Canon à glace. Les systèmes d'enneigement mécanique (artificiel) comme élément essentiel d'un centre de ski moderne

Notre société propose des prestations d'enneigement chez le Client : livraison, installation et maintenance d'équipements spéciaux - canons à neige, enneigeurs d'une capacité de 3 à 120 mètres cubes. mètres de neige par heure.

Comment faire de la neige artificielle ?

Lorsque le lecteur de cet article apprend que ses auteurs vivent et travaillent dans le centre de la Suède – à environ 500 km au nord de Stockholm, ce qui correspond approximativement à la latitude de Kandalaksha – il peut légitimement être perplexe. "Au pôle Nord - et avec votre propre neige ?" - demandera-t-il en se souvenant d'un ami d'enfance À la Reine des Neiges. Pour qui un mètre de neige ne suffit-il pas en hiver ?

La réponse à la question est simple : « selon qui et pourquoi… ». Si vous déterrez votre voiture le matin après une chute de neige pendant la nuit - la troisième en une semaine - alors cinq centimètres de neige seront largement suffisants ! Imaginez attendre janvier pour essayer votre nouveau matériel de ski. Et enfin, nous nous préparions à partir vers notre montagne préférée... Et juste à ce moment-là, les gelées sont arrivées, puis le thermomètre est resté en dessous de moins 25°C jusqu'à la mi-avril, après quoi la neige a fondu à un rythme accéléré en une semaine. .. Que dites-vous dans ce cas ?!

Il n’est donc pas surprenant qu’il y ait des gens prêts à payer « pour rien » pour quelque chose qui tombe habituellement du ciel. En conséquence, il y a ceux qui produisent cette neige artificielle. De nombreuses stations de ski, notamment en Russie et en Suède, grâce à l'utilisation de systèmes spéciaux d'enneigement, prolongent la saison de ski jusqu'à quatre mois (de deux au début de l'hiver et de deux au printemps). De plus, il convient de noter qu'à cette période le temps est le plus doux et le plus favorable, c'est-à-dire idéal pour de merveilleuses vacances en famille...

CENT NOMS POUR LA NEIGE.

On dit que dans les langues du nord de la Scandinavie, il existe cent mots pour désigner la neige, ce qui n'est pas du tout surprenant. Parce qu'il y a beaucoup de ce « bien » ici en hiver, et que la structure de la neige elle-même est très variable et dépend de la température et de l'humidité de l'air. Les amateurs de ski savent bien que la neige peut être « dure », « molle », mouillée, etc. Parfois, les skis roulent « tout seuls », et littéralement le lendemain, il faut faire un effort même pour glisser en descente.

Dans les compétitions de ski modernes, le sort des médailles se décide parfois au dixième de seconde. Et en ski alpin, on compte déjà en centièmes et millièmes ! Et maintenant, après avoir attendu un an, voire deux, les compétitions internationales, nous achetons des billets et réservons un hôtel à l'avance, les organisateurs dernier moment du coup tout est annulé. Parce que le Ciel n'a pas « envoyé » la neige indispensable au bon endroit, qui est plutôt retombée près de votre garage...

Selon les données obtenues par les participants au projet régional suédois de modélisation du climat (SWECLIM), d'ici 2010, la température annuelle moyenne en Suède augmentera de 3,8°C. Le réchauffement devrait être plus important en Europe du Nord que dans d’autres régions, ce qui pourrait être une grande déception pour les amateurs de sports d’hiver. L’augmentation attendue des précipitations annuelles se produira très probablement en raison des pluies estivales et surtout automnales. Conjuguée à une augmentation des températures hivernales moyennes, cela entraînera une diminution de la couverture neigeuse et une ouverture plus tardive de la saison de ski. De plus, les problèmes de neige ne sont pas typiques de la Scandinavie. Par exemple, sur stations de ski En Sibérie orientale, l'ouverture de la saison de ski en 2003 n'a eu lieu que le soir du Nouvel An, et à l'hiver 1998-99 - uniquement le 3 janvier !

Ainsi, la neige « artificielle » en ski représente stabilité et qualité. Les systèmes d'enneigement sont utilisés lorsqu'un contrôle de la situation est nécessaire : pour que la neige se trouve là où elle est nécessaire, quand elle est nécessaire et de la manière dont elle est nécessaire. Il convient de noter que l’utilisation des systèmes d’enneigement va au-delà du sport. La neige « artificielle » peut être utilisée pour tester les systèmes d'antigivrage des avions, pour tester les pneus hiver et même pour protéger les jeunes plantations forestières du gel.

EST-IL FACILE DE FAIRE DE LA NEIGE ?

La plupart des gens sont convaincus que « faire » de la neige est aussi simple que décortiquer des poires - juste de l'eau et du givre. Mais ce n’est qu’une simplicité apparente. Nous proposons à ceux qui vivent dans des climats froids une expérience simple et sûre. Prenez un vaporisateur d'eau, généralement utilisé pour l'humidification. Plantes d'intérieur ou lors du repassage des vêtements. Remplissez-le d'eau froide du robinet, sortez par temps froid (moins de 10°C) et commencez à pulvériser l'eau plus haut dans l'air. Que pensez-vous pouvoir faire ? Des flocons de neige gros et moelleux ? Rien de tel - des petits morceaux de glace brillants.

Pourquoi les flocons de neige tombent-ils du ciel en hiver ? Le « secret de leur production », caché dans les nuages, réside dans la croissance progressive de microcristaux de glace sur ce qu’on appelle le « centre de condensation » initial dans certaines conditions. Si les conditions ne sont pas adaptées, à la place des flocons de neige, tomberont des boules de glace dure (grêle d'été) ou ce qu'on appelle en Russie des « gruaux », c'est-à-dire une neige granuleuse relativement dense, caractéristique de la fin de l'automne.

Que faut-il pour un enneigement réussi ? Évidemment, de l'eau d'une certaine température, « pulvérisée » d'une certaine manière, de l'air froid... Aussi, une sorte de « magie » naturelle ou, du moins, un équipement technique complexe. Et alors seulement nous pourrons proclamer en toute confiance : que la neige soit ! Et il le sera !

REGARDONS LA MUSEAU DU "CANON À NEIGE".

Et maintenant - pour les curieux qui n'ont pas peur de certains détails techniques. Les machines à neige utilisées aujourd'hui peuvent être divisées en deux types principaux : à ventilateur (communément appelées « canons à neige ») et à mât. En Russie, les générateurs les plus courants sont du premier type. Le composant principal de ces appareils, comme son nom l’indique, est un ventilateur haute puissance qui crée un flux d’air continu dans lequel des gouttelettes d’eau sont ensuite injectées.

Le mélange éjecté par le générateur doit passer un certain temps dans l'air avant de retomber au sol sous forme de neige bien formée. Par conséquent, il est difficile pour un « canon à neige » de projeter de la neige « juste sous vos pieds », puisque la meilleure neige s'obtient à une distance d'environ 10 à 20 m de l'installation. Ceci est plus facile à faire à l'aide de mâts à neige spéciaux, qui sont également moins chers que les canons à ventilateur.

Tous les enneigeurs modernes sont équipés de systèmes d'automatisation de complexité variable (des systèmes de protection contre les surcharges aux systèmes de contrôle complets).

FAIRE DE LA NEIGE EST UN ART.

Un système d'enneigement moderne ne se limite pas aux générateurs de neige placés le long d'une piste ou d'une piste de ski. Évidemment, il est encore nécessaire de poser des canalisations pour l'alimentation en eau et des câbles électriques. Dans ce cas, les tuyaux ne doivent pas geler même lors des gelées les plus sévères, ils sont donc généralement creusés dans le sol (en Sibérie et en Suède centrale - jusqu'à une profondeur d'au moins 50 à 70 cm). A certains intervalles, il est nécessaire d'aménager des « points de raccordement » pour les enneigeurs, comprenant un connecteur électrique et des dispositifs d'alimentation en eau (« bouche d'incendie »).

Il ne faut pas oublier que même une « simple » piste de ski peut avoir une longueur de plus d'un kilomètre et un dénivelé de 400 à 500 m. Sur une telle pente, il faudra placer une dizaine de « points de connexion », et à le pied - une pompe à eau haute pression (jusqu'à 40 atmosphères) haute performance. Pour projeter une quantité suffisante (généralement 10 à 20 cm) de neige « artificielle » sur une pente d'un kilomètre de long, 4 à 5 « canons à neige », dont chacun consomme jusqu'à 500 litres d'eau par minute (ce qui correspond à environ un bain d'eau moyen en 15 secondes), doit fonctionner en continu pendant 5 à 7 jours. En général, les performances des générateurs de neige modernes sont étonnantes : ils sont capables de produire jusqu'à 100 m3 de neige par heure ! Les «canons à neige» dotés d'un dispositif rotatif hydraulique sont capables de recouvrir chacun jusqu'à 1000 m2 de surface de neige.

Faire de la neige sur une piste de ski de fond n'est pas plus simple. Ici, bien sûr, il n'y a pas de dénivelés comme sur les pistes de ski ou les tremplins, mais la longueur des pistes atteint déjà des dizaines de kilomètres. La pose de pipelines aussi longs coûte assez cher. C'est pourquoi l'une des solutions courantes consiste à installer des « canons à neige » et des réservoirs d'eau sur un châssis automoteur, à roues ou à chenilles. Dans ce cas, l’enneigement de n’importe quelle zone n’est qu’une question de temps.

Comment vérifier la qualité de la neige fraîchement préparée ? Organiser un contrôle « qualité » du produit ? Les experts disent que la neige pour une piste de ski devrait avoir une densité de 400 à 500 kg par m3, c'est-à-dire être 2 à 2,5 fois plus légère que la glace ou l'eau.

Mesurer la densité revient à mesurer le poids d'un morceau de « tarte aux neiges » d'une certaine taille, soigneusement découpé dans la pente. Il existe cependant un moyen plus simple. Les skieurs attentifs auront peut-être remarqué que les spécialistes de l'enneigement (les principaux « enneigeurs ») sont généralement vêtus de vestes noires faites d'un matériau spécial. Ce n'est pas seulement un uniforme, mais une sorte d'« outil » pour vérifier la qualité de la neige. Pour ce faire, le « enneigeur » s'approche du « canon » en fonctionnement et place sa main sous la coulée de neige à une distance d'environ 15 m de la coupe de sortie. Après 15 à 20 secondes (les chiffres exacts sont un secret de fabrication !), le spécialiste s'écarte et secoue la neige de sa manche en balançant sa main. Puis il vérifie ce qui est collé au tissu. Si toute la neige a été secouée, elle est trop sèche. S'il ne reste plus rien, c'est trop humide. La qualité dont vous avez besoin se situe quelque part entre les deux. Et c’est là que commence l’art de « fabriquer de la neige ».

RECETTE POUR UNE BONNE NEIGE.

Les enneigeurs modernes disposent d'un nombre suffisant de « degrés de liberté » pour s'ajuster et assurer bonne qualité neige à toute température de l'air suffisamment basse. Et si conditions extérieures(température de l'air, humidité) changent rapidement ? Il est clair que dans ce cas il faut ajuster constamment le « réglage » du générateur pour que la qualité de la neige produite ne diminue pas. Heureusement, l’automatisation élimine le besoin pour les opérateurs de monter et descendre des pentes pour réinitialiser le système. De plus, le réglage automatique peut être effectué aussi bien au niveau d'un générateur de neige individuel qu'au niveau de l'ensemble du système d'enneigement dans son ensemble. Les systèmes d'automatisation complexes, qui comprennent des microprocesseurs et des ordinateurs de bureau, ainsi que des « stations météorologiques », peuvent fonctionner sans grande intervention humaine pendant des semaines, voire des mois.

Si l'on utilise une analogie avec un restaurant, la recette d'un bon « enneigement » utilisant un système automatisé rappelle davantage le mode d'emploi de certaines machines à pain modernes : « mettez la farine, la levure, ajoutez de l'eau, appuyez sur le bouton et attendez l'appel - prêt!" Bien entendu, aucun chef qui se respecte ne se permettra une telle chose : tout se fera de manière traditionnelle, en « mode manuel », réglé sur « l'odorat et la vue ». Tout comme un bon « faiseur de neige » qui a derrière lui de longues années travail, régulera le système en tenant compte de nombreux facteurs connus de lui seul : y avait-il un « halo » autour du soleil aujourd'hui, comment la neige a-t-elle craqué hier, de quelle couleur était le coucher du soleil, et Dieu sait quoi d'autre... Cependant, comment bon cuisinier, il n’est pas facile de trouver un « enneigeur » compétent, et il doit débourser des sommes astronomiques. L'automatisation informatique est moins chère, plus facile à utiliser et ne gêne pas si vous devez faire des heures supplémentaires.

D'ailleurs, lors des compétitions internationales, où se retrouve la « crème » de l'élite sportive, ce ne sont pas des spécialistes uniques qui préparent la neige. Les sports modernes nécessitent, lorsque cela est possible, un équipement et des conditions standard pour garantir l'égalité de tous les participants. C'est pourquoi les organisateurs de compétitions se tournent de plus en plus vers des systèmes d'enneigement automatisés, même lorsque quantité suffisante neige naturelle, très difficile à standardiser.

En Europe du Nord pour la période 1990-2100. Des changements climatiques importants sont attendus en raison d’une augmentation des températures hivernales moyennes (A) et des précipitations annuelles (B).

La production de neige « artificielle » existe depuis plus de 50 ans. Les premières installations expérimentales ont commencé à être créées dans les années 1950-60. dans des pays où le ski était très populaire. Des brevets pour des méthodes de création de neige artificielle ont été déposés en 1968.

Dans les enneigeurs à ventilateur, un puissant ventilateur (4) crée un flux d'air continu qui se déplace à travers les anneaux principal (1) et de nucléation (2) avec des buses. L'eau est fournie sous pression dans les premiers anneaux et un mélange eau-air dans le second.

Grâce aux buses des anneaux principaux, de minuscules gouttes d’eau sont injectées dans le flux d’air. Les buses annulaires de « nucléation » créent les centres de condensation nécessaires à la formation et à la croissance de la neige.

Entre le ventilateur et les anneaux se trouvent des plaques à pales (3), fixées de l'intérieur au carter du générateur. Ils contribuent à un meilleur mélange des composants du mélange eau-air.

De nombreux canons à neige utilisent plusieurs anneaux principaux, chacun avec une vanne d'eau séparée. Grâce à cela, vous pouvez réguler les performances du générateur de neige. Les principaux composants sont enfermés dans un boîtier métallique (6) avec un grillage de protection (5) à l'entrée du système.

Le canon à neige comporte également des dispositifs d'alimentation en électricité (7), en eau haute pression (9) et en air comprimé (8).

Les enneigeurs « en éventail » peuvent également être installés sur un châssis à chenilles automoteur.

Dans les enneigeurs, le boîtier de l'enneigeur (D), le système d'automatisation (A) et le compresseur (C) sont montés soit sur un châssis à roues, soit sur un « pied » robuste (T). L'eau est fournie par un tuyau doté d'un connecteur spécial pour un raccordement rapide (W). Les signaux de commande (CS) sont fournis depuis le système informatique central via un "câble de signal" séparé ou par radio

Au niveau du "mât" à neige, les éléments générateurs de neige sont élevés au-dessus du sol jusqu'à une hauteur de 10 m. Grâce à cela, toute l'eau pulvérisée a le temps de se condenser complètement sous forme de neige, tandis que celle-ci tombe sur le sol sous son propre poids.

Le travail de préparation d’une piste de neige ou d’une piste de ski ne se limite pas à la simple fabrication de la neige. Après génération, la neige doit « se reposer » pendant plusieurs jours (« mûrir », comme mûrit le jeune vin). Vient ensuite le tour des enneigeurs spéciaux (appelés machines à neige ou retrackers), qui nivelent la neige, la compactent et l'adoucissent.

En conclusion, nous souhaitons à nos lecteurs une bonne neige - pour la saison de ski actuelle et pour toutes les saisons à venir ! Nous souhaitons également à ceux qui n'ont pas encore rejoint le « plaisir » du ski de l'essayer au moins une fois. Après tout, les opportunités actuelles pour les amateurs de ski de tous âges et de toutes qualifications sont tout simplement inépuisables !

En plus des bienfaits évidents pour la santé - puisque vous passez du temps à l'air pur, luttant contre les effets de l'inactivité physique - l'exercice ski apporte un grand plaisir! Eh bien, lorsque vous vous retrouverez à nouveau sur votre piste préférée, vous pourrez dire avec compétence à vos amis combien d'efforts et de connaissances se cachent derrière la neige « parfaite » apparemment simple et familière.

Auteurs:
KOPTYUG Andrey Valentinovich - candidat en sciences physiques et mathématiques, diplômé de Novossibirsk Université d'État. Professeur agrégé à la Faculté des technologies de l'information de l'Université de Suède centrale (Östersund).
ANANYEV Leonid Grigorievich - directeur de la société suédo-russe SveRuss Konsul (Suède, Östersund)
Johan Oström - MSc en ingénierie, directeur d'ARECO Snowsystem (Suède, Östersund).

L'article est publié sous forme abrégée.

06.03.2017 08:38

Aujourd'hui, les canons à neige sont indispensables dans une grande variété de domaines. Il s'agit d'un appareil à neige doté d'un ventilateur puissant. Les canons à neige sont utilisés dans la construction automobile et aéronautique ainsi que dans l’économie nationale. Mais ils sont surtout appréciés dans le domaine des loisirs sportifs, dans les stations de ski. Avec l'aide de cet appareil miracle, il est possible non seulement de créer neige artificielle, mais aussi en le pulvérisant dans la direction souhaitée à n'importe quelle distance.

Pourquoi et dans quels cas les organisateurs de compétitions sportives et d'activités de plein air recourent-ils à la création d'un enneigement artificiel ? La première raison est qu'il n'y a pas assez de neige sur les pistes de ski ou dans les zones où se trouvent les campings pour le ski actif. vacances d'hiver. Impossible également de ne pas noter la qualité de la neige obtenue. Si la vraie neige est constituée de flocons de neige, alors la neige artificielle est entièrement constituée de gouttes d'eau gelées. Cela augmente l'humidité et la densité de la couverture neigeuse qui en résulte ; elle reste uniforme dans toutes les régions. Ainsi, il devient possible de créer les mêmes conditions pour tous les participants aux événements sportifs (qui se déroulent dans une zone enneigée artificiellement).

De plus, la neige artificielle ne fond pas plus longtemps que d'habitude. A quoi est-ce lié ? La réponse dépend encore une fois de la composition de la neige. Particules de la neige résultante à leur manière apparence Ils ressemblent davantage à de petits grains, ils ne cristallisent pas en véritables flocons de neige. De plus, la neige des canons est plus propre et plus uniforme, elle ne contient pas d'impuretés étrangères, de poussière et d'autres substances contribuant à une fonte rapide.

Production de neige : mythe ou réalité ?

Aujourd’hui, la production de neige n’est plus un mythe mais une réalité. Vous pouvez obtenir de la neige de la qualité requise à l'aide d'un miracle de la technologie : les canons à neige. Ainsi, la première fonction d’un canon à neige est de produire de la neige. Comment ça marche? De quoi dépend la qualité ? propriétés physiques produit des flocons de neige ?

La neige artificielle peut être obtenue de différentes manières - tout dépend de la température de l'eau et de l'air, ainsi que de la durée du vol depuis le pulvérisateur. Les flocons de neige sont mélangés à l'air puis rejetés dans l'atmosphère. La neige devient plus molle si elle reste en vol plus longtemps. Si la neige tombait très rapidement au sol, elle serait lourde et humide. On peut dire que tout dépend de la conception du pistolet. Grâce au fait que son ventilateur est puissant et peut pulvériser de l'eau sur de très longues distances, on obtient une neige douce.

CENT NOMS POUR LA NEIGE

Dans les compétitions de ski modernes, le sort des médailles se décide parfois au dixième de seconde. Et en ski alpin, on compte déjà en centièmes et millièmes ! Et alors qu'on attend avec impatience les compétitions internationales depuis un an, voire deux, en achetant des billets et en réservant un hôtel à l'avance, les organisateurs annulent subitement tout au dernier moment. Parce que le Ciel n'a pas « envoyé » la neige indispensable au bon endroit, qui est plutôt retombée près de votre garage...

Selon les données obtenues par les participants au projet régional suédois de modélisation du climat (SWECLIM), d'ici 2010, la température annuelle moyenne en Suède augmentera de 3,8°C. Le réchauffement devrait être plus important en Europe du Nord que dans d’autres régions, ce qui pourrait être une grande déception pour les amateurs de sports d’hiver. L’augmentation attendue des précipitations annuelles se produira très probablement en raison des pluies estivales et surtout automnales. Conjuguée à une augmentation des températures hivernales moyennes, cela entraînera une diminution de la couverture neigeuse et une ouverture plus tardive de la saison de ski. De plus, les problèmes de neige ne sont pas typiques de la Scandinavie. Par exemple, dans les stations de ski de Sibérie orientale, l'ouverture de la saison de ski en 2003 n'a eu lieu que le soir du Nouvel An, et à l'hiver 1998-99 - uniquement le 3 janvier !

EST-IL FACILE DE FAIRE DE LA NEIGE ?

La plupart des gens sont convaincus que « faire » de la neige est aussi simple que décortiquer des poires - juste de l'eau et du givre. Mais ce n’est qu’une simplicité apparente. Nous proposons à ceux qui vivent dans des climats froids une expérience simple et sûre. Prenez un pulvérisateur d'eau, qui est généralement utilisé pour humidifier les plantes d'intérieur ou pour repasser les vêtements. Remplissez-le d'eau froide du robinet, sortez par temps froid (moins de 10°C) et commencez à pulvériser l'eau plus haut dans l'air. Que pensez-vous pouvoir faire ? Des flocons de neige gros et moelleux ? Rien de tel - des petits morceaux de glace brillants.

REGARDONS LA MAISON DU "CANON À NEIGE"

Tous les enneigeurs modernes sont équipés de systèmes d'automatisation de complexité variable (des systèmes de protection contre les surcharges aux systèmes de contrôle complets).

LA FABRICATION DE NEIGE EST UN ART !

RECETTE POUR UNE BONNE NEIGE

Les générateurs de neige modernes disposent d'un nombre suffisant de « degrés de liberté » pour s'adapter et garantir une bonne qualité de neige à toute température de l'air suffisamment basse. Que faire si les conditions extérieures (température de l'air, humidité) changent rapidement ? Il est clair que dans ce cas il faut ajuster constamment le « réglage » du générateur pour que la qualité de la neige produite ne diminue pas. Heureusement, l’automatisation élimine le besoin pour les opérateurs de monter et descendre des pentes pour réinitialiser le système. De plus, le réglage automatique peut être effectué aussi bien au niveau d'un générateur de neige individuel qu'au niveau de l'ensemble du système d'enneigement dans son ensemble. Les systèmes d'automatisation complexes, qui comprennent des microprocesseurs et des ordinateurs de bureau, ainsi que des « stations météorologiques », peuvent fonctionner sans grande intervention humaine pendant des semaines, voire des mois.

Si l'on utilise une analogie avec un restaurant, la recette d'un bon « enneigement » utilisant un système automatisé rappelle davantage le mode d'emploi de certaines machines à pain modernes : « mettez la farine, la levure, ajoutez de l'eau, appuyez sur le bouton et attendez l'appel - prêt!" Bien entendu, aucun chef qui se respecte ne se permettra une telle chose : tout se fera de manière traditionnelle, en « mode manuel », réglé sur « l'odorat et la vue ». De même, un bon « enneigeur », qui a de nombreuses années de travail derrière lui, régulera le système en tenant compte de nombreux facteurs connus de lui seul : y a-t-il eu un « halo » autour du soleil aujourd'hui, comment la neige a-t-elle craqué hier, qu'est-ce que la couleur était le coucher du soleil, et Dieu sait quoi de plus... Cependant, il n'est pas facile de trouver à la fois un bon cuisinier et un « enneigeur » compétent, et ils doivent payer des sommes astronomiques. L'automatisation informatique est moins chère, plus facile à utiliser et ne gêne pas si vous devez faire des heures supplémentaires.

D'ailleurs, lors des compétitions internationales, où se retrouve la « crème » de l'élite sportive, ce ne sont pas des spécialistes uniques qui préparent la neige. Les sports modernes nécessitent, lorsque cela est possible, un équipement et des conditions standard pour garantir l'égalité de tous les participants. C’est pourquoi les organisateurs de compétitions se tournent de plus en plus vers des systèmes d’enneigement automatisés, même lorsque la quantité de neige naturelle est suffisante, ce qui est très difficile à standardiser.

Le canon à neige comporte également des dispositifs d'alimentation en électricité (7), en eau haute pression (9) et en air comprimé (8).

Les enneigeurs à ventilateur peuvent également être installés sur un châssis à chenilles automoteur
Dans les enneigeurs, le boîtier de l'enneigeur (D), le système d'automatisation (A) et le compresseur (C) sont montés soit sur un châssis à roues, soit sur un « pied » robuste (T). L'eau est fournie par un tuyau doté d'un connecteur spécial pour un raccordement rapide (W). Les signaux de commande (CS) sont fournis depuis le système informatique central via un "câble de signal" séparé ou par radio

Outre les bienfaits évidents pour la santé - puisque l'on passe du temps au grand air, luttant contre les effets de l'inactivité physique - le ski est très amusant ! Eh bien, lorsque vous vous retrouverez à nouveau sur votre piste préférée, vous pourrez dire avec compétence à vos amis combien d'efforts et de connaissances se cachent derrière la neige « parfaite » apparemment simple et familière.

Auteurs:
KOPTYUG Andrey Valentinovich - candidat en sciences physiques et mathématiques, diplômé de l'Université d'État de Novossibirsk. Professeur agrégé, Faculté des technologies de l'information, Université de Suède centrale (Östersund)
ANANYEV Leonid Grigorievich - directeur de la société suédo-russe SveRuss Konsul (Suède, Östersund)
Johan Oström - MSc en ingénierie, directeur d'ARECO Snowsystem (Suède, Östersund)

L'article est publié sous forme abrégée.

La neige artificielle est très appréciée de nos jours pour les spectacles, les fêtes diverses, les événements, les mariages et les anniversaires. Elle est utilisée dans les spectacles comme décoration, pour décorer les vitrines des magasins, et à l'intérieur des bars et restaurants, la neige trouvera également une application. Il ne laisse pas de taches sur les vêtements, n’est pas toxique et ressemble exactement à l’objet réel.

Comment faire de la neige artificielle de vos propres mains

Plus important encore, vous aurez besoin d'un concentré liquide ou d'une poudre spéciale. Il est principalement fabriqué par des fabricants étrangers.

Pour fabriquer de la neige artificielle de vos propres mains, vous devez ajouter de l'eau ordinaire à cette poudre ou à ce concentré, puis son volume augmente presque cent fois. Cette neige artificielle peut être stockée plusieurs jours. Au fil du temps, il commence à se dessécher et à diminuer de volume. Si vous récupérez le tout et ajoutez à nouveau de l'eau, il reviendra à son état précédent. La neige artificielle se lave facilement et ne tache pas la surface.

Canon à neige

Il sera très simple de balayer de belles congères en quelques secondes seulement. Afin d'obtenir l'effet d'un blizzard ou d'une chute de neige, un canon à air et un générateur de neige spécial sont utilisés. Le générateur est appareil spécial, dont le poids est de onze à vingt kg. Mais il existe des installations de neige artificielle de tailles encore plus grandes - à partir de quarante kg. Ce générateur de neige fonctionne au concentré préalablement dilué avec de l'eau. Le concentré vient d’Amérique et est certifié. Un litre d'eau suffit pour une heure de fonctionnement d'une telle installation. La taille et la forme des flocons de neige peuvent être programmées à l'avance. La dispersion des flocons de neige peut atteindre quinze mètres.

Vidéo : test comparatif des enneigeurs.

Le prix d'un canon à neige est de 150 000 à 1 000 000 de roubles. Le coût dépend de ses performances. Ils sont principalement utilisés pour les pistes de ski. Pour commencer, il vaut mieux acheter le générateur de neige le moins cher. Il peut également être loué. Le coût de location par heure de travail varie de deux mille à cinq mille roubles.

Il y a de plus en plus de gens qui skient et font du snowboard, mais il y a de moins en moins d'endroits adaptés au ski.

Le réchauffement climatique a raccourci la saison dans certaines des plus anciennes stations de ski de quatre mois à un ou deux mois. Selon certaines prévisions, le centre de l'industrie européenne du ski se déplacera bientôt des Alpes vers la Scandinavie. Les Américains ont déjà commencé à explorer l'Alaska à la recherche de neige. Ça y est, il n'y a nulle part où aller plus loin. Il ne reste plus qu'à utiliser l'arme. Spécial. Si vous n'êtes pas allé au-delà du cercle polaire arctique pour trouver de la neige, il est fort probable que, dans votre station préférée, vous skiiez sur un ersatz - de la neige artificielle ou technique, comme l'appellent les professionnels. Aujourd'hui, aucune station ne peut se passer d'engins d'enneigement spéciaux, de Chamonix en France à Volen près de Moscou. Presque tous les skieurs ont vu plus d'une fois des canons à neige et leurs versions plus légères en action - les canons à neige. De l'extérieur, le processus de formation de la neige semble simple : des ventilateurs géants pulvérisent de l'eau, qui se transforme en neige par temps froid. Mais cela vient uniquement de l’extérieur.

De la vraie neige

La neige naturelle est formée de vapeur d’eau atmosphérique. Lorsque la vapeur d’eau, qui est la forme gazeuse de l’eau, est refroidie jusqu’au point de condensation, elle passe de la forme gazeuse à la forme liquide ou solide. Les nuages que nous connaissons sont constitués de gouttes si condensées, bien que si petites qu’elles sont facilement maintenues en l’air par les courants d’air ascendants. Lorsque les gouttelettes deviennent trop lourdes, elles tombent au sol sous forme de pluie. Si la température est bien en dessous du point de condensation, la vapeur d’eau traverse la phase liquide et forme de petits cristaux. Pour la plupart globe La pluie à laquelle nous sommes habitués commence, curieusement, par des chutes de neige, mais les flocons de neige parviennent à fondre à mesure qu'ils se rapprochent du sol. Le fait est qu'au plus fort de la formation des nuages, il y a toujours une température négative, comparable aux gelées de Yakoute. Une simple confirmation de ce fait est la grêle pendant l'été chaud.

Cependant, l’eau ne gèle pas automatiquement lorsque la température descend en dessous de zéro. L’eau distillée peut être refroidie à une température assez basse de -40°C et elle restera liquide. Cependant, dans vrai vie la vapeur dans les nuages commence à cristalliser dès 0 °C. Le fait est que pour que le processus de condensation ait lieu, l’eau a besoin de minuscules particules autour desquelles ses molécules pourraient se déposer. Ces centres de condensation dans l’atmosphère sont de minuscules particules de suie, de smog urbain, de bactéries et d’autres matières. Par exemple, c'est ainsi que les nuages sont dispersés en pulvérisant des réactifs spéciaux (par exemple de l'iodure d'argent) depuis les avions au-dessus d'eux, qui agissent précisément comme de tels centres de condensation.

Lorsque l’eau cristallise dans les nuages, elle forme d’étranges formes fractales à six rayons appelées flocons de neige. Le plus pendant longtempsÀ mesure que le processus de cristallisation progresse, plus le motif des flocons de neige devient complexe. Dans les nuages, ce processus prend des dizaines de minutes. La neige artificielle se forme en quelques secondes, donc après un examen plus approfondi, ses cristaux ressemblent à des cristaux hexagonaux avec des noyaux de rayons et ressemblent à des céréales au toucher. Cependant, cette neige fond plus lentement que la neige naturelle et les skis glissent différemment.

Canons à neige

L'idée utilisée pour disperser les nuages (condensation d'eau autour des centres de condensation artificiels) était également parfaite pour fabriquer de la neige artificielle. L'un des réactifs cristallisants les plus couramment utilisés pour la production de neige est la protéine naturelle spéciale Snowmax, qui fait un excellent travail pour attirer les molécules d'eau.

Dans les premiers modèles de canons à neige, l'eau était mélangée à de l'air comprimé et libérée par des buses à haute pression dans un flux d'air créé par un puissant ventilateur. L'air comprimé effectuait trois tâches à la fois : il atomisait l'eau, projetait les gouttelettes résultantes dans l'air et refroidissait davantage l'eau. Ce dernier effet est basé sur le fait que les gaz se refroidissent lors de la dilatation adiabatique. Essayez d'ouvrir une canette de dioxyde de carbone - elle refroidira instantanément à des températures inférieures à zéro, risquant de vous geler les mains.

L'inconvénient de ce système est la consommation d'air élevée. Par conséquent, les armes plus modernes fonctionnent selon un processus en deux étapes. Tout d’abord, en mélangeant de l’air comprimé et une petite quantité d’eau, de minuscules cristaux de glace se forment – les embryons de neige artificielle. Ensuite, ces « embryons » tombent dans un jet d'eau pulvérisé par de puissants ventilateurs qui, cristallisant sur eux, forment rapidement des cristaux de neige prêts à l'emploi.

Particularité Tous les pistolets sont équipés d'un puissant ventilateur qui projette le mélange eau-air sur des dizaines de mètres. Lors d'un tel vol, les cristaux de neige artificielle ont le temps de se former, et la « portée » élevée permet de recouvrir de neige de vastes zones. Dans les stations de ski, vous pouvez voir un autre type d'arme à neige : les canons à neige. Leur différence avec les armes à feu est l'absence d'éventail.

Le processus de formation de neige en eux est le suivant. Les buses d'air et de première eau espacées fournissent une quantité limitée d'eau et d'air à une zone de mélange située à 810 cm du canon, où germent les cristaux de neige. Ces mini-cristaux se déplacent plus loin par inertie ; à une distance d'environ 20 cm du pistolet, ils tombent dans le flux d'eau de la deuxième buse, où l'eau adhère à eux. La cristallisation de la neige se produit pendant chute libre cristaux au sol d'une hauteur d'au moins 4 m.

Conditions d'enneigement

Avoir de l’artillerie à neige ne signifie pas résoudre les problèmes de neige. Beaucoup dépend aussi des conditions de formation de la neige, dont les paramètres les plus importants sont la température et l'humidité relative (le rapport entre la vapeur d'eau réellement contenue dans l'air et la quantité de vapeur d'eau correspondant à l'état de saturation). Le fait est que l'eau est refroidie par sa propre évaporation partielle, c'est-à-dire la transition d'une partie du liquide en vapeur. Cependant, plus l’humidité relative est élevée, plus le processus d’évaporation et donc de refroidissement sera lent.

Par conséquent, à faible humidité relative Le processus de formation de neige est possible à des températures supérieures à 0°C. En cas d'humidité élevée et de températures basses, il est possible d'avoir régulièrement de la pluie au lieu de la neige. A une humidité relative de 30%, les canons à neige peuvent être lancés à une température de -1°C, ceci est considéré comme bonnes conditions pour l'enneigement. Si la température descend en dessous de -6,7°C, vous pouvez faire de la neige même avec une humidité relative de 100 %. À des températures inférieures à -10°C, vous n’avez pas à faire attention à l’humidité.