，第二制冷机组8的低温冷媒进入冷媒管路内，水管路内的水与冷媒管路中的冷媒进行热交换，进而可以使水温迅速下降。

需要说明的是，上述空气压缩机1、第一制冷机组4和第二制冷机组8，与现有技术中的空气压缩机1、制冷机组的结构类似或相同，具体结构此处不再进行赘述。

为了保证供水压力，造雪系统还可以包括水泵6，水泵6的出水口与第三换热器7的进水口相连通。经水泵6加压后的造雪用水进入到第三换热器7降温后，由造雪机5喷射形成水雾。由于造雪用水具有较高的压力，喷射后能够形成更为细密的水雾，进而也能够提高形成的冰晶的细腻度。

进一步地实施例中，第二制冷机组8包括用于设置制冷温度的温度设置模块。如此设置，造雪系统可根据造雪用水的实际温度需求，进行调节，具有更好地适用性。

本发明的实施例中，还提供了一种造雪方法，采用如上任一实施例中的造雪系统，包括步骤：

空气压缩机1对空气进行压缩，形成预设压力的压缩空气；

空气换热系统对压缩空气进行换热降温，形成预设温度的低温高压空气；

造雪机5将低温高压空气吹向造雪机5内形成的水雾，使水雾形成冰晶，并由造雪机5吹出。

本实施例提供的造雪方法，即使在外界环境温度较高的条件下，形成的雪层依然具有细腻、摩擦力较小、湿度较低的特点，雪层具有较高的品质。该有益效果的推导过程与上述造雪系统所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。

进一步地实施例中，造雪方法包括步骤：

空气压缩机1对空气进行压缩，形成预设压力的压缩空气；

空气换热系统对压缩空气进行换热降温，形成预设温度的低温高压空气，通过水泵6将造雪用水泵入换热降温装置进行换热降温，形成预设水压和预设水温的低温高压水；

造雪机5将低温高压水进行喷射，形成水雾；

造雪机5将低温高压空气吹向水雾，使水雾形成冰晶并由造雪机5吹出。

该实施例提供的造雪方法，即使在外界环境温度较高，以及供水温度较高的条件下，形成的雪层依然具有细腻、摩擦力较小、湿度较低的特点，雪层具有较高的品质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。