La technologie fournie par Supersnow, soutenue par l'automatisation de Siemens, aide à faire de la neige sur les pistes du monde entier.
Le climat se réchauffe, mais les successeurs de Marcel Hirscher et Lindsey Vonn, ainsi que les amateurs de sports d'hiver de tous les jours, peuvent envisager l'avenir avec optimisme — la neige ne manquera pas. La technologie Supersnow, soutenue par l'automatisation de Siemens, aide à faire de la neige sur les pistes du monde entier.
L'enneigement est devenu une partie naturelle des opérations des stations de ski, et des stratégies d'enneigement appropriées permettent de profiter même de quelques jours froids pour construire une couverture de neige durable. Puisque la neige réfléchit la lumière du soleil sans absorber la chaleur, elle peut procurer du plaisir aux skieurs et aux snowboarders pendant de nombreuses semaines, en maintenant sa structure même à des températures supérieures au point de congélation.
La fabrication de la neige artificielle est réalisée en pulvérisant des microgouttelettes qui, lorsqu'elles tombent dans l'air glacé, se transforment en neige. Un pistolet à neige éjecte de l'eau atomisée sous une pression de 40 bar, tandis que des buses supplémentaires accélèrent le processus de cristallisation, transformant l'eau en neige fine.
« Nous utilisons deux types de buses à cette fin : les buses à eau et les buses de nucléation. Ces derniers produisent des gouttelettes plus fines, et en plus, l'eau est soufflée avec de l'air comprimé, ce qui déclenche le gel. Bien sûr, le gel est essentiel pour que ce processus se produise, » explique Robert Moczarny, Member of the Management Board de Supersnow.
Et ce n'est que le début, car l'automatisation domine les pistes de ski modernes. L'équipement d'enneigement est équipé de stations météorologiques et de systèmes de contrôle, ce qui lui permet de fonctionner partiellement ou totalement de manière autonome lorsqu'il est intégré au Système Snowmatic fourni par Supersnow.
La fabrication de la neige artificielle est réalisée en pulvérisant des microgouttelettes qui, lorsqu'elles tombent dans l'air glacé, se transforment en neige. Le fonctionnement de l'équipement est contrôlé par un système informatique développé par Supersnow.
« Pour commencer à faire de la neige, nous avons besoin de plusieurs choses. Tout d'abord, l'eau. L'eau doit être froide, ce qui signifie que des tours de refroidissement sont nécessaires. Nous devons également livrer l'eau à l'équipement de fabrication de neige à haute pression, et les stations de pompage avec des ensembles de pompes, ainsi qu'un système de pipeline sur la pente, sont idéales à cette fin, » explique Robert Moczarny de Supersnow. « Nous avons également besoin de systèmes de contrôle et d'automatisation avancée pour gérer une telle installation. C'est là que les composants Siemens entrent en jeu, formant la base de bon nombre de nos solutions, » ajoute-t-il.
Les éléments clés de la fabrication de la neige sont les dispositifs qui « produisent réellement de la neige », tels que les pistolets à neige, les lances et l'ensemble du système de contrôle de la production de neige. Cependant, comme le soulignent les experts de Supersnow, le facteur le plus important, ce sont les personnes — des professionnels hautement qualifiés responsables de la conception, de la construction et de l'exploitation de l'équipement et de l'ensemble des systèmes de « production de neige ».
Les éléments clés de la fabrication de la neige sont les dispositifs qui « produisent de la neige », à savoir les pistolets à neige et les lances, ainsi que l'ensemble du système de contrôle de la production de neige.
Un pistolet à neige éjecte de l'eau atomisée à une pression de 40 bars
« En fin de compte, cependant, tout dépend encore de la météo. C'est en partie une blague, en partie vrai — parce qu'en réalité, les prévisions nous disent si l'enneigement peut commencer. Si les conditions sont censées être favorables, nous démarrons le système, en spécifiant où et comment la fabrication de la neige aura lieu. Dans les solutions où les stations de pompage et les vannes sont contrôlées automatiquement, le personnel de supervision définit uniquement les paramètres et la plage de fonctionnement de l'équipement d'enneigement. Dans les systèmes non automatisés, ce travail doit être effectué par des personnes et coordonné en permanence, » dit Mateusz Łukaszczyk, Gestionnaire de secteur chez Supersnow.
L'efficacité de la fabrication de la neige dépend de la quantité d'eau fournie, ainsi que du nombre et de la configuration des buses. Dans le cas des pistolets à neige, la puissance et l'efficacité du ventilateur — qui assure une bonne atomisation des particules de neige — sont également cruciales. Le résultat final est obtenu en optimisant tous les paramètres : débit d'eau, pression, sortie d'air et fonctionnement du ventilateur.
Il est possible de vérifier si le processus de fabrication de la neige fonctionne correctement en analysant la qualité de la neige, y compris sa densité, sa température et son volume. Ces paramètres sont vérifiés à la fois pendant la production et directement sur la pente. Dans la plupart des appareils de fabrication de neige, le processus de régulation est effectué automatiquement, bien que ces paramètres puissent également être contrôlés manuellement.
« En règle générale, nous sélectionnons la qualité de la neige sur une échelle de 1 à 7, et l'automatisation s'occupe du reste. Dans les systèmes manuels, ces paramètres doivent être réglés à la main, » explique Mateusz Łukaszczyk de Supersnow.
Les modèles qui optimisent la production de neige sur les pentes sont utiles pour déterminer les paramètres optimaux de fabrication de neige. Ces modèles analysent la température, l'humidité de l'air, la vitesse du vent, la température de l'eau et d'autres facteurs environnementaux. Cependant, les conditions locales sont le facteur le plus critique dans la sélection des bons paramètres. Pour cette raison, bien que les prévisions météorologiques soient prises en compte dans la stratégie d'enneigement, elles ne sont pas l'entrée la plus décisive pour le modèle.
La fabrication de la neige est réalisée à l'aide de lances et de pistolets à neige montés sur des bases stables et connectés aux bornes d'alimentation. Cette solution est basée sur l'automatisation fournie par Snowmatic, un système informatique développé par Supersnow pour contrôler et surveiller tous les équipements et superviser le processus de fabrication de la neige. L'automatisation utilisée par Supersnow est en partie basée sur les solutions Siemens.
« Le système contrôle les paramètres d'enneigement tels que la température, le débit d'eau et la pression. Il surveille également la température de l'air, ainsi que les paramètres de fonctionnement de l'équipement et de l'alimentation. Il assure une bonne régulation des stations de pompage et des dispositifs de fabrication de neige, » explique Robert Moczarny de Supersnow.
Les appareils de l'ecosystem Siemens sont utilisés dans les composants clés des systèmes Supersnow, notamment dans les stations de pompage et les pistolets à neige.
« Dans ce dernier cas, les contrôleurs de la S7‑1200 les séries sont le cœur de l'appareil. Ces contrôleurs exécutent des algorithmes qui calculent, par exemple, le facteur de qualité de la neige par rapport à d'autres paramètres. Les contrôleurs Siemens sont également responsables d'autres domaines importants, tels que la régulation de la pression, la surveillance des paramètres, les calculs de débit et le contrôle PID. Dans les stations de pompage, les appareils Siemens sont responsables, entre autres choses, de la régulation de la puissance et de la gestion des processus de pompage selon des scénarios et des algorithmes prédéfinis, explique Marcin Koter, Directeur des ventes chez Siemens.
Le portefeuille de produits Siemens utilisés par Supersnow comprend également démarreurs souples — SIRIUS 3RW, qui assurent un démarrage en douceur du moteur et un arrêt silencieux, ainsi que Panneaux HMI. Ceux-ci fournissent une interaction simple et efficace avec les solutions Supersnow, permettant une utilisation facile des équipements ainsi que la surveillance et le contrôle des processus.
Les appareils de l'ecosystem Siemens sont utilisés dans les composants clés des systèmes Supersnow. Les contrôleurs de la série S7‑1200 forment le « cœur » des pistolets à neige
La fabrication de la neige est énergivore. Il nécessite l'utilisation d'équipements électriques de haute puissance et consomme des quantités importantes d'eau. Par conséquent, dans les systèmes conçus par Supersnow, l'optimisation énergétique joue un rôle clé.
Selon l'étendue de la station de ski, la consommation d'eau et d'énergie peut varier considérablement. Par exemple, dans l'une des plus grandes stations de Pologne, où environ 250 appareils d'enneigement sont en service, la consommation quotidienne d'eau atteint 70 000 m³. Le système utilise jusqu'à quatre stations de pompage d'une capacité totale de 3 000 m³ par heure et d'une puissance combinée de 6,48 MW. Au total, 18 pompes haute pression sont utilisées pour produire de la neige, explique Mateusz Łukaszczyk de Supersnow.
L'optimisation de l'efficacité énergétique réalisée par Supersnow s'applique à divers composants du système. Un aspect important des économies consiste à minimiser la consommation d'énergie dans les pistolets à neige eux-mêmes. D'autres parties de l'installation sont également conçues pour réduire la consommation d'eau et d'énergie pendant le processus de fabrication de la neige.
« La géométrie des pales de la turbine a été conçue pour obtenir le débit d'air le plus élevé possible avec la consommation d'énergie électrique la plus faible possible. L'optimisation des paramètres de fabrication de la neige est un processus continu, parce que dans des systèmes aussi complexes, il y a des centaines de points d'optimisation, » explique Dariusz Kaczor, Responsable du développement de produits d'enneigement chez Supersnow.
L'équipement de fabrication de neige fonctionne généralement la nuit, lorsque les températures sont les plus basses, bien que sur certaines pentes, de la neige soit également produite pendant la journée. D'avril à octobre, des travaux de maintenance sont effectués, y compris les mises à niveau et améliorations du système, les agrandissements d'installation ou le remplacement des composants usés.Pendant la maintenance, des vérifications sont effectuées sur l'état et l'étanchéité des sections d'eau, la surveillance des paramètres de fonctionnement de la station de pompage, le nettoyage des systèmes de filtration, des filtres et des buses des pistolets à neige, ainsi que des tests de performance.
L'équipement d'enneigement fonctionne généralement la nuit, lorsque les températures sont les plus basses
Les activités de maintenance sont effectuées d'avril à octobre
« En ce qui concerne la stratégie d'enneigement, l'enneigement le plus intensif a lieu juste avant la saison, afin de préparer les pistes le plus efficacement possible. Plus tard, la fabrication de neige est effectuée au besoin lors des fenêtres météorologiques suivantes. En Pologne, la saison de ski dure environ quatre mois. Cependant, pour que ça réussisse, nous y travaillons intensément tout au long de l'année, » révèle Mateusz Łukaszczyk de Supersnow.
Les solutions d'automatisation basées sur les appareils et logiciels Siemens assurent un fonctionnement fiable du système d'enneigement tout au long de la saison.
« Les systèmes développés par Supersnow prouvent leur fiabilité depuis 25 ans. Sans aucun doute, le plus grand défi de la fabrication de neige est de maximiser la production de neige. C'est pourquoi il est si important que l'équipement fonctionne sur la base d'une automatisation fiable — et c'est exactement ce que nous fournissons, » dit Marcin Koter de Siemens.
« Le changement climatique signifie que la fenêtre météorologique permettant la production de neige artificielle est souvent très courte. Nos ingénieurs optimisent l'équipement pour qu'il fonctionne dans toutes les conditions, en se concentrant particulièrement sur les températures extrêmement difficiles autour de 0 degré Celsius, qui représentent la limite pour produire de la neige artificielle à l'aide de pistolets à neige à ventilateur, conclut Dariusz Kaczor de Supersnow.
