ETUDE DU SYSTEME - STATION DE POMPAGE – valeurs corrigés le 11 01 2001 & 10 01 2002

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Lycée J.B. De Baudre

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- 1 STI-ET - - ETUDE D€EQUIPEMENT - - S3 TP6 -- DONNEES TECHNIQUES -STATION DE POMPAGEPOUR L€ALIMENTATION EN EAUDE CANONS A NEIGELimites de l€tude :On va s€intresser ‚ tudier le systƒme de pompage d€alimentation en eau des canons ‚ neige d€une station de ski dans les Alpes „ La Foux d€A llos … .Situe dans les Alpes de haute Provence, la station de la Foux d'Allos est l'une des plus grandes stations du Val d'Allos (valle du Haut Verdon) . Elle prsente, en liaison avec les stations voisines, 230km de pistes de ski alpin et plus de 100 km de pistes de ski de fond. La station de la Foux d'Allos dispose d'un trƒs bon enneigement et du soleil rput des Alpes du sud.Zone d€tude de distributionen eau des canons ‚ neige.Photographie d€un canon ‚ neige- E.S.T.I. - - 2005/2006 - - Page 1 / 5 -- 1 STI-ET - - ETUDE D€EQUIPEMENT - - S3 TP6 -INTERET DE LA FABRICATION DE LA NEIGE DE CULTUREDepuis deux dcennies, le tourisme hivernal s€est affirm comme une composante essentielle del€conomie des zones de montagne, en apportant aux populations des massifs fran†ais d€importantes possibilits de dvelo ppement.D€abord localises dans les secteurs de haute altitude, les stations de sports d€hiver ont eu tendance ‚ se multiplier ‚ des altitudes plus basses bnficiant d€un enneigement naturel moindre.Le souci majeur des exploitants de domaines skiables reste, sur une priode d€ouverture et defermeture pr -dcide souvent antrieurement, de pouvoir offrir ...

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- 1 STI-ET -

- ETUDE D’EQUIPEMENT -

- DONNEES TECHNIQUES -

STATION DE POMPAGE POUR L’ALIMENTATION EN EAU DE CANONS A NEIGE

Limites de l’tude :

- S3 TP6 -

On va s’intresser  tudier le systme de pompage d’alimentation en eau des canons  neige d’une station de ski dans les Alpes  La Foux d’Allos  .

Situe dans les Alpes de haute Provence, la station de la Foux d'Allos est l'une des plus grandes stations du Val d'Allos (valle du Haut Verdon) . Elle prsente, en liaison avec les stations voisines, 230km de pistes de ski alpin et plus de 100 km de pistes de ski de fond. La station de la Foux d'Allos dispose d'un trs bon enneigement et du soleil rput des Alpes du sud.

- E.S.T.I. -

Zone d’tude de distribution en eau des canons  neige.

Photographie d’un canon  neige

- 2005/2006 -

- Page 1 / 5 -

- 1 STI-ET -- ETUDE D’EQUIPEMENT -- S3 TP6 -INTERET DE LA FABRICATION DE LA NEIGE DE CULTURE Depuis deux dcennies, le tourisme hivernal s’est affirm comme une composante essentielle de l’conomie des zones de montagne, en apportant aux populations des massifs franais d’importantes possibilits de dveloppement. D’abord localises dans les secteurs de haute altitude, les stations de sports d’hiver ont eu tendance  se multiplier  des altitudes plus basses bnficiant d’un enneigement naturel moindre. Le souci majeur des exploitants de domaines skiables reste, sur une priode d’ouverture et de fermeture pr-dcide souvent antrieurement, de pouvoir offrir  leur clientle la garantie de possibilit de pratique du ski et ce, dans des conditions optimum de qualit et de quantit du manteau neigeux. La production de neige de culture n’est donc pas une fin en soi, mais simplement le moyen d’honorer le contrat moral existant entre le prestataire de service et le client. Cette production doit se doter de moyens suffisants pour permettre la constitution partielle ou totale d’un manteau neigeux dans les cas les plus dfavorables, de manire  offrir une prestation entire qui sera invariablement proportionnelle aux recettes envisages.

FABRICATION DE LA NEIGE DE CULTURE Pour produire de la neige de culture, il faut projeter dans un air  temprature ngative, un brouillard d'eau trs finement pulvris,  grande distance. Sous l'influence de l'air froid, les gouttelettes d'eau se refroidissent, se conglent, avant de retomber congeles sur le sol. (Il n'est conomiquement pas concevable de fabriquer de la neige  une temprature suprieure  -4C humide). Contrairement  la neige naturelle, la formation du cristal de neige de culture ne provient pas d'un phnomne de condensation solide de la vapeur d'eau (passage direct de l'tat gazeux  l'tat solide), mais simplement de la solidification des gouttelettes d'eau (passage de l'tat liquide  l'tat solide) : c'est pourquoi les cristaux de neige de culture ont l'apparence de granules de formes sphriques.

Proprits physiques de la neige de culture Plus stable sur les plans thermodynamiques et mcaniques, la neige de culture ne se tasse que trs peu. Sa densit, en moyenne 4 fois suprieure  la neige naturelle frache et sche (masse volumique 3 de 400 kg/m ), confre  ce matriau une plus grande facilit de cohsion et un potentiel de rsistance mcanique plus lev. La qualit de fabrication peut tre slectionne en faisant varier le dbit instantan d'eau. 3 3 Il est couramment admis que l'on produit deux mde neige de culture  partir d'un md'eau.

Principe de fabrication de la neige de culture

- E.S.T.I. -

- 2005/2006 -

- Page 2 / 5 -

- 1 STI-ET -

- ETUDE D’EQUIPEMENT -

Elments techniques - Zone d’tude -

- S3 TP6 -

Les installations de production d'eau potable pour les logements et btiments de la station puisent principalement sur les captages de l'aiguille. Pour notre tude, nous considrerons que seule la rserve des Courtiens dont la surface libre est  1 965 m alimente naturellement par gravitation les deux usines  neige. D'o le schma suivant : les traits forts correspondent aux conduites utilises.

Altitude 1970m

- E.S.T.I. -

Longueur : 586m

Longueur : 480m

Longueur : 760m

- 2005/2006 -

Longueur : 350m

Longueur : 840m

- Page 3 / 5 -

- 1 STI-ET -- ETUDE D’EQUIPEMENT -- S3 TP6 -Elments techniques - pompage et canons  neige -

La pompe est de type "FLOWSERVE 4 WDX E 7D", elle est entrane par un moteur "LEROY SOMMER LS315 MG 2"  une vitesse de rotation de 2 970 tr/min, elle doit dlivrer un dbit maximum 3 de 150 m /heure sous une pression maximum de 500 m de colonne d'eau.

- E.S.T.I. -

Moteur lectrique asynchrone triphas

Pompe hydraulique

Canons  neige

Tableau rcapitulatif Nombre install : 1 Marque : LEROY SOMER Modle :LS 315 MG 2 Vitesse de rotation :2 970 tr/min

Nombre install : 1 Modle :FLOWSERVE 4 WDX E 7D 3 Dbit : 150 m /heure Pression max : 500 m de colonne d'eau

Nombre install : 12 Modle : Rubis R10 Pression d’eau : 40 bars 3 Dbit unitaire : 12,4 m /h

- 2005/2006 -

- Page 4 / 5 -

- 1 STI-ET -- ETUDE D’EQUIPEMENT -Elments Ressources – Mcanique des fluides -

DETERMINATION DE LA PUISSANCE DE POMPAGE

ENERGIE NECESSAIRE AU POMPAGE

- S3 TP6 -

L'quation deBERNOULLIpermet de dterminer l'nergie  fournir pour amener un liquide d’un point A  un point B situ en amont.

2 2 Wpompe= (PB - PA) +ρg (ZB - ZA) + ρ+ PdC(VB -VA )

Wpompe: Energie que doit fournir la pompe PB – PA: Difference de pression entre les points A et B ρ: masse volumique du liquide g : acclration de la pesanteur ZB – ZA : Diffrence d’altitude entre les points A et B VA et VB: Vitesse de dplacement des fluides aux points A et B Pdc: Pertes de charges Pdc = Pdc linaire + Pdc singulire conduite + Pdc singulire canon

PUISSANCE NECESSAIRE AU POMPAGE

3 J / m 3 J/m 3 kg/m m/s m m/s 3 J / m

Pompage du point A au point B

Point A

La puissancePPompeen Watt est gale au rapport de l’nergie et du dbit considr :

- E.S.T.I. -

Ppompe= Wpompe/ dbit

- 2005/2006 -

Ppompeen W 3 Wpompeen J / m 3 Dbit en m /s

Point B

- Page 5 / 5 -

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