Canon à neige
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Il n'y a pas d'industrie sans matière première, la matière première pour l'industrie du ski est la neige, elle permet de sécuriser les nombreux investissements nécessaires à cette activité (hôtels, locations, restauration, remontées mécaniques...) Un canon à neige ou préférablement "enneigeur" est un dispositif permettant de fabriquer de la neige mécaniquement à partir d'eau, d'air et de basse température. Le principe est simple : en mélangeant de l'air comprimé à de l'eau et en le projetant au froid, on obtient de la neige qui se dépose sur les pistes de ski.
Utilisé prioritairement pour assurer la sécurité des pistes avec un enneigement suffisant, ce procédé est actuellement généralisé en début de saison, de manière à anticiper la période de ski, et en fin de saison pour la prolonger. Certains sites de ski d'été sur glacier en sont également équipés.
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[modifier] Impact environnemental
Outre le bruit pour les riverains et la faune, les canons à neige sont source de deux types de nuisance pour l'environnement:
- consommation d'eau en période hivernale, alors qu'elle tombe le plus souvent sous forme de neige et coule peu dans les rivières à cause du froid (gel). Il faut donc soit l'acheminer, soit la stocker sur place. L'acheminement est couteux en énergie et le stockage nécessite en général des aménagements qui transforment le paysage et l'écosystème : création d'étangs ou de petits lacs etc.
[modifier] Paramètres de fonctionnement
[modifier] Types d'enneigeurs
On connaît théoriquement trois types de technique d'enneigement mécanique : les canons ventilateur, les canons air et eau et les canons tous-temps, "fabriquant" de la neige à partir de particules de glace obtenus par congélation d'eau (et par n'importe quelle température externe avec l'aide de machines frigorifiques!).
[modifier] Paramètres de fonctionnement
Divers paramètres ont des influences sur la fabrication mécanique de neige : température sèche (celle dont nous parlons usuellement), taux d'hygrométrie, pression, température de l'eau, ciel couvert ou non, température de l'air et conditions de vent.
La corrélation entre température sèche et taux d'hygrométrie donne la température humide qui est celle qui importe quand on veut fabriquer de la neige (voir diagramme de l'air humide).
Il est possible de produire de la neige à partir de -2°c humide (-2°c sec et 100% d'hygrométrie) avec les canons à neige les plus modernes. Mais les meilleurs résultats sont obtenus avec une hygrométrie inférieure à 50%. En cas de saturation hygrométrique les goutelettes n'arriveront pas à se cristalliser et tendront à geler en s'éclaboussant sur le sol. La neige, très humide se transformera alors en vraie patinoire !
Par contre, en cas de taux d'hygrométrie très bas (de l'ordre de 30 à 40% par exemple, il sera possible de fabriquer de la neige à plus de 0 degré ! (mais 1 à 2 degré au max...) En effet, l'eau, en s'évaporant, se refroidit, selon les tables psychrométriques.
Bien entendu, la température de l'eau est très importante. Si l'on a une eau à 1 ou 1,5 degré Celsius, la cristallisation sera en effet nettement plus rapide que si celle-ci atteint les 5 à 6 degrés. L'utilisation de coupe-pressions et le frottement de l'eau dans les conduites tend à "réchauffer" l'eau, ce qui rend sa cristallisation plus difficile et donc la qualité de la neige ainsi produite plus humide. La pression tend à augmenter le débit en neige des enneigeurs.
On pourrait se demander pourquoi le ciel couvert pourrait empêcher de la neige de se former... Tout simplement parceque l'air va en être légèrement réchauffé, car il n'y a plus de refroidissement de l'air. Or, un air insuffisamment froid ne va pas permettre aux cristaux de se former. Enfin, il paraît évident que si le vent est orienté vers la sortie de l'enneigeur, il va se déposer de la neige qui va geler sur la bouche de l'enneigeur, ce qui va finir par le boucher et l'abimer.
Un m³ d'eau suffit pour produire entre 2 et 2,2 m³ de neige de qualité moyenne.
Les canons air et eau utilisent des compresseurs centralisés qui fournissent l'air nécessaire à la nucléation et/ou a l'atomisation de l'eau.
Les canons ventilateur produisent eux-mêmes leur air comprimé grâce à un petit compresseur embarqué qui ne sert qu'à la nucléation.
Dans les deux cas un réseau d'eau surpressé et nécessaire, sa pression sera fonction de la dénivelé de l'installation d'enneigement.
Pour obtenir la cristallisation (ou nucléation), on mélange de l'eau avec de l'air comprimé, à l'intérieur de « canons » de petit gabarit.
La tête des enneigeurs air et eau est généralement placé en hauteur (de 2,5m à 10m) afin d'assurer un temps de chute suffisante (balistique) pour permettre aux goutellettes d'eau de changer d'état.
Le canon ventilateur assure la balistique nécessaire à la génération de neige par le biais du flux d'air froid produit par son gros ventilateur.
Dans les zones habitées, le bruit des enneigeurs est un paramètre gênant. Une firme suisse (CDR) vient de faire breveter un ventilateur deux fois plus silencieux que les autres appareils du même type. Ce gain de bruit est réalisé grâce au dessin particulier de la tuyère, étudiée en collaboration avec l'École polytechnique fédérale de Lausanne.
[modifier] Histoire
- Vers 1940, en Californie, en utilisant des ventilateurs pour arroser les vergers afin de les protéger du gel, on constate l'apparition de neige.
- Début des années 1950, premiers essais d'enneigement dans une station au nord de New York .
- 1963, premier canon en France, il enneige une piste de 550 m dans le Bas-Rhin
- 1973, en France, Flaine est la 1ère station européenne à s'équiper.
