Brevet FR2634663A1 — publié le 19900202

La présente invention se rapporte à une installation d'enneigement artificiel pour pistes de ski, comprenant au aoins une unite de puLvérisation d'eau en fines goutteLettes destinées à se cristalliser dans L'air froid environnant. Dans tes régions climatiques à fortes variations de teinpératures et de précipitations, tel les qu'elles se présentent dans un certain nombre de pays europeens, Les conditions d'enneigement sont souvent difficilement prévisibLes, peu satisfaisantes ou éphémères. Les stations de sports d'hiver, modestes ou importantes, in vestissent des sommes considérables pour offrir aux vacanciers et aux sportifs en général, pendant ta saison froide, des sports de pLein air dont un des principaux est celui du ski de piste. Parmi Les investissements spécifiques au ski de piste, Les instalLations de remontées mécaniques occupent une ptace importante, non seulement par le matériel mis en oeuvre mais également par toute L'infrastructure inforattique et humaine nécessaire à La bonne gestion de teLles instalLations. De son coté, L'entretien des pistes enneigées représente une charge non négligeable. Cependant, L'ensemble des moyens mis en oeuvre dans une station de sports d'hiver ne trouve sa pleine justification qu'à ta condition d'un enneigement suffisant, en qualité et en durée. Comme it n'a pas été possible, jusqu'ici, de modifier Les conditions cLimatiques elLes-emes des lieux ou se pratiquent Les sports d'hiver, conditions qui restent heureusement comprises en moyenne dans certaines Li mites, des recherches ont été effectuees depuis un certain nombre d'années pour produire sur place une neige artificielle pouvant se substituer à une absence ou à une insuffisance d'enneigement naturel. Parmi les solutions qui ont été proposées pour résoudre Le problème de La production de neige artificielle à proximité des pistes, on distingue deux grandes famiLles de dispositifs d'enneigement artificiel, développées principalement à partir de besoins différents, à savoir L'enneigement ponctuel pour paLLier à L'usure prematuree des tapis de neige naturelLe, respectivement améliorer Les conditions de pistes notamment Lors d'épreuves sportives, d'une part; d'autre part, des dispositifs s'intégrant dans des instaLLations fixes visant à couvrir tout une zone skiable de manière plus ou moins permanente. Les dispositifs du premier type sont souvent désignés par "système basse pression" et consistent à projeter dans un courant d'air ventillé des gouttelettes d'eau puLvérisée pour obtenir un échange air/eau conduisant à La formation de micro-particuLes de neige compacte. Le transport des gouttelettes d'eau puLvérisée est assuré par La turbulence d'un ventillateur de relativement grande dimension. L'appareiLLage permettant La production d'un important courant d'air associé à une aLimentation satisfaisante en eau à puLvériser ne se prète guère à un transport par des moyens simpLes ni à La constitution d'instaLLations fixes couvrant des zones importantes. En cas de vent contraire, Les dispositifs de production d'air de transport des goutte Lettes ou fLocons de neige sont faciLement rendu non-opérationneLs.C'est d'ailLeurs La raison pour laqueLLe Le principal usage de teLs dispositifs est associé aux traks à cheniLLes dont on se sert pour L'entretien des pistes et qui peuvent porter, outre une ou deux unités de ce type, des réserves d'eau. pour la production d'une quantité de neige Limitée. L'autre famille de production de neige artificielle est fréquemment dénommée "système haute pression". Ici, La production d'un brouillard de gouttelettes d'eau pulvérisée est obtenu par L'effet d'air comprimé assurant au travers des buses de projection à La fois La puLvérisation de L'eau et son transport dans L'air froid environnant qui la cristallise. Ce type d'enneigement artificiel convient plus particu Fièrement à des installations fixes couvrant des zones -d'ennefyement étendues et nécessite une alimentation des "canons à neige" par un conduit d'air comprime et un conduit d'eau séparés, sur lesquels se branche cha que,canon. En général, de telles installations comprennent une station centrale de production d'air comprimé et peuvent se prêter à une certaine programmation des différents canons le Long de La piste, pour tenir compte des conditions atmosphériques et des besoins de zones différentes. Néanmoins, Les systèmes haute pression connus actuelle Rent présentent de nombreux inconvénients, dont en particulier un assez mauvais rendement énergétique, une grande rigidité d'installation, un coot d'entretien élevé et des Limitations de programmation inhérentes aux conditions d'alimentation des canons. D'une manière genérale, qu'il s'agisse des dispositifs basse pression se prestant davantage à des unités individueltes d'enneigement ponctuel, ou d'instalLation haute pression teLles que décrites ci-dessus, Les facteurs cott d'entretien, nuissance pour L'environnement et rendement en fonction des différents paramètres à respecter expliquent que l'enneigement artificiel ne se soit par davantage répandu jusqu'ici. L'observation des données physiques Liées à La fabrication de la neige permet de remarquer que des températures négatives sont obligatoires lors de la cristallisation des gouttelettes d'eau pulvérisées. Etant donné te rOle joué par l'humidité, l'hydrométrie détermine la température négative minimale, en valeur absolue, à partir de laquelle L'installation peut fonctionner. Dans les systèmes "haute pression", le rapport air/eau, à savoir la quantité d'air nécessaire par quantité d'eau utilisée, est calculé de manière très précise. Mais c'est, en définitive, pour une température d'air environnant déterminée La température de L'eau pulvérisée qui contribue de manière significative à la formation des cristaux de neige. Pour obvier aux inconvénients de court d'investissement élevé, de mauvaise maniabilité de plusieurs des techniques connues, de contraintes d'installation tel que La nécessité d'enterrer les conduites haute pression et de bruit de fonctionnement intolérables à proximité des zones habitées, la présente invention propose une installation d'enneigement artificiel répondant de manière satisfaisante aux besoins évoqués. ElLe a pour but La production de neige artificielle sur des zones importantes, avec des moyens simplifiés se prêtant à un réglage individuel et ne nécessitant en coût dtinstal- Lation, de fonctionnement et d'entretien que des ressources peu importantes. A cet effet, L'installation d'enneigement artificiel selon l'invention est caractérisée par Le fait que L'unité comprend un compresseur d'eau, alimenté en eau à, faible pression, et au moins une buse de pulvérisation et de projection à haute pression du liquide com prime. Une telle InstaLLation d'enneigement peut couvrir des besoins d'enneigement aLLant des plus restreints aux plus étendus, par L'adjonction d'unités de production de neige interchangeables et Largement autonomes, comme il sera démontre dans La description qui suit à titre d'illustration. Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de L'invention et un détail de celle-ci. La figure 1 est une vue schématique de cbté d'une unite de production de neige. La figure 2 représente La vue schématique d'une instalration d'enneigement artificiel comprenant plusieurs unités du type représenté à La figure 1. L'unité de pulvérisation d'eau représentée à La figure 1 comprend un poteau 1 fixe de manière rigide ou amo vible dans Le soL 2 d'un terrain de ski. Sur ce poteau est fixée de manière rigide ou amovible une console 3 sur Laquelle vient pivoter un plateau 4 dont les bras 5 portent Le compresseur d'eau 6, dont seul Le bottier extérieur a été représenté. Ce compresseur peut pivoter autour d'un axe horizontaL entre les bras 5. L'extrémité extérieure du compresseur se prolonge par un canon à buse 7 au travers duqueL L'eau comprimée est projetée et puLvérisée en fines gouttelettes dans un nuage 8 venant se transformer par cristaLlisation dans un brouillard de neige 9. A l'autre extrémité du compresseur 6 est attaché un conduit souple d'alimentation en eau 10, à faible pression, provenant d'une source non indiquée. L'unité d'enneigement comprend en outre un boiter électrique 11 alimenté en courant par La Ligne 12. Cette alimentation électrique a pour première fonction l'entratnement du moteur du compresseur 6. Cependant, Le bottier peut inclure d'autres fonctions, telles que L'entraAnement en rotation horizontale du plateau 4 ou en rotation verticale du compresseur 6. L'unité peut en outre être équipée d'un programmateur autonome tenant compte des conditions climatiques au lieu de production de La neige, ainsi que de La température de l'eau d'alimentation. Enfin, un émetteur récepteur de télécommande a été représenté en 13 pour Le contrôle et la coordination à distance de Ladite unité. L'un des problèmes qui se pose généralement à toute installation de production de neige artificielle est celui du gel des conduits d'alimentation en eau ainsi que des buses de pulvérisation et de projection des gouttelettes. A cet effet, L'unité décrite peut également incLure des moyens autonomes de vidange des conduits d'acheminement d'eau et d'adjonction, peu avant L'interruption de service, d'un Liquide anti-gel empe- chant La formation de glace dans La buse de puLvérisation. Outre L'alimentation er eau du compresseur, et L'alimentation secondaire en anti-gel d'appoint, tout fluide qui pourrait se révéler favoriser La production de neige artificielle, pourrait être prévu. Des réservoirs d'alimentation secondaire n'ont pas eté représentes. En se rapportant maintenant à La figure 2, on voit que sur une piste de ski 14 a éte représentee schematique- ment une installation comportant quatre unites 15a, 15b, 15c et 1Sd possédant chacune Les caractéristiques de L'unité décrite jusqu'ici. Ces unités sont reliées entre eLLes par un conduit d'eau 16 montré légèrement enterre, ainsi qu'une ligne d'alimentation en courant éLectrique 17 montrée également sous-terraine. Les unites 15- se branchent chacune sur ces deux Lignes, par simpLification, L'alimentation en eau étant représentée par ta vanne 18 et la Liai son au secteur électrique par Le disjoncteur 19. Bien entendu, chacune des unites pourrait etre reliée à une source d'eau ou de courant électrique indépendante. Dans Le montage en série choisi à titre d'exempLe, une station de contrOLe 20 intercepte Les conduits d'eau et d'éLectricité pour en assurer Le branchement et l'in- terruption. La station 20 peut incLure une unité de refroidissement de l'eau d'alimentation, puisque la tèmpérature de ceLLe-ci intervient de manière deter- riante, en rapport avec La température de L'air environnant, dans La formation des cristaux de neige. La station 20 se prête également au Logement d'un poste centraL de télécommande des unités de production de neige 15, notamment si certaines fonctions communes sont informatisées. Il va sans dire que si Le rôLe d'une station commune 20 se justifie pleinement dans certain cas, ta conception des unités 15 Leur permet une autonomie quasi totale, non seuLement par un branchement indépendant sur L'air mentation en eau et en courant éLectrique, mais surtout par une programmation individuelle réglant pour chaque unité l'ensemble des fonctions qui la concerne. Cette autonomie facilite aussi l'entretien des unités, qui sont standardisées et interchangeables. Etant donné que L'eau d'alimentation utilisée est à faible pression, certaines unités peuvent s'alimenter à des sources d'eau de très basse température disponibles dans l'environnement. Dans d'autres installations, un refroidissement centralisé de L'eau d'alimentation répondra au mieux au fonctionnement de toutes Les unités d'enneigement. Le conduit d'eau n'a pas besoin d'entre enterré. Il en d'tailleur de meme de l'alimentation en courant électrique, qui selon les cas peut se faire de manière aérienne, par conduit mobile à fleur de terre, ou de manière enterrée. Le poids du compresseur et des bottiers de commande sur un poteau étant relativement faible, l'unité de production de neige peut entre placée à une hauteur assez grande, facilitant ainsi Les échanges air/eau et, par conséquent, le rendement de l'installation. Le montage mobile de La tete de pulvérisation et de projection des gouttelettes d'eau permet de programmer un balayage satisfaisant à une couverture optima le du sol à enneiger. Dans La mesure où La répartition de l'enneigement s'effectue déjà au moment de la production de la neige, Le coût important des machines à damer Les pistes peut etre économisé, en tout cas en grande partie. IL est prévu, après chaque arret de production de neige, de nettoyer automatiquement La buse et les canalisa- tions en adjoignant à L'alimentation d'eau, par te circuit secondaire, un produit adéquat sous haute pression, comme déjà indiqué précédemment. Cependant, chaque unite peut également, par cette même voie secondaire, être équipée d'un dispositif d'aspiration de tous produits additionnels possibles, favorisant par exemple des noyaux de congélation ou améliorant d'une autre façon Les performances d'enneigement. On remarquera enfin qu'outre sa grande flexibilite et son faibLe prix de revient, L'installation proposée respecte au mieux L'environnement puisqu'elLe ne nécessite pas d'infrastructure tourde et rigide et ne génère qu'un très faible bruit de fonctionnement. REVENDICATIONS. 1. Installation d'enneigement artificiel pour pistes de ski, comprenant au moins une unité de pulvérisation d'eau en fines gouttelettes destinées à ce cristalliser dans l'air froid environnant, caractérisée par le fait que L'unité (15) comprend un compresseur d'eau (6) alimenté en eau à faible pression, et au moins une buse de pulvérisation et de projection (7) à haute pression du liquide comprimé. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par Le fait que l'unité (15) est montée sur un support mobile (4, 5) permettant d'orienter à volonté La direction de pulvérisation et de projection de la buse (7). 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée par te fait que ledit support est assujeti à des moyens électriques de réglage de son orientation et de mouvements de balayage. 4. InstalLation selon La revendication 1, caractérisée par le fait que le compresseur comprend au moins une deuxième source d'alimentation d'un fluide destiné à se mélanger à L'eau ainsi que des moyens de réglage de cette alimentation secondaire. 5. Installation selon La revendication 1, caractérisée par Le fait qu'elle comprend des moyens d'abaissement de la température de L'eau. 6. Installation seLon La revendication 5, caractérisée par le fait que ces moyens sont montés sur L'unité elle-meme. 7. 'installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un programmateur pilote automatiquement tes différentes fonction de L'unité 8. InstalLation selon La revendication 7, caractérisée par Le fait que Le programmateur est monté sur l'unité e L Le-mme. 9. Installation selon La revendication 8, caractérisée par Le fait que Le programmateur est télécommande. 10. InstaLLation selon la revendication 1, caractérisée par Le fait qu'elLe comprend une série d'unités (15) montées sur des poteaux (1) le Long d'une piste skiable (14), au moins un raccordement à une source d'eau d'alimentation (16) des compresseurs ainsi qu'au moins un raccordement à une source de courant électrique (17) d'entradnement de ceux-ci. 11. InstalLation selon La revendications 9 et 10, ca racterlsée par te fait qu'eLLe comprend une station (20) de télécommande de t'ensemble des unites (15) et de contrôle des raccordements d'eau et d'électricité, ainsi que des moyens accessoires de refroidissement de l'eau. 12. InstaLLation selon la revendication 11, caractéri sée par Le fait que La station (20) comprend des moyens Informatisés de traitement des informations climatiques et techniques provenant de chaque unité, reliés aux organes de téLécommande et de programmation de ces unités.