L`énergie – activités pédagogiques - Energie

Transcription

CHAPITRE 2
A C T I V ITÉS
P É DAGO G I Q U ES
1
I N T R O DUCT I O N
Ce chapitre décrit quatre activités qui
permettront d’illustrer les concepts abordés
au chapitre 1 et de mobiliser la réflexion
des jeunes:
1. CONQUÊTE DU FEU
2. RALLYES «CHAUFFAGE» ET «ÉLECTRICITÉ»
3. OBSERVATOIRES DE L’ÉNERGIE
4. CONSOMM’ACTEURS D’ÉNERGIE.
UNE PROGRESSION LOGIQUE
Après une initiation aux secrets de la première énergie
maîtrisée par l’être humain, les participants vont explorer les chaînes énergétiques du quotidien et découvrir
les principaux enjeux qui sont liés à des comportements
à première vue anodins, comme allumer une lampe ou
baigner dans la douce chaleur d’un radiateur.
Les participants mèneront ensuite des expérimentations
dans le but d’optimiser leur consommation d’énergie et
celle de leur entourage.
STRUCTURE DU CHAPITRE 2
La partie «Description des activités» contient toutes les
instructions pour les animateurs, ainsi que des explications complémentaires sur certaines notions-clés (Pour
en savoir plus, Pour aller plus loin).
La partie «Annexes» réunit les documents nécessaires
au déroulement des activités (feuilles de poste, grilles
d’observation, etc.) sous forme prête à l’emploi pour
être photocopiés et distribués.
3
MATÉRIEL
Le matériel nécessaire à l’organisation des activités est
disponible en prêt sous forme de malles pédagogiques.
Contacts:
– SEM
Secteur de prêt de l’Environnement
rue des Gazomètres 7
1205 Genève
tél: 022 327 53 38
Pour l’activité «Conquête du feu»:
– Association Terrawatt
route de Vessy 49
1234 Vessy
tél. 022 800 25 33
SÉMINAIRES ET STAGES
Des séminaires et des stages sont régulièrement organisés afin de permettre aux enseignants, animateurs et
moniteurs de se familiariser avec les activités sur le
thème de l’énergie.
Pour plus d’information sur le calendrier des formations,
consulter le catalogue sur le site de la formation continue des enseignants: www.webpalette.ch
2.A
D E S C R IPTI O N D E S ACT I V I T ÉS
5
ACTIVITÉ N O 1 • INITIATION
J E U «L A C O N Q U Ê T E D U F E U»
TROIS HEURES EN FORÊT POUR
REVIVRE L’HISTOIRE DE L’ÉNERGIE
Ce grand jeu de plein air, prévu pour 12 à 40
participants, propose un retour aux âges
préhistoriques; il permet aux enfants de
(re)découvrir, tout en s’amusant, certains
aspects fondamentaux de la problématique
de l’énergie, tels que la transformation d’une
énergie primaire en énergie utile ou la «nonrenouvelabilité» de certaines ressources.
PRINCIPE
Les participants mettent en place des processus énergétiques simples (bois – feu – chaleur) et tentent de les
maîtriser, voire de les optimiser, en construisant trois
foyers.
Quelques heures durant, il s’agira pour chaque «tribu» de:
1.Conserver l’énergie: une petite hélice tourne en permanence sur le foyer N° 1
2.Se chauffer: un thermomètre indique au minimum
19° à proximité du foyer N° 2
3.Se nourrir: le foyer N° 3 permet de préparer une casserole de pop-corn.
Le jeu se termine quand tout le monde mange du pop-corn.
Cette activité permettra également à certains enfants de
(re)découvrir la magie du feu….
7
OBJECTIFS
• Expérimenter la notion de conservation de l’énergie,
la logique de chaînes de conversion énergétique:
rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.
• Se familiariser avec quelques enjeux de la problématique de l’énergie décrits au chapitre 1:
– impacts liés à l’utilisation de l’énergie
– inégalité de répartition des ressources
– énergies renouvelables/non renouvelables.
• S’initier à la démarche scientifique: se poser des
questions, formuler des hypothèses, tâtonner, tester,
optimiser la méthode et présenter un résultat.
• Poser les bases d’une utilisation rationnelle de l’énergie.
• Organiser les activités d’un groupe en vue d’atteindre
un objectif commun.
BESOIN
Avoir chaud
Manger cuit
Sécurité
SERVICES
Chauffage
Cuisson
Sécurité/confort
TRANSFORMATIONS
Feu
Feu
Feu
IMPACTS SUR L’ENVIRONNEMENT
Pollution locale
Pollution locale
Pollution locale
ÉNERGIE PRIMAIRE
Bois (ou soleil)
Bois
Bois
DONNÉES PRATIQUES
DURÉE
Prévoir environ 3 heures, sans compter le temps de
déplacement.
LIEU
Clairière avec bois mort, terrain «sauvage» (creux, bosses, arbres, éventuellement petite rivière). Dimensions:
environ 40 m par 40. Adapter la taille du terrain en
fonction du nombre de participants. Un terrain trop
grand ne facilitera pas les interactions entre équipes.
Pour des raisons de sécurité, éviter les zones à risque
(proximité de falaises, fleuves, routes à grand trafic).
PÉRIODE
Périodes idéales: printemps et automne.
Eviter ce jeu en période de sécheresse (risque de feu de
forêt).
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MATÉRIEL
• Malles «Conquête du feu»
disponible sur demande à l’Association TerraWatt,
tél. 022 800 25 33
• Matériel complémentaire
– une trousse de premiers secours
– éventuellement un appareil photo ou une caméra.
PRÉPARATION
Deux semaines avant le jeu
• Repérer un terrain adéquat
• Trouver des accompagnateurs (un adulte pour six-huit
enfants)
• Demander les autorisations nécessaires (pompiers de
la commune, propriétaires du terrain, Etat*) et préciser qu’il s’agit de petits feux type «grillades»
• Préparer, si nécessaire, de quoi délimiter le terrain
(banderoles)
• S’assurer de la présence de combustible (bois et petit
bois)
• Se procurer les malles «Conquête du feu» et effectuer
les achats complémentaires
• Planifier l’acheminement et le stockage du matériel
• S’il n’y a pas d’eau à proximité du terrain, en prévoir
quelques litres
• Indiquer les consignes de sécurité aux participants:
bonnes chaussures, pas d’habits neufs, éviter les
matières synthétiques, attacher les cheveux longs.
Une demi-heure avant l’arrivée des participants sur le terrain
• Brûler les bouchons de liège pour le maquillage
d’identification des tribus
• Disperser du papier journal (environ un journal par
tribu) et si nécessaire du bois sec dans le périmètre
défini
• Dissimuler une torche allumée, par exemple à proximité d’une vieille souche. Si le jeu implique trois tribus, prévoir deux torches.
DÉROULEMENT DU JEU
FORMATION DES GROUPES
Les animateurs forment deux ou trois tribus qui choisissent
un signe distinctif à marquer sur le visage grâce aux
bouchons brûlés. Compter entre 10 et 15 participants
par tribu. S’assurer qu’ils ne disposent ni de briquets ni
d’allumettes.
BREF HISTORIQUE DE L’ÉNERGIE
Sous forme de discussion, par exemple:
• Première énergie domestiquée par l’homme:
– L’eau ?
– Le feu ?
– Le vent ?
– Le soleil ?
Réponse juste: le feu.
* Service cantonal de protection de l’air, DIAE – SCPA,
tél. 022 781 01 03
9
• Provenance du feu:
– la foudre, les incendies de forêt, le volcanisme, des
poches de gaz en cours de combustion
– les humains ont appris à domestiquer et à produire le
feu (silex, bois frotté) au cours de dizaines de milliers
d’années d’évolution et d’inventions successives.
• Le feu, première rencontre, premières réactions et
premiers usages:
– la peur
– la douleur
– apprentissage des propriétés du feu, après
d’innombrables expériences
· éclairer
· faire danser les ombres
· protéger contre les prédateurs
· chauffer
· détruire en brûlant
· durcir la pointe des pieux de bois
· cuire les aliments
· fondre les métaux, etc.
PRÉSENTATION DES RÈGLES DU JEU ET CONSIGNES
Vous allez revivre les étapes de la conquête du feu.
Vous devrez d’abord faire un premier feu. Au-dessus de
ce foyer, vous placerez la cocotte-minute à hélice que
l’on va vous donner. En tournant, la petite hélice fera
fuir tous les animaux sauvages des environs et garantira ainsi la sécurité de votre tribu. Attention: l’hélice
devra tourner durant toute la durée du jeu, même
quand les autres feux seront allumés.
Dès que l’hélice tourne (mais pas avant), vous pourrez
commencer votre deuxième feu. A proximité de ce
foyer (un mètre environ), vous planterez un piquet équipé d’un thermomètre. Le but est d’obtenir une température de chauffage agréable pour vivre (19-20° C).
Dès que ces deux missions seront remplies, vous pourrez passer à la troisième prestation, la cuisson, en construisant un troisième feu (les deux premiers doivent toujours être entretenus).
Le but du jeu est de manger de bons pop-corn cuits au
feu de bois, en sécurité et au chaud dans sa tribu.
Attention: ne faites pas de feu à proximité immédiate
des écorces d’arbres ou sous les branchages. Utilisez du
bois mort comme combustible, le bois vert ne brûle pas.
DISTRIBUTION DU MATÉRIEL
Par équipe:
– une cocotte-minute à hélice (pour le 1er feu)
– deux trépieds (pour poser la cocotte au-dessus du
feu)
– un thermomètre fixé sur un support à planter en
terre (pour le 2e feu)
– pour les pop-corn: une casserole (verser un peu d’huile
au fond), grains de maïs, gants de protection, couvercle (pour le 3e feu).
DES QUESTIONS?
• Comment allumer le feu ?
• Les premiers hommes n’avaient pas d’allumettes, pas
de briquet.
• Essayez de vous imaginer les tout premiers découvreurs du feu. Ils ont pu le trouver sous la forme de
branches enflammées, qu’ils ont brisées pour en faire
les toutes premières torches…
DÉBUT DU JEU
Les tribus choisissent leur emplacement (une certaine
proximité entre tribus est souhaitable afin de favoriser
les interactions).
Les animateurs jouent le rôle d’observateurs. Ils laissent
les enfants tâtonner, proposent des relances, aident les
participants à se poser les bonnes questions plutôt que
de donner des solutions.
Si au bout de dix minutes, les participants n’ont toujours
pas trouvé le feu, laisser entendre qu’un orage violent a
sévi dans la région la nuit précédente («On a vu d’énormes éclairs… La foudre a peut-être atteint une souche ?»).
Si la température ambiante est supérieure à 19-20° C, il
ne sera pas nécessaire d’allumer le deuxième feu. Voir
si les participants se rendent compte que plusieurs énergies primaires peuvent être disponibles simultanément.
Si une heure avant la fin du temps imparti, on constate
qu’un seul feu est allumé par tribu, annoncer un changement des règles du jeu: les trois prestations seront
regroupées au sein du même foyer.
SUR LE VIF
Commentaires d’élèves
Relances possibles des animateurs
«L’hélice ne tourne plus !»
Reconstituer la chaîne de conversion énergétique: mouvement – vapeur – chaleur –
feu – combustible. Plus de bois = plus de mouvement. Mais où est passé le bois ?
«Ouille ! La fumée, ça
pique les yeux»
Relever que toute utilisation d’énergie a des impacts sur l’environnement.
«C’est pas juste, les autres
ont du feu et pas nous»
L’énergie est souvent répartie de manière inégale. Comment faire pour obtenir quelque
chose que l’on n’a pas ? L’acheter ? Le voler ? Echanger? Avantages/inconvénients.
«Zut, plus de papier pour
allumer le prochain feu»
Certaines énergies sont renouvelables, d’autres pas: quand il n’y en a plus,
il n’y en a plus…
«Mais !? Le thermomètre
indique déjà plus de 20
degrés…»
Tiens, tiens… y aurait-il d’autres énergies que le bois pour se réchauffer ?
(penser au soleil).
«Je ne comprends pas:
il y a du feu, mais l’hélice
ne tourne pas…»
Reconstituer la chaîne de l’énergie pas à pas et voir où se situe la perte. Y a-t-il
du vent qui pousse le feu ailleurs que sous la casserole ? Comment s’en protéger ?
Initier les participants à la pratique de l’efficacité énergétique telle qu’elle est
présentée au chapitre 1, p. 30. On peut par exemple optimiser le processus en
concentrant la chaleur des flammes sous la marmite avec des pierres.
DISCUSSION
Pause, puis discussion autour des connaissances acquises lors du jeu, des difficultés rencontrées, etc.
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PROLONGEMENTS DE L’ACTIVITÉ
BILAN GLOBAL
Durée: 2-3 heures.
• «Ce que le feu a apporté à l’être humain».
L’enseignant/animateur note au tableau les idées des
participants. Chaque participant les transcrit pour
soi, par exemple dans un «cahier énergie».
• Même processus autour de la question «Les difficultés
auxquelles j’ai été confronté».
• Pour conclure, représenter une chaîne de conversion
énergétique. Eventuellement, commencer à s’interroger sur les chaînes de l’énergie utilisées au quotidien:
y a-t-il des feux dans ce bâtiment ? Non ? Alors d’où
vient l’énergie? (préparation à l’activité N° 2 «Rallyes
de l’énergie»).
BILAN PAR GROUPES
Mener avec les participants une discussion sur «ce qui
s’est passé», «ce que j’ai appris».
• Préparer des petits papiers (style post-it).
• Donner les consignes aux participants: «Retracez les
étapes par lesquelles vous êtes passés durant le jeu:
écrivez toutes les actions nécessaires pour mener à
bien vos missions.» Les enfants ont 5 à 10 minutes
pour les noter, chacun de son côté.
• Former ensuite des groupes de 2 à 3 élèves. Chacun
apporte ses papiers.
• Demander aux élèves de regrouper les papiers par
thème. Les thèmes pourront être définis par les participants eux-mêmes ou proposés par l’enseignant/
l’animateur. On peut choisir de faire travailler selon
une logique «chaînes de conversion énergétique»
(énergies primaires – transformation – prestations –
impacts). Les élèves regroupent les petits papiers par
tas; le thème de chaque tas sera indiqué sur un
papier plié en deux.
• Demander ensuite aux enfants de classer les tas dans
un ordre logique, par exemple chronologique ou causal.
• Enfin, on pourra demander aux élèves d’imaginer des
étapes qui permettront de représenter les chaînes
énergétiques du bâtiment (préparation à l’activité
N° 2 «Rallyes de l’énergie»).
Les thèmes et les actions identifiés par les participants
pourront être retranscrits dans un «cahier énergie»
ou/et sur un poster affiché en classe.
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AUTRES PROLONGEMENTS POSSIBLES
• Relater l’aventure de la «Conquête du feu» en créant
des posters, en illustrant les notions découvertes par
des photos, des textes ou des dessins.
• Dessiner et illustrer les chaînes de conversion énergétique découvertes durant le jeu (voir ci-dessus
«Objectifs»).
• Commencer à constituer un dossier de presse «énergie».
• Aborder le thème de la préhistoire.
• Lancer une activité créatrice autour des peintures
rupestres.
ACTIVITÉ N O 2 • EXPLORATION
R A L L Y ES DE L ’ É N E RGIE
DEUX PARCOURS À LA DÉCOUVERTE
DES ENJEUX DU QUOTIDIEN
Du radiateur au puits de pétrole, de la lampe à la
centrale électrique, deux jeux de piste amènent
les participants à remonter physiquement les
réseaux d’approvisionnement énergétique; de
la prestation jusqu’à l’énergie primaire. Cette
démarche devrait favoriser une attitude plus
responsable vis-à-vis de l’énergie.
PRINCIPE
Cette activité propose deux parcours:
un rallye «chaleur»
un rallye «électricité».
Chaque parcours comprend six étapes.
A chaque étape, une feuille de poste donne aux équipes les instructions nécessaires ainsi que les objectifs à
atteindre. Sur les feuilles de poste, les textes en italiques
concernent en priorité les participants les plus âgés (dès
12 ans).
Au dos de chaque feuille de poste, des indices et des
éléments graphiques permettent de mener au final une
«chasse au trésor» et de construire une «fresque de
l’énergie».
Les chaînes de conversion énergétique sont suivies
étape par étape, selon la logique commune à tous les
processus énergétiques. Des notions complémentaires
(régulation, comptage, stockage, transport et distribution) viennent enrichir les connaissances des apprentis
énergéticiens.
OBJECTIFS
Après avoir replacé la consommation énergétique de
tous les jours dans un cadre global, chaque participant
devrait être plus conscient de l’aspect précieux de l’énergie et plus réceptif à l’idée de consommer moins, de
consommer mieux.
Cet objectif ambitieux peut se décliner en trois points:
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• se familiariser avec les réseaux énergétiques du quotidien,
leurs origines, leurs usages, leurs impacts sur l’environnement
• pouvoir établir des liens entre les enjeux énergétiques
majeurs (cf. chapitre 1) et la consommation de tous
les jours
• prendre conscience que chaque geste de la vie quotidienne a des impacts à une échelle plus globale et
découvrir des raisons de s’impliquer dans une gestion
plus responsable de l’énergie.
DONNÉES PRATIQUES
DURÉE
Un poste de rallye dure environ 15 minutes. Certains
postes demanderont un peu plus de temps, mais la
moyenne ne devrait pas dépasser 30 minutes. Pour un
parcours complet, compter une demi-journée.
Il est également possible de travailler ponctuellement,
poste par poste (afin d’illustrer la matière d’un cours
par exemple).
LIEU
Un bâtiment et ses alentours.
MATÉRIEL
Malles «Rallyes» disponibles en prêt (coordonnées annexe 20):
– fiches sur la formation du pétrole
– carte géante illustrant le transport du pétrole
– récipients
– fiches «renouvelable/non renouvelable»
– dessins pro/antibarrage
– génératrice à manivelle
– conducteurs/non conducteurs
– mini-kit chauffage central.
Matériel complémentaire:
– feuilles de poste (à photocopier en annexes 1-12)
– enveloppes
– plans du bâtiment (même schématiques: un plan
d’évacuation peut convenir)
– thé froid, cola ou sirop et cuillères (pour le poste c4
«Transport du pétrole»)
– récompenses pour la «chasse au trésor» (postes c final
et é final): se procurer des friandises énergétiques
(fruits secs, chocolat) ou fabriquer des badges nominatifs de «détective de l’énergie» ou autre récompense.
PRÉPARATION
A L’AVANCE
• Rassembler le matériel (voir page précédente).
• Constituer une petite équipe d’accompagnateurs
(1 par groupe), qui distribueront les feuilles de poste
et animeront les activités en soulignant les enjeux
concernés. Il est important que chaque groupe soit
accompagné durant tout le rallye, notamment dans
les lieux «sensibles» tels que le local électrique ou la
chaufferie.
Exemple: si une classe travaille en deux sous-groupes
de 10 participants, un animateur accompagnera le
groupe «électricité» et un autre animateur le groupe
«chaleur» sur tout le parcours.
En cas d’effectifs plus nombreux (jusqu’à une quarantaine de participants), prévoir deux sous-groupes
«chaleur» et deux sous-groupes «électricité».
Un sous-groupe «électricité» commencera le rallye au
poste é1 et suivra les postes dans l’ordre logique,
l’autre sous-groupe «électricité» commencera au
poste é3 et continuera selon la séquence é3 – é4 –
é5 – é1 – é2 – éfinal.
De même, un sous-groupe «chaleur» commencera au
poste c1, l’autre au poste c2 selon la séquence c2 –
c3 – c4 – c5 – c1 – cfinal.
• Se munir du descriptif des postes (voir plus loin) et
effectuer les rallyes en repérage, en compagnie du
concierge ou d’un responsable technique et des autres animateurs de jeu. Vérifier l’accès aux locaux
techniques.
• Choisir des lieux (par ex. des salles de classe) qui serviront de QG (quartier général) pour chacun des
groupes «électricité» et «chaleur». Définir d’autres
endroits (de préférence à l’extérieur) pour les activités
correspondant aux différents postes.
• En prévision de la «chasse au trésor» (derniers postes
des rallyes), choisir un lieu où sera caché le «trésor
énergie». Cet emplacement sera localisé sur les plans
du bâtiment. S’il n’existe pas de plan adéquat, se
baser sur un plan d’évacuation ou élaborer soi-même
une «carte du trésor» sur un schéma grossier du lieu
(voir explications ci-dessous aux postes correspondants).
• Photocopier les feuilles de poste (annexes 1-12) et les
glisser dans des enveloppes (chaque sous-groupe
«chauffage» ou «électricité» recevra un jeu de feuilles
correspondant à son parcours).
• Il peut être également intéressant de demander à l’avance aux participants de dessiner chacun pour soi
leur représentation des réseaux chauffage et électricité:
– futur groupe «chaleur»: dessiner comment le bâtiment
est chauffé, avec quelle(s) énergie(s).
– futur groupe «électricité»: dessiner le(s) chemin(s) parcouru(s) par l’électricité avant d’arriver dans le bâtiment ainsi qu’à l’intérieur du bâtiment.
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Les enfants qui auront participé à la «Conquête du feu»
et dessiné les chaînes de conversion énergétique
découvertes durant ce jeu auront sans doute plus de
facilité à se livrer à cet exercice…
PEU AVANT LE JEU (PAR EXEMPLE LA VEILLE)
• Déposer le matériel de jeu sur le terrain selon les indications figurant dans les descriptions des postes correspondants.
• Former éventuellement à l’avance deux à quatre groupes équilibrés de six à dix participants.
• S’assurer que toutes les clefs nécessaires sont à
disposition, notamment celles de la chaufferie et du
local électrique.
DÉROULEMENT DES RALLYES
DÉBUT DU JEU
• Présenter brièvement le principe du jeu aux participants
• Les répartir en groupes de six à dix
• Demander à chaque groupe de désigner un porteparole; ce dernier sera chargé de communiquer à
l’ensemble des participants, à la fin du rallye, les
expériences réalisées par son groupe ainsi que les
connaissances acquises durant le parcours
• On peut également brièvement présenter la «chasse
au trésor» (voir descriptif aux postes cfinal et éfinal).
BILAN GÉNÉRAL
Le(s) groupe(s) «chaleur» présente(nt) les expériences
acquises au cours de son rallye au(x) groupe(s) «électricité» et vice-versa.
RALLYES BIS
Les groupes ayant effectué le rallye «chaleur» parcourent le rallye «électricité» et vice-versa.
Fresques de l’énergie.
Elaboration/mise au net de représentations des chemins de l’énergie du quotidien.
EXPÉRIENCE
Malles «radioactivité» (contact:
Romands, 021 310 30 30)
les
Electriciens
VISITES
D’un barrage (contact: SIG, 022 420 88 11)
D’un réseau de chauffage à distance (contact: SIG,
022 420 88 11)
De l’arrivée d’un oléoduc/centre de stockage pétrolier
(contact: SAPPRO, 022 979 05 50)
De l’arrivée d’un gazoduc (contact: SIG, 022 420 88 11).
R A L L Y E « C H A L E U R»
POSTE C4
POSTE C3
POSTE C5
POSTE C1
POSTE C2
Afin de «toucher du doigt» les notions de base concernant l’énergie et de les mettre en relation avec la réalité quotidienne, les participants à ce parcours vont:
• Poste c1: comptabiliser les radiateurs
• Poste c2: suivre les conduites de chauffage
jusqu’à la chaufferie
• Poste c3: repérer des indices de pollution
atmosphérique
• Poste c4: parcourir les routes du pétrole
• Poste c5: remonter le temps et découvrir
la genèse du pétrole
…tout en accumulant des indices qui leur permettront
de découvrir un «trésor» !
Voir également le tableau «Chaînes de conversion énergétique liée
au chauffage, chapitre 1, p. 15.
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POSTE C1
C A C H E- C A C H E R A D I A T E U R S
FEUILLE DE POSTE C1 EN ANNEXE 2
En Suisse, près de la moitié de l’énergie est
consommée pour le chauffage. Ce premier
poste, axé sur la recherche des sources de
chaleur dans le bâtiment, met en évidence
ce qui permet de répondre à nos besoins de
chauffage au quotidien.
DESCRIPTIF
Les participants se déploient dans le(s) bâtiment(s) afin
de compter le nombre total de radiateurs, puis d’estimer le nombre de radiateurs prévus par utilisateur.
OBJECTIF
Prendre conscience du fait que, pour maintenir une température adéquate, il faut «voir grand»: l’énergie «chaleur» est présente partout dans le bâtiment.
LIEU
Un ou plusieurs bâtiments.
DURÉE
De 10 à 15 minutes.
MATÉRIEL
Papier, crayons.
PRÉPARATION
Se procurer éventuellement les plans du site; ils permettront le cas échéant d’estimer par extrapolation (par ex.
1 par pièce, 2 par classe, etc.) le nombre de radiateurs
présents dans le(s) bâtiment(s).
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ANIMATION
Répartir les participants en plusieurs sous-groupes: un
sous-groupe au sous-sol, un au rez-de-chaussée, etc.
Faire estimer le nombre d’utilisateurs du bâtiment.
Dessiner (par exemple sur un tableau noir) un plan
schématique du bâtiment afin de noter les résultats des
observations dans les zones correspondantes.
Exemple:
1er étage: 52 radiateurs
rez: 62 radiateurs
sous-sol: 21 radiateurs
Total: 135 radiateurs pour une centaine d’usagers, soit
plus d’un radiateur par personne.
Discussion:
• Imaginez deux moyens pour avoir besoin de moins
de radiateurs.
Réponses:
– mettre un pull, bouger (chaleur corporelle)
– laisser entrer le soleil (ouvrir les stores côté sud).
• Pourquoi ne pas chauffer le bâtiment une fois pour
toutes au début de l’hiver ? Pourquoi les radiateurs
doivent-ils nous donner de la chaleur régulièrement ?
Réponses:
A cause de l’indispensable aération et des déperditions thermiques. Les murs et fenêtres ne sont pas
«étanches» à la chaleur. Le «chaud» s’écoulant vers
le «froid» (voir «Pour en savoir plus»), toute chaleur
injectée dans la maison finit, tôt ou tard, par en sortir.
POUR EN SAVOIR PLUS
CHAUFFAGE, D’OÙ VIENS-TU ?
Dans une maison, on dispose de plusieurs sources de chaleur:
• le soleil qui entre par les fenêtres (solaire passif)
• la chaleur des occupants (le corps humain dégage environ
150 Watts de chaleur; dix personnes dans une pièce
chauffent autant qu’un radiateur de 1500 W ou 1,5 kW)
• la chaleur apportée par les appareils électriques (ampoules,
ordinateurs, etc.) dont le but n’est pas de chauffer, mais qui
perdent une partie de leur énergie sous forme de chaleur
• le mazout ou le gaz naturel via la chaudière et les radiateurs.
AVANTAGES
INCONVÉNIENTS
SOLEIL
Renouvelable, indigène,
non polluant, gratuit
Pas toujours disponible (nuit/jour, saisons, météo)
ALIMENTS (CHALEUR
DU CORPS HUMAIN)
Renouvelables, souvent indigènes,
non polluants (sauf si on jette
l’emballage du sandwich ou la
canette en alu dans la nature!)
Puissance de chauffe limitée
DÉPERDITION DES
APPAREILS ÉLECTRIQUES
Durant la saison froide, peut
constituer un appoint
(valorisation des pertes)
Occasionne une surchauffe durant l’été
Contribue à la création de déchets radioactifs
Coûte relativement cher
MAZOUT
Facile à stocker et à utiliser,
relativement bon marché
Non renouvelable, polluant, payant, non indigène
(dépendance et risque de conflits), risques liés au transport.
La citerne prend de la place.
GAZ NATUREL
Facile à utiliser, relativement
bon marché
Raccord à un réseau ou pose d’une citerne. Non renouvelable,
contribue à l’accroissement de l’effet de serre.
AÉRATION
Si le bâtiment ne dispose pas d’un système de ventilation
efficace, il sera nécessaire d’aérer plusieurs fois par jour,
pour éviter les problèmes d’humidité et pour avoir de l’air
de meilleure qualité. En évacuant l’air, on évacue aussi de
la chaleur. En hiver, pensez à aérer brièvement et surtout
évitez de laisser des fenêtres entrouvertes en permanence.
ÉCONOMIES D’ÉNERGIE
2° C de chauffage en moins permettent d’économiser environ
10% de combustible.
ÉCHANGES THERMIQUES
La chaleur s’écoule toujours du plus chaud vers le moins
chaud, jusqu’à l’équilibre des températures. Elle s’échappe
de la chambre à 20° C vers l’extérieur à 5° C, ce qui oblige
à compenser les pertes en chauffant les radiateurs. Elle
s’écoule du corps à 37° C vers la fenêtre à 10° C, ce qui
donne une sensation de fraîcheur.
Voir également Fiche-énergie 8.2 «Energie de chauffage»,
chapitre 1, p. 54
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POSTE C2
C HAUF F E Q U I PEU T !
D’où vient la chaleur des radiateurs?
Pour visualiser la transformation du combustible
en chaleur et la diffusion de cette chaleur dans
le bâtiment, il s’agit maintenant de repérer les
indices menant à la chaufferie.
DESCRIPTIF
Les détectives de l’énergie traquent la source de production de chaleur dans le bâtiment et la reconstituent
en modèle réduit.
OBJECTIF
Saisir comment fonctionne le système de chauffage et
de distribution de chaleur. Découvrir que le principe
«rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme»
s’applique aussi au chauffage.
LIEU
Bâtiment et chaufferie.
REMARQUE
Les utilisateurs d’un ancien bâtiment seront avantagés
par rapport à ceux d’un bâtiment moderne. En effet,
dans le premier cas, les tuyaux sont apparents; dans le
second cas, il faudra faire preuve d’un peu d’imagination et compter sur la complicité du concierge, qui
saura sûrement guider les enfants vers une galerie technique ou soulever un faux plafond révélant ses secrets…
DURÉE
Cinq minutes pour trouver la chaufferie et un bon quart
d’heure pour monter le modèle réduit de chauffage central.
MATÉRIEL
Kit de montage d’une mini-chaufferie (dans la malle).
19
PRÉPARATION
• Effectuer un repérage. Dans une chaufferie, le labyrinthe
de tuyaux, de vannes et de systèmes de régulation est
impressionnant. Pour s’y retrouver, il est conseillé de
se faire accompagner par un professionnel: concierge, chauffagiste ou responsable technique.
• Essayer de suivre le cheminement de l’énergie, de
l’arrivée du combustible au départ des tuyaux vers les
radiateurs.
• Y a-t-il un voyant qui permet d’observer la flamme ?
• Y a-t-il un compteur de mazout, de gaz ou de chaleur ?
Dispose-t-on de relevés des consommations ?
• S’entraîner à monter le kit de démonstration.
• Avant le rallye, s’assurer que la porte de la chaufferie
est ouverte ou que l’on dispose de la clé.
ANIMATION
Supervision: guider les participants dans leur réflexion
et les amener à se poser des questions pertinentes.
Donner mission aux participants de chauffer le radiateur de démonstration. Faire le lien entre le modèle
réduit et le fonctionnement de l’installation réelle.
ATTENTION!
La chaufferie n’est pas une cour de récréation! Durant
la visite, s’assurer que les enfants ne touchent aucun
des boutons de réglage. Après la visite, bien refermer
la porte à clé.
POUR EN SAVOIR PLUS
LE PRINCIPE DE BASE
Le chauffage central fonctionne grosso modo toujours selon
le même principe. Imaginez une grosse «marmite» d’eau qui
chauffe à la flamme d’un brûleur alimenté par du mazout, du
gaz naturel ou un autre combustible. L’eau chaude est pompée
(pompes électriques) et envoyée dans des tuyaux (généralement
marqués en rouge) qui alimentent les radiateurs. Les radiateurs
cèdent une partie de cette chaleur à l’air ambiant et renvoient
l’eau tiède à la chaufferie (tuyaux généralement marqués en
bleu). Là, l’eau tiède est réchauffée, puis repompée vers les
radiateurs, en boucle.
CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE SANITAIRE
L’eau chaude sanitaire est de l’eau potable chauffée de la
même manière. Toutefois, il n’y a aucun contact entre l’eau
qui tourne en circuit fermé dans les radiateurs et celle qui
coule au robinet.
ISOLATION DE LA TUYAUTERIE
Les tuyaux du circuit de chauffage sont en principe bien
isolés, de manière à éviter les pertes et à amener la chaleur
là où on en a besoin. Dans un local de chaufferie bien conçu,
il ne devrait normalement pas faire chaud…
20
POSTE C3
C HAUF F A G E ET EN V I R O NNEM E N T
Il n’y a pas de feu sans fumée… Toute
combustion d’énergie fossile (mazout, gaz)
dégage dans l’atmosphère des résidus gazeux,
qui ont un impact à la fois local (formation
d’ozone, etc.) et global (accroissement de
l’effet de serre).
DESCRIPTIF
Voir s’il est possible d’observer dans l’environnement
des traces liées à la consommation d’énergie nécessaire au chauffage.
OBJECTIF
Prendre conscience des impacts environnementaux liés
à la pollution atmosphérique.
LIEU
Une prairie avec des trèfles ou un endroit planté
d’assez gros arbres, plutôt isolés les uns des autres.
Les arbres convenant le mieux sont le tilleul, l’érable
plane, le frêne et le chêne.
DURÉE
Un quart d’heure environ (voire plus, si une personne
dans le groupe possède des compétences de biologiste).
MATÉRIEL
Fiches WWF «Lichens indicateurs de la méthode standard WWF» et «Sur les traces de l’ozone... le trèfle
comme bio indicateur» disponibles dans la malle.
Facultatif: bloc-notes, crayon, loupe, manuel de botanique.
PRÉPARATION
Repérage du terrain.
21
ANIMATION
La production d’énergie génère-t-elle de la pollution ?
Peut-on voir des traces de ces impacts sur l’environnement?
Discussion: qu’est-ce qui pourrait souffrir des effets de
la fumée sortant des cheminées, sans avoir de pattes ou
d’ailes pour s’enfuir ?
Réponse: les plantes.
Nous allons nous intéresser à une ou deux d’entre elles:
- les trèfles
- les lichens.
Option trèfles
Collectez quelques trèfles et comparez-les avec les
planches de référence. La présence de points jaunesorangés tels qu’ils sont représentés sur les planches
pourrait signifier une concentration excessive d’ozone
(voir «Pour en savoir plus»).
Option lichens
Observez les troncs d’arbres. Si vous y voyez des
lichens pendant des branches comme une barbe, c’est
un bon signe concernant la qualité de l’air.
Si vous voyez des lichens ayant l’aspect de petits buissons, c’est un peu moins bon signe.
Si vous voyez peu de lichens et qu’ils ont l’aspect de
croûtes ou de taches sur l’écorce, c’est peut-être un
signe que l’air est relativement pollué.
On peut également essayer d’identifier différentes sortes de lichens. Plus on observe d’espèces différentes sur
un même tronc, meilleure est la qualité de l’air. S’il y a
peu de sortes de lichens, voire pas du tout, on peut
soupçonner la présence de polluants atmosphériques.
REMARQUE
Il faut être prudent avec les conclusions de ces observations, car les prélèvements sont trop peu nombreux et
ils sont localisés en un seul endroit.
POUR EN SAVOIR PLUS
QU’EST-CE QU’UN LICHEN ?
Les lichens ne sont pas vraiment des plantes. Il s’agit de
l’association d’une algue microscopique et d’un champignon.
L’algue tire son énergie de l’air, de l’humidité atmosphérique,
du soleil et des poussières apportées par le vent. Elle nourrit
le champignon, qui lui apporte en échange certaines substances dont elle a besoin.
UN MIROIR DE L’ÉTAT DE L’AIR
Le lichen ne possède pas de racines, seulement des crochets;
il ne peut pas tirer du sol les substances dont il a besoin. Cela
l’expose donc à tous les changements de qualité de l’air. Le
lichen est en quelque sorte un «filtreur d’air» qui accumule
toutes les poussières toxiques contenues dans l’atmosphère.
Exemple: après l’accident de Tchernobyl (voir chapitre 1, p. 27),
les lichens de Laponie ont accumulé tant de poussières radioactives qu’il était interdit de les récolter. Il a même fallu abattre
des troupeaux entiers de rennes qui s’en nourrissaient.
Plus un lichen vieillit, plus la pollution s’accumule dans ses
tissus, plus il s’intoxique et risque de mourir. Ainsi dans les
régions polluées, on ne trouve plus que quelques petits
lichens. Dans les régions encore plus polluées, les lichens ont
complètement disparu.
OZONE PROCHE DU SOL : ATTENTION POLLUTION
Sous l’action du rayonnement solaire, certains gaz polluants
liés à la combustion de produits pétroliers ou de gaz naturel
se transforment en ozone. Ce gaz irritant nuit à la santé.
De plus en plus de jeunes citadins souffrent d’asthme et de
diverses allergies. L’ozone cause également des dégâts à la
végétation, notamment aux cultures.
22
OZONE À HAUTE ALTITUDE :
UNE COUCHE PROTECTRICE
A haute altitude (10-50 km), une couche d’ozone nous protège
du rayonnement ultraviolet du soleil. Sans cela, la vie sur
terre ne serait pas possible. Il s’agit de la même molécule que
l’ozone au sol, mais ses effets sont très différents.
IMPACTS SUR L’ENVIRONNEMENT
Durant la saison de chauffage, chaque degré de température
supplémentaire dans une pièce correspond à quelques mètres
cubes de gaz indésirables en plus dans l’atmosphère et à
quelques litres de combustible en moins dans les stocks que
la planète a mis des millions d’années à former (pétrole, gaz
naturel).
ACCROISSEMENT DE L’EFFET DE SERRE
Voir «Réchauffement climatique et effet de serre», chapitre 1,
p. 23.
VAPEUR OU FUMÉE?
On observe souvent une fumée blanche qui s’échappe des
cheminées desservant des chaudières efficaces, par exemple
des chaudières à gaz à basse température. Cette fumée se
dissipe rapidement, car il s’agit principalement de vapeur
d’eau, qui n’est bien sûr pas polluante. Il en va de même avec
les voitures lorsque le moteur est encore froid. Ce n’est pas
toujours ce qui se voit le plus qui pollue le plus…
POUR ALLER PLUS LOIN
MATÉRIEL WWF
Le WWF a développé des méthodes pédagogiques d’analyse
complète de la pollution atmosphérique par l’étude des lichens
et des trèfles. Dossiers disponibles au WWF Suisse, 14 chemin
de Poussy, 1214 Vernier, 022 939 39 90, www.wwf.ch.
POSTE C4
T RANS P O R T DU PÉ T R O L E
Il n’y a pas de pétrole dans le sous-sol suisse
et pourtant nos voitures, nos maisons et nos
aéroports en utilisent beaucoup. Pour faire
venir ce pétrole, il faut donc le transporter,
généralement par bateau, puis par oléoduc.
DESCRIPTIF
Le groupe va localiser l’arrivée de combustible dans
le(s) bâtiment(s), puis se placer sur une mappemonde
pour effectuer les transports de «pétrole» depuis les
pays exportateurs jusqu’aux pays importateurs.
OBJECTIF
Faire prendre conscience aux participants des déséquilibres entre pays exportateurs et pays consommateurs,
les sensibiliser au fait que notre consommation est
basée sur des mouvements de pétroliers, avec les pollutions accidentelles (marées noires) ou régulières
(dégazages sauvages) qui les accompagnent.
LIEU
Si possible à proximité d’une citerne à mazout.
DURÉE
15 à 20 minutes.
MATÉRIEL
Un récipient avec du sirop, du thé froid ou du cola, la
mappemonde géante (dans la malle).
PRÉPARATION
Remplir le récipient et le placer sur le Moyen-Orient
(Arabie Saoudite par ex.).
ANIMATION
Former des sous-groupes en fonction de l’importance
des populations:
– 1 Nord-Américain
– 1 Sud-Américain
– 10 Asiatiques
– 2 Africains
– 2 Européens.
S’interroger avec les participants sur les besoins pétroliers
des uns et des autres. Mettre en évidence les écarts de
consommation liés aux modes de vie, à l’industrialisation.
23
Exemples:
• Amérique du Nord: longues distances parcourues en
voiture et en avion, climatisation généralisée
• Asie: industries de production (voitures, chaussures, etc.)
• Europe: chauffage, voyages.
Distribution des cuillères:
– 5 cuillères pour l’Amérique du Nord
– 1 cuillère pour l’Amérique du Sud
– 5 cuillères pour l’Asie
– 1/2 cuillère pour l’Afrique
– 4 cuillères pour l’Europe.
Les représentants des continents vont chacun leur tour
effectuer le trajet pour se rendre au Moyen-Orient et
revenir sur le lieu de consommation en suivant la route
des pétroliers. Arrivés à destination (les pays consommateurs), ils peuvent avaler le contenu des cuillères
d’«or noir».
Option
On peut essayer de mettre en place un système de
«pipelines» en pailles emboîtées, pour acheminer le
pétrole depuis le littoral.
ACCIDENTS DE PARCOURS
Du «pétrole» tombe des cuillères durant le transport?
Les pétroliers accidentés en mer provoquent chaque
année des marées noires; par ailleurs, les pétroliers nettoient trop souvent leurs cuves au large (dégazage), car
cela leur coûte moins cher, bien que cette pratique soit
interdite. En se déversant dans la mer, le pétrole peut
provoquer d’immenses dégâts écologiques sur la faune
et la flore.
principaux axes pétroliers
réserves prouvées de pétrole
consommation de produits pétroliers
POUR EN SAVOIR PLUS
LES GÉANTS DES MERS
Les pétroliers qui sillonnent les mers du globe, les cales
remplies de pétrole, sont énormes: 3 terrains de football
pourraient tenir sur les plus gros!
PIPELINES ET PÉTROLIERS
Afin de répondre à nos besoins, on déplace chaque jour
plusieurs millions de tonnes de pétrole (c’est la marchandise
la plus transportée au monde). Près de la moitié de ce pétrole
est transportée par environ 3200 pétroliers. Il y a dans le
monde plus d’un million de kilomètres d’oléoducs en service
(trois fois la distance de la terre à la lune).
«NOTRE» OLÉODUC
Les produits pétroliers en provenance de Marseille (raffineries
de Fos-sur-Mer) mettent environ quatre jours pour atteindre
Genève et les réservoirs de Vernier. Près d’un million de m3
(un cube dont l’arête aurait quasiment la taille du Jet d’eau)
passent chaque année dans cet oléoduc (visible le long de la
24
passerelle de Loex), dont les douze derniers kilomètres sur
territoire genevois sont exploités par la société SAPPRO.
Essence, kérosène et mazout de chauffage sont transportés
l’un après l’autre selon une séquence prédéfinie, dans le
même tube. A l’arrivée, ils sont séparés et stockés dans différentes cuves avant d’être vendus aux distributeurs et
négociants de Suisse romande. Environ 7% des produits
pétroliers consommés en Suisse passent ainsi par Vernier.
CONSOMMATION ANNUELLE
Un immeuble genevois consomme chaque année entre 10 et
20 litres de mazout par mètre carré chauffé (ou 10 à 20
mètres cubes de gaz naturel). On peut le visualiser en se
représentant une nappe de mazout de un à deux centimètres
d’épaisseur répartie sur toutes les surfaces de planchers
chauffés. Autrement dit, en moins de deux siècles, un
immeuble consomme son volume en mazout.
Voir également chapitre 1, «Des disparités au niveau de
la consommation», p. 24, et «Une répartition inégale
des ressources», p. 25.
POSTE C5
P LUS V I E U X QUE L E S D I NOSA U R E S
Il a fallu trois cents millions d’années pour que
des milliards de tonnes de matière organique
en décomposition se transforment en pétrole.
Afin de revivre cette longue épopée, les
participants vont utiliser des fiches représentant
des moments clés de l’histoire de la terre et
de ses habitants.
DESCRIPTIF
Les enfants remontent une «échelle du temps» sur
laquelle un mètre (ou un pas) représente un million
d’années.
OBJECTIF
Visualiser la différence entre énergie renouvelable et
énergie non renouvelable.
LIEU
De préférence à l’extérieur, sur un stade ou le long
d’un chemin pas trop fréquenté.
DURÉE
15 à 20 minutes.
MATÉRIEL
Fiches plastifiées «formation du pétrole» (dans la malle).
PRÉPARATION
Repérer une étendue de 200 à 300 mètres environ.
Classer les fiches.
25
ANIMATION
Décréter que un mètre = un million d’années.
Ou plus simplement, un pas = un million d’années.
L’animateur garde les fiches «Le pétrole aujourd’hui» et
«Dans 50 ans, épuisement des réserves» et distribue les
autres aux participants.
Il pose la fiche «Le pétrole aujourd’hui».
Et c’est au tour des participants de faire des hypothèses
et des estimations: «A quelle distance va-t-on placer l’étape suivante?»
On remontera ainsi le temps, pas à pas, en posant les
fiches par terre.
Arrivés à la fiche «Disparition des dinosaures», s’interroger sur la distance qu’il resterait à parcourir pour
remonter jusqu’à l’origine du pétrole.
Deux possibilités s’offrent au groupe:
1. Calculer la distance à parcourir. Question: en gardant la même échelle, combien de mètres reste-t-il à
parcourir entre la disparition des dinosaures et le début
de la formation des énergies fossiles ?
2. Continuer à remonter le temps en marchant les 235
mètres restants.
Une fois découverte l’origine du pétrole, retourner à
notre époque en récupérant l’intégralité des fiches (tout
en poursuivant la discussion avec les participants).
De retour à notre point de départ («Le pétrole aujourd’hui»), poser la fiche «Dans 50 ans, épuisement des
réserves».
Le déséquilibre entre le temps de formation et le temps
d’épuisement des ressources fossiles saute aux yeux.
Le pétrole est une source d’énergie non renouvelable,
parce que les réserves seront épuisées bien avant que
du «nouveau» pétrole puisse être formé.
Dates
Correspondance temps
sur une année
Correspondance
distance
Evénements
-4,6 milliards
-300 millions
-200 millions
-65 millions
-23 millions
-1 million
-300’000 ans
-40’000 ans
1
1750
1859
1973
Début du XXIe s.
2050?
15 ans 4 mois plus tôt
1er janvier, 0 h
Fin avril
Mi-octobre
Le 3 décembre
Hier, un peu avant 19 h
Il y a 9 heures
Il y a 1 heure 1/4
Il y a 3 minutes 1/2
Il y a 25 secondes
Il y a 15 secondes
Il y a 3 secondes
31 décembre, minuit
Dans 5 secondes
-4,6 km
-300 m
-200 m
-65 m
-23 m
-1 m
-30 cm
-4 cm
-2 mm
-0,25 mm
-0,15 mm
-0,025 mm
0
+ 0,05 mm
Formation de la terre
Début de la formation des énergies fossiles
Apparition des dinosaures
Disparition des dinosaures
Formation des Alpes
Premiers hommes
Maîtrise du feu
Homo Sapiens
Naissance du Christ
Machine à vapeur
Premier puits de pétrole, Pennsylvanie
1er choc pétrolier
Aujourd’hui
Fin des réserves pétrolières prouvées
POUR EN SAVOIR PLUS
Voir également «Energies renouvelables et non renouvelables»,
chapitre 1, p. 18-19.
26
POSTE C FINAL
C HASS E
AU
T RÉSO R
FEUILLE DE POSTE C FINAL EN ANNEXE 6
Après ce parcours à travers l’«organisme»
du bâtiment, le groupe peut savourer les
connaissances acquises – et penser au besoin à
réalimenter en énergie son propre organisme.
Il aura besoin des lumières du groupe
«électricité» pour découvrir les coordonnées
du «trésor énergie».
DESCRIPTIF
Au dos de chaque feuille de poste se trouve un élément
de la «fresque chauffage» ainsi qu’un chiffre-indice
mystérieux. Au dos de la sixième et dernière feuille de
poste, le numéro manquant correspond à une coordonnée à reporter sur le plan des bâtiments. En combinant
le chiffre manquant du groupe «chauffage» avec la lettre manquante du groupe «électricité», on pourra
découvrir la zone dans laquelle est caché le «trésor»
(voir exemples ci-dessous).
OBJECTIF
• Nouer le dialogue avec le groupe «électricité» en vue
d’un échange de connaissances.
• Obtenir une vision globale du chemin que le groupe
vient de parcourir, en réunissant les verso des feuilles
de poste, un peu à la manière d’un grand puzzle.
• Se rappeler, le cas échéant, que notre corps est lui
aussi un consommateur d’énergie qui doit s’alimenter
pour fonctionner et terminer «en beauté» cette exploration des bâtiments.
LIEU
Point de départ: QG du groupe.
DURÉE
10 minutes.
MATÉRIEL
Si l’on choisit l’option de cacher un «trésor», se procurer/élaborer un plan du site.
27
PRÉPARATION
Selon l’option retenue, définir sur le plan les zones 1,
2, 3, 4, 5 et 6 (par exemple horizontales) et A, B, C,
D, E, F (par exemple verticales).
Reporter les indices au dos des feuilles de poste.
Cacher les friandises ou les badges nominatifs de
«détective de l’énergie» (ou autres «récompenses») qui
constituent le «trésor».
Coordonner le déroulement de cette activité avec le
groupe «électricité».
Option
Au lieu de chiffres et de lettres, on peut également noter
au dos des feuilles de poste des mots qui, mis bout à
bout, formeront une phrase permettant de trouver le
«trésor».
ANIMATION
Laisser les participants se creuser un peu la tête…
REMARQUE
Les badges nominatifs de «détective de l’énergie,
action chauffage» pourront être utiles durant les activités N° 3 et N° 4; ils permettront de valoriser les participants dans leur rôle de traqueurs de gaspillage et de
faciliter le contact avec les autres consommateurs
d’énergie des bâtiments.
REPRÉSENTATION DE LA «FRESQUE CHAUFFAGE»
CONSTITUÉE PAR L’ASSEMBLAGE DES VERSOS DES SIX FEUILLES DE POSTE
?
4
6
5
1
2
Dans ce cas, l’option retenue a été de remplir les cases prévues à cet effet avec les coordonnées permettant de
trouver le «trésor» (on sait ici qu’il se trouve dans la zone 3 du plan; la lettre que fournira le groupe électricité
permettra de mieux le localiser).
PLAN DU SITE SUR LEQUEL SE DÉROULE LE RALLYE (EXEMPLE)
A
1
B
BÂTIMENT A
C
D
E
BÂTIMENT B
2
3
4
5
6
28
BÂTIMENT C
F
ACTIVITÉ N O 2
R A L L Y E « É L E C T R I C I T É»
POSTE É4
POSTE É5
POSTE É3
POSTE É1
POSTE É2
Afin de mieux saisir les notions de base concernant
l’énergie et de bien comprendre leurs implications dans
la vie quotidienne, les participants à ce parcours vont:
• Poste é1: répertorier les appareils électriques du bâtiment
• Poste é2: suivre les chemins parcourus par l’électricité
• Poste é3: effectuer des expériences pour mieux comprendre les conducteurs, la dynamo
• Poste é4: mimer différentes énergies
• Poste é5: participer à une table ronde pro/antibarrage
…tout en accumulant des indices qui leur permettront
de trouver le «trésor»!
Voir également le tableau «Chaînes de conversion
énergétique éclairage/électricité», chapitre 1, p. 16.
29
POSTE É1
D ES ÉL E C T R ONS P A R T O UT !
FEUILLE DE POSTE É1 EN ANNEXE 7
Nous utilisons chaque jour des centaines
d’appareils électriques sans leur accorder un
intérêt particulier. Il est temps de combler
cette lacune!
DESCRIPTIF
Les participants, répartis en petits groupes, font l’inventaire du nombre d’appareils électriques se trouvant
dans le bâtiment, puis se rassemblent pour additionner
les données et estimer le nombre d’appareils par utilisateur.
OBJECTIF
Faire prendre conscience aux élèves du nombre souvent impressionnant d’appareils électriques qu’ils utilisent au quotidien dans le(s) bâtiment(s).
LIEU
QG du groupe «électricité» et bâtiment(s).
DURÉE
Un quart d’heure environ (en fonction de la taille du
bâtiment).
MATÉRIEL
Tableau noir ou grande feuille + une feuille de papier
et un crayon par sous-groupe.
31
ANIMATION
Répartir les participants en plusieurs sous-groupes: un
sous-groupe au sous-sol, un au rez-de-chaussée, etc.
Estimer le nombre d’utilisateurs du bâtiment.
Dessiner (par exemple sur un tableau noir) un plan
schématique du bâtiment afin de noter les résultats des
observations dans les zones correspondantes.
Exemple:
1er étage: 154 appareils
rez: 112 appareils
sous-sol: 93 appareils
Total: 359 appareils pour une centaine d’usagers, soit
plus de trois appareils par personne.
Question subsidiaire:
Connaissez-vous un autre moyen que la lumière électrique pour nous éclairer ? Lequel ? Avantages ?
Inconvénients ?
La lumière naturelle: pensez à relever les stores avant
d’allumer la lumière.
Avantages ? Utilisation d’une énergie renouvelable.
Inconvénient ? La lumière naturelle n’est pas disponible
en permanence.
POSTE É2
T RANS P O R T /DIS T R I B UTIO N
L’électricité sort-elle des murs?
Comment se mettre au courant?
DESCRIPTIF
En partant des appareils électriques qu’ils utilisent au
quotidien, les élèves suivent les fils pour remonter
jusqu’à la cabine électrique, puis localiser l’arrivée de
l’électricité dans le bâtiment.
OBJECTIF
Parcourir concrètement le chemin de l’électricité et
découvrir que, si elle n’est généralement pas produite
sur le lieu de sa consommation, elle est transportable.
LIEU
Dans le(s) bâtiment(s), depuis les lieux de consommation
d’électricité jusqu’aux locaux techniques.
DURÉE
Dix minutes environ.
MATÉRIEL
Rien.
ANIMATION
Durant le parcours, inciter les élèves à s’interroger sur
la nature des fils électriques (voir «Pour en savoir plus»).
ATTENTION
Tout au long du parcours, être très attentif à la sécurité
des participants.
Ne rien toucher dans la cabine électrique: danger !
Après la visite du local électrique, bien refermer la
porte à clé.
FILS ÉLECTRIQUES
Ces fils sont composés d’un cœur en métal et d’une gaine de
protection isolante. Le métal conduit l’électricité grâce à ses
électrons libres (or, cuivre, étain, argent). Les matériaux isolants
tels que le plastique ou la porcelaine isolent les brins métalliques
et évitent ainsi les «fuites» d’électricité et les accidents!
RÉSEAU ÉLECTRIQUE
A l’extérieur des maisons, on transporte l’électricité grâce à un
réseau de câbles métalliques conducteurs, soit souterrains (dans
les villes), soit aériens (lignes à haute tension et pylônes).
LIGNES À HAUTE TENSION
Afin de transporter de grandes quantités d’électricité sans que
les câbles ne s’échauffent trop, on doit augmenter la tension
électrique. Plus la distance avec le lieu de production (centrale)
est grande et plus la puissance à transporter est importante,
plus la tension sera élevée (jusqu’à 400’000 Volts).
TRANSFORMATEURS
Il serait beaucoup trop dangereux de disposer de hautes
tensions dans nos maisons. C’est la raison pour laquelle des
transformateurs abaissent cette tension à 18’000 V (réseau
moyenne tension); les transformateurs de quartier font ensuite
passer l’électricité de 18’000 à 230 ou 400 V, tensions qui
alimentent nos immeubles pour l’usage des appareils courants.
Si vous avez le temps, vous pouvez essayer de localiser le
transformateur de quartier (contact: SIG www.sig-ge.ch).
RÉSEAU EUROPÉEN
Le réseau électrique européen est totalement interconnecté.
Il existe un marché de l’électricité sur lequel une entreprise
d’électricité suisse peut acheter de l’électricité produite en
Hollande ou en Pologne par exemple.
LES DIFFÉRENTES ÉNERGIES SIG
A Genève, le consommateur peut acheter de l’électricité
produite à l’aide de différentes énergies primaires. Il peut
choisir de privilégier les énergies renouvelables (100%
hydraulique) en optant pour le courant «Vitale Bleu» de SIG,
encourager la production locale grâce à «Vitale Jaune» ou
favoriser la recherche énergétique en matière de
développement durable grâce à «Vitale Vert».
32
POSTE É3
… E T L’ É L E C T R I C I T É F U T !
Les dynamos (ou alternateurs) permettent de
convertir du mouvement en électricité grâce au
magnétisme; les câbles métalliques assurent le
transport de cette énergie électrique.
DESCRIPTIF
Expériences sur le transport de l’électricité, les conducteurs et les isolants.
Possibilité également d’effectuer des expériences
concernant le magnétisme et la production d’électricité.
OBJECTIF
Mettre en place un dispositif de transport d’électricité
fonctionnel.
Convertir une forme d’énergie en une autre et tester la
conversion de la force musculaire en électricité.
Comprendre que le principe «rien ne se crée, rien ne
se perd, tout se transforme» s’applique aussi aux phénomènes électriques.
LIEU
QG du groupe.
Par exemple en déplaçant un aimant près d’un
fil conducteur, on peut produire l’électricité qui
allumera la lampe de poche à «va-et-vient».
Test et démonstration.
2. Transformer du mouvement en électricité: la génératrice.
Si on fait bouger beaucoup de fils en même temps
dans un ou plusieurs aimants, on obtient une
génératrice ou dynamo, qui nous permet par
exemple d’allumer des lampes (schéma explicatif
dans la malle). Test et démonstration.
3. Transporter l’électricité. Branchements électriques simples.
«L’électricité est-elle produite dans le bâtiment dans
lequel nous nous trouvons ?»
On ne détecte aucun mouvement dans le local
électrique, on peut donc supposer que l’électricité
est produite ailleurs.
Il faudra donc la transporter.
Distribuer les matériaux isolants et conducteurs aux
participants et effectuer des tests avec la génératrice
et les lampes.
ATTENTION
Ne jamais faire d’expérimentations avec le courant
230 V du réseau !
DURÉE
Vingt minutes environ.
MATÉRIEL
Dans la malle: ampoules, matériaux isolants (plastique,
porcelaine, bois), matériaux conducteurs (cuivre, aluminium, acier), fil électrique, dynamo, lampe de poche
à «va-et-vient».
PRÉPARATION
Tester le matériel d’expérimentation proposé dans la malle.
ANIMATION
Alterner questions et petits défis aux participants.
Stimuler les tâtonnements expérimentaux:
1. Pourquoi «fabriquer» de l’électricité.
«Est-ce qu’on trouve de l’électricité utilisable dans
la nature ?»
Non, l’énergie des éclairs est trop rare et trop
difficile à stocker.
«Il va bien falloir produire cette électricité. Alors,
comment ?»
33
POUR EN SAVOIR PLUS
PRODUCTION SUISSE D’ÉLECTRICITÉ
En Suisse, pour «fabriquer» de l’électricité, on convertit
principalement deux énergies primaires: la fission de
l’uranium et l’énergie hydraulique:
• 40% nucléaire (5 centrales)
• 35% barrages d’accumulation (centrales à hautes chutes) –
250 centrales
• 25% barrages au fil de l’eau – 190 centrales
Le reste (photovoltaïque, par exemple) est encore très
marginal à l’heure actuelle.
Voir également Document complémentaire 4 «Techniques de
conversion énergétique en Suisse», chapitre 1, p. 41-42, et
Fiche-énergie 8.10 «Energie nucléaire», chapitre 1, p. 71-72.
POSTE É4
É NERG I E P R IMAI R E S
L’électricité, comme toutes les formes d’énergies
utiles, est obtenue par conversion d’énergies
primaires, le plus souvent à l’aide d’alternateurs
(également appelés génératrices), entraînés
par des turbines.
DESCRIPTIF
Jeu de devinettes basé sur le mime.
OBJECTIF
Savoir faire la différence entre deux familles d’énergies
primaires: les énergies renouvelables et non renouvelables.
LIEU
Libre, mais de préférence à l’extérieur, si la météo le
permet.
DURÉE
Un quart d’heure environ.
ANIMATION
JEU «MIMEZ, C’EST GAGNÉ»
• Former deux sous-groupes «R» et «NR»
• Chaque participant tente de faire deviner une énergie
primaire (voir fiches de jeu) en la mimant à son groupe.
• Le temps de réponse d’un groupe est limité par un
participant de l’autre groupe, qui doit convertir sa
propre énergie en électricité (30 tours de manivelle!).
• Chaque groupe joue à tour de rôle.
Question subsidiaire, à la fin du jeu
Pouvez-vous trouver des similitudes entre toutes les énergies mimées par le sous-groupe R ? Et entre celles du
sous-groupe NR ?
Comment appelle-t-on ces familles d’énergie ?
Réponse: les énergies renouvelables et les énergies non
renouvelables.
Question de rattrapage
Sélectionnez les énergies primaires grâce auxquelles
on produit l’électricité, en Suisse et dans le monde
(charbon, pétrole, eau, uranium, vent, soleil).
MATÉRIEL
Fiches plastifiées + génératrice à manivelle (dans la malle).
PRÉPARATION
Installer la génératrice.
POUR EN SAVOIR PLUS
GÉNÉRATRICES (ALTERNATEURS)
La majeure partie de l’électricité du réseau – celle qui est
utilisée dans ce bâtiment – est produite par des génératrices,
appelées également alternateurs. Chaque alternateur fournit
au réseau électrique une puissance comprise entre 20 kW et
400 MW environ (soit de vingt mille à quatre cents millions
de watts). La génératrice à manivelle de démonstration
convertit une puissance de 20 W environ; les génératrices
qui fournissent l’électricité au réseau sont donc entre mille
et vingt millions de fois plus grosses que cette génératrice
à manivelle.
Voir également «Energies renouvelables et non renouvelables»,
34
POSTE É5
D ÉBAT P R O / A NTIB A R R A GE
La population est parfois appelée à se prononcer
par voie de votation sur des questions ayant
trait à l’énergie. Cela donne lieu à des débats
où s’affrontent des visions de société différentes
et qui touchent à plusieurs enjeux fondamentaux:
approvisionnement du pays, emploi, santé,
confort, liberté individuelle, politique budgétaire,
paysage, responsabilité vis-à-vis des générations
futures, gestion des risques environnementaux,
liberté de commerce, etc.
DESCRIPTIF
Jeu de rôle: un projet de construction de barrage dans
la vallée de «Là-Haut-sur-la-Montagne» divise la population de la région.
OBJECTIF
Introduire la notion de débat d’idées en matière énergétique (entre «préserver les ressources et l’environnement» et «garantir mon confort», mon cœur balance…).
LIEU
Organiser une table ronde dans le QG.
DURÉE
Une demi-heure environ (plus si on décide d’effectuer
une recherche documentaire préalable).
MATÉRIEL
Tableau noir avec craies ou grande feuille et stylos
épais ou rétroprojecteur; fiches de rôle (malle).
PRÉPARATION
Disposer tables et chaises en fonction du nombre de
participants. Photocopier les fiches de rôle.
Eventuellement reproduire la configuration de la vallée
au tableau (ou projeter l’acétate sur le rétroprojecteur).
35
ANIMATION
Former sept équipes:
– village de «Là-Haut-sur-la-Montagne» et ses éleveurs
de vaches laitières
– habitants de la bourgade de «Montigny-du-Lac»
– habitants du village de «Bord-du-Torrent»
– entreprise de construction «Hydro-Pro»
– entreprise électrique «Gaz-Pro»
– station de ski de «Combe-la-Poudreuse»
– association de préservation de l’environnement «Les
Chamois».
Variante
Selon le nombre de participants, réduire le nombre
d’équipes en prenant, si possible, autant de «pro» que
d’«anti» barrage (ne garder par exemple que les équipes de Là-Haut-sur-la-Montagne, Montigny-du-Lac,
Combe-la-Poudreuse et Les Chamois).
Distribuer les fiches de rôle
Les équipes prennent connaissance des positions de
leur groupe (voir les détails sur les fiches de rôle correspondantes) et dressent – en quelques minutes, en
aparté – un plan pour défendre leurs intérêts.
Organiser la discussion, par exemple à l’image d’un
débat télévisé. Les participants développent leurs arguments en défendant tour à tour leur position face aux
autres équipes.
L’animateur arrête le débat quand il estime que l’on fait
le tour de la question. On peut alors procéder à un
vote. A la fin du jeu, les participants peuvent dessiner
soit le barrage (s’ils ont décidé de le construire), soit les
alternatives qu’ils auront imaginées.
REMARQUE
Pour éviter le brouhaha général, une bonne solution
consiste à adopter l’usage d’un «bâton de parole» (ou
micro) et à décréter que seule la personne tenant le
bâton/micro a le droit de parler.
OPTION
Le jeu peut être préparé à l’avance avec les élèves:
recherche d’arguments en bibliothèque ou dans les
médias et développement d’une stratégie d’action.
POSTE É FINAL
C HASS E
AU
T RÉSO R
FEUILLE DE POSTE É FINAL EN ANNEXE 12
Il est temps maintenant de prendre un peu de
recul afin d’établir des liens entre toutes ces
découvertes concernant notre consommation
d’électricité. Il peut également s’avérer
intéressant de rencontrer le groupe «chauffage»
afin de voir s’il existe des points communs
entre ces deux réseaux d’approvisionnement
énergétique – et pour partir ensemble à la
«chasse au trésor».
DESCRIPTIF
Au dos de chaque feuille de poste se trouve un élément
de la «fresque électricité» ainsi qu’une lettre mystérieuse.
Au dos de la sixième et dernière feuille, la lettre manquante correspond à une coordonnée à reporter sur le
plan de l’école. En combinant la lettre manquante du
groupe «électricité» avec le chiffre manquant du groupe «chauffage», on pourra découvrir la zone dans
laquelle est caché le «trésor» (voir exemples ci-dessous).
OBJECTIF
• Nouer le dialogue avec le groupe «chauffage» en vue
d’un échange de connaissances.
• Obtenir une vision globale du chemin que le groupe
vient de parcourir, en réunissant les verso des feuilles
de poste, un peu à la manière d’un grand puzzle.
• Se rappeler, le cas échéant, que notre corps est lui
aussi un consommateur d’énergie qui doit s’alimenter
pour fonctionner et terminer «en beauté» cette exploration des bâtiments.
LIEU
Point de départ: QG du groupe.
DURÉE
Dix minutes.
MATÉRIEL
Si l’on choisit l’option de cacher un «trésor», se procurer/élaborer un plan du site.
37
PRÉPARATION
Selon l’option retenue, définir sur le plan les zones 1, 2,
3, 4, 5 et 6 (par exemple horizontales) et A, B, C, D, E,
F (par exemple verticales).
Reporter les indices au dos des feuilles de poste.
Cacher les friandises ou les badges nominatifs de «détective de l’énergie» (ou autres «récompenses») qui constitueront le «trésor».
Coordonner le déroulement de cette activité avec le groupe «chauffage».
OPTION
Au lieu de chiffres et de lettres, on peut également noter
au dos des feuilles de poste des mots qui, mis bout à
bout, formeront une phrase permettant de trouver le
«trésor».
Exemple:
chercher/derrière/la/citerne/de/mazout
On peut également se passer de «trésor» et déterminer
que le but du jeu est de pouvoir former cette phrase
(maxime du jour).
Dans le cas de cette variante, il n’y a pas de rencontre
entre les groupes, à moins de prévoir une phrase de 12
mots.
ANIMATION
Laisser les participants se creuser un peu la tête.
REMARQUE
Les badges nominatifs de «Détective de l’énergie,
action électricité» pourront être utiles durant les activités
N° 3 et N° 4; ils permettront de valoriser les participants
dans leur rôle de traqueurs de gaspillage et de faciliter
le contact avec les autres consommateurs d’énergie des
bâtiments.
REPRÉSENTATION DE LA «FRESQUE ÉLECTRICITÉ»
CONSTITUÉE PAR L’ASSEMBLAGE DES VERSOS DES SIX FEUILLES DE POSTE
C
B
?
A
D
F
Dans ce cas, l’option retenue a été de remplir les cases prévues à cet effet avec les coordonnées permettant de
trouver le «trésor» (on sait ici qu’il se trouvera dans la zone E du plan, le chiffre que fournira le groupe chauffage
permettra de mieux le localiser).
PLAN DU SITE SUR LEQUEL SE DÉROULE LE RALLYE (EXEMPLE)
A
1
B
BÂTIMENT A
C
D
E
BÂTIMENT B
2
3
4
5
6
38
BÂTIMENT C
F
ACTIVITÉ N O 3 • EXPÉRIMENTATION
O B S E R V A T O I R E S D E L’ É N E R G I E
COMPRENDRE ET AGIR
POUR ACCROÎTRE L’EFFICACITÉ
ÉNERGÉTIQUE AU QUOTIDIEN
Quand on a saisi le lien entre l’accroissement
de l’effet de serre et le radiateur sous la
fenêtre ouverte, ou entre le risque nucléaire et
la photocopieuse qui ronronne au secrétariat,
deux options s’offrent à nous (de manière
caricaturale):
• la politique de l’autruche («après moi, le
déluge!»), c’est-à-dire consommer sans
modération et sans penser au lendemain
• le syndrome d’Harpagon («j’économise sur
tout»), c’est-à-dire dépenser le strict
minimum, tout en sachant qu’il n’est pas
possible de ne pas consommer d’énergie.
Les «Observatoires de l’énergie» privilégient
une troisième voie:
• chercher à faire mieux avec moins, c’est-àdire accroître l’efficacité énergétique.
PRINCIPE
Les «Observatoires de l’énergie» se déroulent en quatre temps:
1. QUOI ?
Il s’agit dans un premier temps d’établir une distinction
entre les notions souvent confondues de «gaspillage
d’énergie» et d’«usage normal de l’énergie». Des
fiches-acétates permettent d’aborder quelques pistes de
réflexion avec les participants.
2. COMMENT ?
Première confrontation avec la réalité: comment repérer
un «gisement» d’économies d’énergie ? A l’aide de
grilles d’observation, les détectives en herbe effectuent
leurs premiers repérages sur le terrain et formulent leurs
premières hypothèses.
3. COMBIEN ?
Hit-parade énergétique: comment compter l’énergie?
Les appareils qui nous accompagnent dans la vie de
tous les jours sont-ils de gros consommateurs? Les économies d’énergie sont-elles bien là où on croit les avoir
repérées ? Remise en question des hypothèses, confrontation des intuitions à la réalité.
4. OÙ ET QUAND ?
Afin de pouvoir confirmer l’existence des «gisements»
d’économies d’énergie potentiels, il s’agira d’organiser
des relevés dans la durée et de mettre en place des
«Observatoires de l’énergie» destinés à traquer le
gaspillage sans pitié!
L’approche utilisée pour identifier les gaspillages est
décrite à la rubrique «L’efficacité énergétique au quotidien», chapitre 1, p. 30-32.
39
OBJECTIFS
• Amener les participants à se poser des questions sur
la manière d’utiliser l’énergie au sein du bâtiment
dans lequel ils passent la plupart de leurs journées.
• Présenter le quotidien comme un laboratoire grandeur nature, dans lequel chacun a un rôle à jouer,
une marge de manœuvre à exploiter.
• Apprendre aux participants à pratiquer une démarche de type scientifique: se poser des questions,
rechercher des informations (observation, description, comparaison, interviews du personnel technique, voire des parents, etc.), formuler des hypothèses, chercher à les vérifier expérimentalement, argumenter et expliciter les résultats obtenus.
• Organiser cette recherche de manière collective.
• Esquisser une remise en question de nos besoins, de
nos habitudes ou de nos envies en débattant de
notions telles que le confort, la consommation ou les
«normes sociales» et en les confrontant à d’autres
réalités que celles des pays industrialisés, à d’autres
durées que celle de notre espérance de vie.
DONNÉES PRATIQUES
DURÉE
Dans un premier temps, compter trois heures environ
pour le module de base (phases 1 à 3). Une à deux
heures par semaine seront ensuite nécessaires pour
mener les expériences, les relevés et les enquêtes qui
alimenteront les «Observatoires de l’énergie» et permettront de repérer les «gisements» d’économies les
plus importants.
PÉRIODE
L’hiver est la période idéale pour mener cette activité
(écarts de température importants entre l’intérieur et
l’extérieur, période de grosse consommation d’énergie).
LIEU
Un bâtiment (par exemple une école) et ses alentours.
Disposer d’une salle de réunion pouvant accueillir tous
les participants.
40
MATÉRIEL
– Rétroprojecteur et acétates de jeu (malle)
– Grilles d’observation en suffisance (annexes 13 -19)
– De quoi écrire (crayons pour les participants, craies
ou feutres pour l’animateur)
– Malle «Observatoires de l’énergie» (disponible en
prêt, coordonnées annexe 20) comprenant:
– des appareils électriques
– des appareils de mesure.
PRÉPARATION
1. S’entraîner à l’animation des jeux sur acétates
«Allume pas tout» et «Ça chauffe en classe»
(phase QUOI ?)
2. Préparer des grilles d’observation
(phase COMMENT ?)
3. S’entraîner au «Hit-parade électrique»
(phase COMBIEN ?)
NE PAS OUBLIER
• Avertir les autres usagers des bâtiments afin d’éviter
les sentiments d’intrusion dans la «sphère privée».
• Demander l’accord du responsable technique.
• Préparer la salle, vérifier le fonctionnement du rétroprojecteur et du wattmètre ainsi que la disposition des
chaises et la mise en place des grilles d’observation.
DÉROULEMENT DE L’ACTIVITÉ
PRÉSENTATION/MISE EN PLACE
Il s’agit tout d’abord de rafraîchir la mémoire des participants et d’effectuer une première synthèse en menant
une discussion commune: «Economiser l’énergie: pourquoi?» Les thèmes développés au chapitre 1 (nonrenouvelabilité de certaines ressources, problèmes liés
à la pollution, etc.) seront brièvement évoqués et mis en
relation avec les découvertes effectuées durant les
Rallyes. Le but est de faire comprendre aux enfants le
sens de l’activité qu’on leur propose et de bien situer
ces «Observatoires» dans la problématique globale de
l’énergie.
Prévoir des échanges de 15 à 30 min.
1. PHASE QUOI ?
J EUX S U R A C ÉTAT E S
«ALLUME PAS TOUT» ET «ÇA CHAUFFE EN CLASSE»
L’objectif de ces jeux est de distinguer
utilisation d’énergie et gaspillage d’énergie.
L’animateur dispose pour cela de deux
ensembles de dessins sur acétates, l’un
consacré à l’éclairage, l’autre au chauffage.
DESCRIPTIF
«Une histoire dont vous êtes le héros». L’animateur propose une situation de départ au rétroprojecteur, la classe ou le groupe décide de l’action à envisager dans ce
cas et justifie son choix. Les situations s’enchaînent. De
choix en choix, de discussion en comparaison, on avance vers un usage de plus en plus efficace de l’énergie.
Les participants dépassent ainsi une approche intuitive
pour poser les bases d’une démarche analytique
logique.
MATÉRIEL
– Acétates de jeu se trouvant dans la malle
«Observatoires» disponible en prêt (coordonnées
annexe 20).
– Rétroprojecteur
DURÉE
Prévoir 15 à 30 minutes.
ANIMATION
Voir description détaillée des deux jeux ci-dessous.
Après le jeu
Discussion: durant ces séquences de jeu, on a bien
pressenti qu’il y avait des gaspillages d’énergie çà et
là. Mais si on se mettait tous d’accord pour parler un
langage commun ? Si on devait expliquer à quelqu’un
ce qu’est un gaspillage d’énergie ?
41
JEU SUR ACÉTATES 1A
A LLUM E
PAS
TOUT
TROIS SÉQUENCES AUTOUR DE L’ÉCLAIRAGE
Quand il ne fait pas assez clair, ouvrir les stores avant
d’allumer les lampes:
E1
E3
E4
E2
On peut moduler la lumière du jour (éviter de travailler
avec les lumières allumées quand il y a trop de soleil):
E5
E6
E1
Même si la lumière du jour n’est pas suffisante, on peut
éviter d’allumer toutes les lampes:
E7
E9
E8
EXEMPLE D’ANIMATION
E1
«Manifestement, il fait trop sombre pour travailler…
Que faire ?»
E2
«Avant de s’abîmer les yeux, agissons!»
E1
E3
E2
E4
E3
«On allume les lumières, bien sûr… quoique,
y aurait-il une autre solution ?»
E4
«Eh oui ! N’oublions pas le soleil, gratuit et
non polluant.».
43
JEU SUR ACÉTATES 1B
C A CHA U F F E EN CL A S S E
TROIS SÉQUENCES AUTOUR DU CHAUFFAGE
Quand il fait froid, fermer les fenêtres plutôt que chauffer:
C4
C1
C5
C7
C6
Quand il fait trop chaud, on n’ouvre pas les fenêtres,
mais on ferme les radiateurs:
C2
C7
C6
Il fait froid; mettre des habits et laisser entrer le soleil,
puis enclencher les radiateurs:
C3
C1
C8
C10
EXEMPLE D’ANIMATION
C2
«Quand il fait trop chaud, …
C6
… on n’ouvre pas les fenêtres …
C7
… mais on ferme les radiateurs»
C2
C6
44
C7
LES QUATRE SECRETS DU DÉTECTIVE DE L’ÉNERGIE
Afin de rechercher des critères communs à l’utilisation
rationnelle de l’énergie, on mènera une discussion avec
les participants sur le thème: «Finalement, gaspiller
l’énergie, qu’est-ce que c’est ?»
Les définitions proposées par les participants seront
réparties en quatre catégories représentées sur l’acétate «Ne pas gaspiller l’énergie, c’est:» (malle).
NE PAS GASPILLER L’ÉNERGIE, C’EST :
BESOIN
1. NE PAS UTILISER DE L’ÉNERGIE POUR RIEN
4. LUTTER CONTRE LES PERTES D’ÉNERGIE
SERVICE
IMPACT SUR
L’ENVIRONNEMENT
3. UTILISER DES TECHNIQUES EFFICACES
TRANSFORMATION
2. SI POSSIBLE UTILISER DES ÉNERGIES RENOUVELABLES
ÉNERGIE PRIMAIRE
45
Afin de mieux ancrer cette logique d’observation de la
réalité, on pourra photocopier les acétates de jeu et
demander aux participants:
• si dans la situation représentée, il y a gaspillage
d’énergie ou non (justifier les réponses)
• de les classer selon les familles de gaspillage auxquelles elles appartiennent (voir ci-dessus «Les quatre
secrets du détective de l’énergie»).
CLASSIFICATION DES ACÉTATES EN FONCTION
DU TYPE DE GASPILLAGE
lumière chaleur
1. Remise en question des besoins
E10
C2
2. Priorité aux énergies naturelles
E3
C3
3. Privilégier les bons rendements
C6
4. Lutte contre les pertes
C6
Pour l’explication de ce schéma et des quatre «questions-clés»
qui en découlent, voir «L’efficacité énergétique au quotidien»,
N.B.: cette classification doit être considérée comme
une grille de lecture de la réalité, un support d’analyse
multicritères en vue d’une prise de décision. Il ne s’agit
pas de catégories hermétiques entre elles. Il peut y
avoir recoupement.
Fondamentalement, il n’est pas important que le participant parvienne à classifier les types de gaspillage
observés dans telle ou telle catégorie. Il s’agit plutôt de
se forger un outil, de se familiariser avec une démarche
permettant d’analyser une situation en vue d’identifier
des gaspillages d’énergie, en tenant compte de plusieurs paramètres.
46
2. PHASE COMMENT ?
T RAVA I L A V EC LE S
D’ O B S E R V A T I O N
G R I LLES
Les «détectives de l’énergie» partent en
observation dans le(s) bâtiment(s); ils s’efforcent
de repérer les endroits où il y a du gaspillage.
DESCRIPTIF
Observation individuelle sur le terrain, puis regroupement et analyse des informations en commun.
MATÉRIEL
Grilles d’observation personnelle (en annexe 13 et 14).
DURÉE
Environ 45 minutes.
ANIMATION
Remplir avec tous les participants les deux premières
colonnes des grilles d’observation commune reproduites sur un poster/acétate/tableau noir, etc.
Prévoir une grille «électricité» et une grille «chauffage».
EXEMPLE DE GRILLE D’OBSERVATION COMMUNE
En italique: données fictives.
Lieu/appareil/situation
Gaspillage pressenti
Détectives responsables
Première observation terrain
Eclairage vestiaires
C’est allumé quand
il n’y a personne
Marc, Catherine,
Ousmane
Effectivement, 8 tubes lumineux
allumés pour rien
Classes
Il fait trop chaud
Clément, Amélie,
Gabriel
Certaines fenêtres sont ouvertes
tout le temps, les élèves portent
des habits d’été en plein hiver
Toilettes garçons rez
Un vasistas est ouvert
en permanence
Jacques, Pierre
Oui. Croisé le nettoyeur qui a dit
que si les garçons faisaient
moins souvent pipi à côté, il y
aurait moins besoin d’aérer...
Répartir les participants en sous-groupes de 2 à 5
«détectives de l’énergie».
47
Distribuer et présenter la grille d’observation personnelle du détective de l’énergie (une par sous-groupe). Il
est également possible de demander aux participants
de créer leur propre grille d’observation.
EXEMPLES DE GRILLES D’OBSERVATION PERSONNELLES
Remplir les colonnes 1 à 4 par «oui», par «non» ou
par «?».
Date/heure . . . 4 février, 9h30
Nom(s), prénom(s) . . . Claude, Pierre, Flo
Appareils et/ou
lieux observés
Energie consommée
Besoin auquel
répond l’énergie
1. Pourrait-on
diminuer le niveau
d’énergie utilisé?
2. Pourrait-on
utiliser plus d’énergie
naturelle pour
répondre au besoin?
3. Pourrait-on utiliser
une technique plus
efficace pour répondre
au besoin?
4. Y a-t-il un obstacle
(une perte) entre la
fourniture d’énergie
et le besoin?
Lampes des
couloirs du
1er étage
Hydroélecttricité
Eclairage
OUI
Il n’y a personne
et c’est allumé
NON
Pas de fenêtres
à disposition
?
Mesurer si un
tube lumineux
consomme moins
d’énergie qu’une
ampoule
NON
Les réflecteurs
sont en place et
propres
EXEMPLE DE GRILLE D’OBSERVATION PERSONNELLE SIMPLIFIÉE
(pour des participants plus jeunes)
Date/heure . . . 4 février, 9h30
Nom(s), prénom(s) . . . Eve, Jean, Marisa
Appareils/situations/
lieux observés
Energie consommée
Besoin auquel
Description des
gaspillages observés
Portes d’entrée
Mazout
Se chauffer
Portes ouvertes, alors
qu’il fait froid dehors
48
Prendre un exemple de gaspillage d’énergie, et remplir
avec tous les participants la première ligne de leur
grille d’observation personnelle.
Rappeler de ne pas déranger inutilement les usagers
des bâtiments concernés, puis envoyer les sous-groupes
de «détectives» en observation sur le terrain durant une
dizaine de minutes, munis de leurs grilles d’observation.
Ils devront dans un premier temps vérifier in situ leur
première hypothèse (mentionnée sur la grille d’observation commune), puis en profiter pour répertorier d’autres gaspillages.
A leur retour, discussion et compilation des données
récoltées de manière à compléter la grille d’observation commune.
EXEMPLES D’OBSERVATIONS
EFFECTUÉES DANS LES ÉCOLES
REMARQUE
Durant cette activité, s’efforcer de rester le plus possible
dans des possibilités d’économies d’énergie liées à des
modifications de comportements. Il ne s’agit pas de renvoyer la balle aux architectes ou au concierge («il faudrait percer une fenêtre ici», «les lumières sont mal
posées», «il n’y a qu’à demander au concierge d’éteindre le soir», etc.), mais plutôt de faire en sorte que
les participants prennent, à leur niveau, leurs responsabilités et qu’ils envisagent des mesures possibles, en
fonction des infrastructures dont ils disposent.
ÉLECTRICITÉ/APPAREILS
• Sèche-cheveux de la piscine: leur utilisation est-elle
abusive ?
• Machines à café: pourquoi en avoir deux, pourquoi
ne pas les éteindre durant les heures de cours ?
• Photocopieuse: faut-il la laisser en stand-by ?
• Ordinateurs: idem.
Les observations dans la durée (p. 53) relatives aux
appareils électriques et à l’éclairage serviront à déterminer le nombre d’appareils concernés, leurs puissances
(en Watts ou kiloWatts), leurs durées d’utilisation utiles et
leurs durées d’utilisation superflues. On pourra également s’intéresser à la provenance de l’électricité
consommée (renouvelable, certifiée production locale,
etc.).
ÉLECTRICITÉ/ÉCLAIRAGE
• Couloirs: souvent allumés. Problèmes d’interrupteurs:
un interrupteur allume plusieurs étages
• Salles de gym: parfois allumées pour rien
• Salle des maîtres: idem
• Salles de classe: allumées durant la récré ou/et éclairage tableau oublié
• W.-C.: souvent allumés pour rien
• Salle de rythmique: stores souvent baissés et lumières
souvent allumées
• Vestiaires: souvent allumés pour rien.
CHAUFFAGE
• Les températures de 23-24° C relevées dans les classes obligent quasiment à laisser les fenêtres entrouvertes.
• Certaines ventilations (W.-C.) semblent enclenchées
en permanence ou trop souvent.
• Vasistas entrouverts en permanence dans les W.-C.
• En hiver, durant les récréations, les portes donnant sur
la cour restent grandes ouvertes.
Concernant le chauffage, les observations dans la
durée (p. 53) porteront plutôt sur les surfaces/volumes
surchauffés et sur les températures. On pourra aussi
s’intéresser à la durée d’aération (manuelle-ouverture
des fenêtres ou automatique-ventilation) ou à l’adéquation des vêtements avec la saison.
TRANSPORTS
Questionner les enseignants sur les moyens de transport
utilisés pour venir au travail, les distances parcourues et
les temps de déplacement.
Ces mêmes questions seront également posées aux élèves.
Le questionnaire sera enrichi par des questions du type:
«Est-ce que tes parents prennent la voiture exprès pour
t’amener à l’école ?»
49
«Est-ce que la météo joue un rôle dans le mode de
transport choisi ?»
«Pourrais-tu/aurais-tu envie de te passer plus souvent
de la voiture ? Si oui, quantifier.»
«As-tu déjà essayé de venir à pied à l’école ?»
«Les dangers (lesquels?) le long du parcours ont-ils une
influence sur ton choix/sur le choix de tes parents ?»
«Combien la voiture que tu utilises consomme-t-elle
d’essence ?»
«Y a-t-il des regroupements d’élèves dans une même
voiture ?»
«Un itinéraire de bus existe-t-il entre ton domicile et
l’école ?»
«Connais-tu le système Pédibus ?*»
Travail sur les modes de déplacement utilisés durant
une course d’école.
Une enquête plus approfondie permettra d’identifier
les types d’énergies employées pour se déplacer (essence, énergie du métabolisme, etc.) et les quantités d’énergies non renouvelables mises en jeu (consommation
au kilomètre, nombre de kilomètres parcourus, nombre
de passagers).
ÉNERGIE GRISE
• Le papier utilisé n’est pas du papier recyclé, les
déchets ne sont pas triés
• Photocopies ratées à recycler sous forme de brouillon
• Déchets de machine à café à recycler
• Promouvoir des dix heures et goûters sans trop d’emballage, de saison, bio, issus du commerce équitable
• Des possibilités d’économie d’eau ont été identifiées
sur les chasses d’eau, les douches, la piscine ainsi
que sur certains robinets.
Concernant les observations portant sur l’énergie grise,
il s’agira de compter des flux de matières. Par exemple,
comparer les kilos de papier entrant dans l’école avec
les kilos de papiers recyclés; les litres d’eau utilisés à
bon escient et les litres d’eau gaspillés; les kilos d’emballages, les kilos de piles, etc. (pour les correspondances kilos de matière – énergie, voir la Fiche-énergie
8.5 «Energie grise», chapitre 1, p. 59-61).
* Il s’agit d’un ramassage scolaire qui s’effectue à pied. La caravane
d’enfants (autobus) est menée par des adultes (conducteurs ou
conductrices) qui la prennent en charge à tour de rôle. Elle accueille
des enfants (passagers) en différents endroits de l’itinéraire (arrêts)
selon un horaire fixe. www.pedibus.ch
50
3. PHASE COMBIEN ?
H I T- P A R A D E É L E C T R I Q U E
Les économies d’énergie sont-elles vraiment
là où on les imagine? Combien «pèse» une
économie d’énergie? Comment démontrer aux
élèves qu’ils ont vraiment mis la main sur un
«gisement» d’économies important… ou qu’ils
font fausse route? Pour répondre à toutes ces
questions, les participants vont apprendre à
«compter» l’énergie.
DESCRIPTIF
Les élèves mesurent la consommation de différents
appareils à l’aide d’un wattmètre, puis les classent du
plus vorace au moins gourmand, en fonction des puissances mesurées et de l’énergie consommée. Le wattmètre fournit des indications parfois surprenantes sur
l’«appétit» des appareils électriques qui nous entourent.
MATÉRIEL
– Wattmètre: dans la malle en prêt (coordonnées
annexe 20). Attention aux consignes de sécurité: Seul l’enseignant ou l’animateur agréé peuvent faire les branchements!
– Fiche «hit-parade électrique» (à photocopier en
annexe 15)
– Appareils électriques: utiliser le matériel fourni dans
la malle et/ou tout autre appareil électrique du quotidien (TV, frigo, etc).
Appareils
Exemple:
plaque
électrique
51
1. Classement
intuitif
ANIMATION
Vous allez mesurer différents appareils à l’aide d’un
wattmètre. Entraînez-vous sur le matériel fourni dans la
malle ou sur tout autre appareil électrique utilisé au
quotidien (TV, frigo, etc.).
1. Essayez de classer «intuitivement» les appareils du
plus vorace au moins gourmand en énergie.
2. Inscrivez votre choix dans le tableau ci-joint, colonne1.
3. Confrontez votre classement à la réalité en branchant
ces appareils sur une prise de courant et en mesurant
leur puissance grâce au wattmètre. Inscrivez les puissances dans la colonne 2.
4. Effectuez un nouveau classement en vous basant sur
les puissances mesurées (colonne 3).
5. Estimez le temps d’utilisation hebdomadaire de ces
appareils (en heures, colonne 4).
6. En multipliant la puissance consommée (colonne 2)
par le temps d’utilisation (colonne 4), vous trouverez
l’énergie consommée par ces appareils (E = P x t).
Exemple: 1000 W x 1 h = 1 kWh.
7. Vous pouvez effectuer un nouveau classement (colonne 6). Discutez des différences de classement entre la
colonne 3 et la colonne 6.
REMARQUE
On peut effectuer ce hit-parade en alternance avec l’animation N° 2 (travail avec les grilles d’observation).
Exemple: pendant qu’un groupe «électricité» remplit sa
grille d’observation commune, le groupe «chauffage»
joue au hit-parade, et réciproquement.
2. Puissance
3. Classement
4. Estimation du
5. Energie
mesurée (Watts) selon les puissances temps d’utilisation consommée par
mesurées (de 1 à 8) hebdomadaire
semaine (kWh)
(heures)
1000 W
= 1 kW
14 h
14 kWh
6. Classement
selon l’énergie
(de 1 à 8)
POUR EN SAVOIR PLUS
UN ECOSSAIS NOMMÉ WATT
L’Ecossais James Watt (1736-1819) a déterminé les propriétés
de la vapeur, notamment la relation entre sa densité, sa
température et sa pression. C’est à lui que nous devons la
notion de «cheval-vapeur», qui définissait la puissance des
machines, et par extension la notation de l’énergie. Son nom
figure sur toutes les lampes et tous les appareils qui
développent de la puissance.
Le Watt indique, par exemple pour un éclairage, la quantité
d’énergie qu’une lampe consomme chaque seconde.
Sur les factures d’électricité figure une autre unité représentant une quantité d’énergie: le kiloWattheure (kWh),
c’est-à-dire «1’000 Watts (ou 1 kiloWatt) pendant 1 heure».
Un kWh, c’est l’énergie que consomment par exemple 10
ampoules ordinaires de 100 Watts pendant 1 heure ou 10
lampes économiques de 20 Watts pendant 5 heures.
LA DIFFÉRENCE ENTRE PUISSANCE ET ÉNERGIE
La puissance, c’est en quelque sorte la vitesse à laquelle on
dépense de l’énergie, à un moment précis. Elle se mesure en
Watts (W). Puissance = Energie / temps (P = E / t).
Une puissance de 1 Watt, c’est 1 Joule d’énergie, converti en
1 seconde.
L’énergie se calcule en multipliant la puissance par le temps
d’utilisation. E = P x t.
Exemple
Un appareil qui consomme/fournit 100 Watts dépensera en
1 heure une énergie de 100 Wattheure ou 0,1 kiloWattheure
(ce qui équivaut à dissiper 100 Watts durant chacune des
3’600 secondes que compte une heure, soit 360’000 Joules).
Pour l’explication des unités, voir également le document
complémentaire «Unités usuelles», chapitre 1, p. 36-37.
HIT-PARADE DES APPAREILS
Les appareils les plus «énergivores» sont
• ceux qui fonctionnent longtemps (par exemple un frigo) ou
souvent
• ceux qui développent une puissance importante
(par exemple une plaque électrique).
52
Exemples:
Plaque électrique d’une puissance de 1kW (1’000 watts)
allumée durant deux heures:
Puissance 1 kW
Temps 2 heures
Energie 2 kWh
Compresseur d’un frigo d’une puissance de 200 W (ou 0,2 kW)
tournant dix heures par jour:
Puissance 200 W
Temps 10 heures
Energie 2’000 Wh = 2 kWh
PETIT TEST: LE LIÈVRE ET LA TORTUE
A. Sur un parcours donné, qui du lièvre ou de la tortue aura
utilisé le plus de puissance?
B. Qui du lièvre ou de la tortue aura dépensé le plus d’énergie?
Un lièvre dispose d’une puissance musculaire de 20 watts.
Il parcourt (en folâtrant) 50 mètres en 10 secondes.
20 W
10 secondes
200 Joules
Une tortue développe une puissance de 2 W et parcourt
(en se dépêchant) 50 mètres en 100 secondes.
2W
100 secondes
200 Joules
Réponses:
A: le lièvre a plus de puissance à disposition; ses muscles
plus gros (puissants) que ceux de la tortue lui permettent
de convertir beaucoup d’énergie en peu de temps
B: le lièvre et la tortue ont parcouru la même distance, leurs
métabolismes ont fourni le même travail, ils ont donc dépensé
une quantité d’énergie théoriquement identique (200 J).
REMARQUE CONCERNANT LES FROTTEMENTS
Les frottements sont proportionnels au carré de la vitesse.
Si dans l’exemple précédent, on peut difficilement comparer
le frottement des poils du lièvre sur l’air à celui du sol sur la
carapace ventrale de la tortue, on notera qu’une voiture qui
roule à 50 km/h subira une résistance de l’air 4 fois moindre
qu’une voiture roulant à 100 km/h et 16 fois moindre qu’à
200 km/h.
4. PHASE 0Ù ET QUAND ?
M ISE E N P L A CE DE S O B S ERVA T O I R ES
ET O R G A N ISAT I O N D ANS L A D U R ÉE
Les observations ponctuelles doivent
maintenant laisser place à des relevés dans la
durée, basés sur le cas concret des bâtiments.
But: confirmer (ou infirmer) les résultats
obtenus précédemment afin d’organiser la
chasse au gaspillage.
DESCRIPTIF
Les détectives de l’énergie utilisent le(s) bâtiment(s)
comme un vaste laboratoire, qui leur permettra de
remettre en question leurs hypothèses et de les confronter à la réalité. Ils devront argumenter et expliciter les
résultats obtenus. L’animateur attribue les responsabilités,
récolte les feuilles d’observation et stimule la curiosité
des participants.
Cette mise en place des Observatoires de l’énergie
dans la durée se déroule en 3 phases:
• Attribution des responsabilités
• Organisation des relevés (hypothèses et mesures)
• Calculs et résultats.
s’allumer à la télécommande. Certains modèles sont
équipés de systèmes à économie d’énergie qui limitent
au maximum ces consommations cachées, d’autres pas.
Tout cela constitue un problème intéressant pour nos
détectives-énergéticiens en herbe… Plusieurs hypothèses sont envisageables:
• Faut-il conseiller d’arrêter systématiquement la photocopieuse après usage ?
• Faut-il encourager son arrêt durant les «heures creuses»
et la laisser sous tension durant les heures de forte
utilisation ?
• Faut-il arrêter de se préoccuper de la photocopieuse
qui gère sa consommation toute seule ?
Le seul moyen de répondre à cette question sera de
mettre en place des expériences in situ, portant sur des
durées équivalentes (par exemple une semaine), d’inciter les usagers à adopter tel ou tel comportement selon
les hypothèses que l’on souhaite tester, et de comparer
les relevés effectués sur le wattmètre.
Cette expérience peut également s’appliquer à une
machine à café.
MATÉRIEL
Thermomètres, wattmètre, luxmètre, montres/horloges.
Grilles récapitulatives (annexe 16), grille des «détectives» de l’énergie (annexe 17), grille de calcul (annexe
18) et tableau récapitulatif: exemple pour l’électricité
(annexe 19).
Il sera beaucoup moins facile de quantifier les économies
réalisables grâce à des comportements plus rationnels
en matière de chauffage. Il existe certes des compteurs
de chaleur que l’on peut poser sur les radiateurs, mais
ils doivent être étalonnés par des professionnels en
fonction de critères propres à chaque bâtiment.
Les observations effectuées par les détectives seront
plutôt d’ordre qualitatif.
1er exemple: la photocopieuse
Faut-il systématiquement l’éteindre après utilisation ?
Certains appareils électriques ont des comportements
complexes et imprévisibles au premier abord. Comment
expliquer que le wattmètre branché sur la photocopieuse indique des pointes de puissance alors que cette
dernière ronronne dans son coin, sans signe d’activité ?
Explication: afin de pouvoir répondre à toute sollicitation d’un usager, la photocopieuse doit maintenir un
certain niveau d’opérationnalité (par exemple conserver le tambour de toner à une certaine température). Un
peu comme les téléviseurs en mode d’attente, prêts à
2e exemple: une carte des températures
• 2° C de chauffage en moins permettent d’économiser
environ 10% de combustible. Voilà de quoi intéresser
un détective de l’énergie en quête d’économies!
• Des fenêtres ouvertes durant l’hiver, ce sont des litres
de mazout ou des mètres cubes de gaz naturel qui
s’envolent…
Dans un bâtiment, plusieurs sources de chaleur sont
disponibles:
• les radiateurs, alimentés au mazout ou au gaz naturel
via la chaudière
• le soleil qui entre par les fenêtres (effet de serre)
53
• la chaleur des occupants (le corps humain dégage
environ 150 Watt de chaleur. Dix personnes dans une
pièce chauffent autant qu’un radiateur de 1,5 kW)
• la chaleur fournie par les appareils électriques (lampes, ordinateurs).
La sensation de chaleur dépend principalement:
• du niveau d’activité physique (le chauffage ne sera
pas identique dans un couloir, une salle de gymnastique ou une salle de classe)
• du type d’habillement
• des mouvements d’air (ce n’est pas un hasard si on souffle à la surface d’une boisson chaude pour la refroidir…)
• de données physiologiques (faim, état de santé ou de
fatigue, habitudes, âge).
En mesurant heure après heure les températures intérieures et extérieures, en comparant les niveaux de
température entre les différents lieux d’un bâtiment, en
interrogeant ses usagers sur leurs sensations thermiques
ou en relevant l’évolution de la température d’une salle de
classe au cours d’une journée, les détectives de l’énergie
découvriront certainement des «gisements» d’économies
dont personne ne pouvait soupçonner l’existence…
Il s’agira de se procurer des plans du bâtiment ou de
les élaborer et d’y reporter les températures relevées
dans les zones observées. On pourra dresser la carte
des températures de 8 h, celle de 9 h, celle de 10 h, celle
de 11 h 30, etc.
L’impact visuel sera d’autant plus percutant si une échelle
de couleur a été définie.
Par exemple:
moins de 16° C: bleu
16 - 18° C: vert
18 - 20° C: jaune
20 - 22° C: orange
22 - 24° C: rouge.
plus de 24° C: violet
REMARQUE
On encouragera les participants à interroger le personnel d’entretien, le concierge, de manière à confirmer les pistes supposées, voire à en explorer d’autres…
Cela permettra notamment de sélectionner les «gisements» d’économies les plus prometteurs afin d’être crédibles lorsqu’il s’agira de convaincre la collectivité scolaire de passer à l’action.
Rappelons qu’au-delà de l’idée de réaliser des économies à tout prix («syndrome d’Harpagon»), il s’agit plutôt de faire évoluer les mentalités et de profiler l’énergie
comme un critère de décision dans les gestes de la vie
quotidienne. A ce titre, les réflexions et les discussions
suscitées par ces animations seront tout aussi intéressantes que les résultats des calculs.
54
ANIMATION
1) ATTRIBUTION DES
RESPONSABILITÉS
La première étape consiste à répartir les
responsabilités entre les différents détectives
de l’énergie (exemple: Amélie, Clément et
Gabriel sont responsables des relevés
concernant la température dans les classes du
rez-de-chaussée). On établira pour cela une
«grille récapitulative» sur laquelle les noms et
missions de chaque détective seront clairement
indiqués.
Feuille suivante:
EXEMPLES DE GRILLE RÉCAPITULATIVE
(POUR L’ANIMATEUR/ENSEIGNANT)
55
Principalement
hydroélectrique
Principalement
hydroélectrique
Principalement
hydroélectrique
Principalement
hydroélectrique
Principalement
hydroélectrique
E1
E2
E3
E4
E5
Salles de
classe
Salles de
classe
Divers
Couloirs
Salle des
machines
2. Lieux
Tubes
lumineux
Tubes
lumineux
Ordinateurs,
imprimantes,
machine à
café
Tubes
lumineux
Photocopieuse
3. Appareil /
situation
Youri,
Paola
Stan,
Michèle
David,
Corentin
Pierre,
Léa,
Martin
Kevin,
Chloé,
Michaël
Dans certaines salles
on travaille stores
fermés et lumières
allumées: est-ce
normal ?
Il est souvent possible
de n’allumer qu’une
seule rangée de
lumière
Beaucoup d’appareils
restent en veille
inutilement
Les lumières sont
allumées alors que la
lumière du jour paraît
suffisante
La photocopieuse
devrait être éteinte
entre les pauses et
la nuit
4. Détectives 5. Hypothèses
* préparation de l’activité «Consomm’action» (chapitre suivant)
1. Energie
No
Le temps durant lequel
les lampes sont allumées.
La puissance et le nombre
de tubes concernés
L’énergie consommée
Feuille de relevés,
par les appareils durant wattmètres
un certain laps de temps,
avec mode de veille et
sans mode de veille
L’intensité de lumière.
La durée des périodes
concernées.
La puissance des tubes
lumineux concernés
L’intensité de l’éclairage
stores ouverts lumière
éteinte
Essayer d’éteindre les couloirs (avec le concierge)
et mesurer si l’intensité de lumière est suffisante. Effectuer des vérifications ponctuelles et
estimer les durées réelles d’allumage inutile
ainsi que les puissances en jeu
Mesurer (discrètement) l’électricité consommée
par les appareils concernés durant une semaine.
Puis encourager les usagers à les éteindre
complètement après utilisation (plaquette
d’information) et mesurer l’énergie consommée
par ces appareils durant une semaine
Quand on a l’impression que c’est le cas,
mesurer l’intensité de lumière, proposer à
l’enseignant d’éteindre une rangée de lumière
et mesurer à nouveau l’intensité de lumière
Quand on a l’impression que c’est le cas,
mesurer l’intensité de lumière, proposer à
l’enseignant de lever les stores et d’éteindre
la lumière et mesurer à nouveau l’éclairage
Feuilles de relevés,
horloge, indication
de la puissance des
tubes, luxmètre
horloge, indication
de la puissance des
tubes, luxmètre
chrono, indication
de la puissance des
tubes
Feuille de relevés,
wattmètre, montre
L’énergie consommée
par la photocopieuse
durant 48 heures
Mesurer la consommation de la photocopieuse
sans rien changer pendant 48h, puis éteindre
la photocopieuse après chaque pause et mesurer
sa consommation d’énergie durant 48 h
8. Outils d’observation
7. Observations / mesures
6. Expériences
MISE EN PLACE D’UN OBSERVATOIRE DE L’ÉNERGIE. EXEMPLE DE GRILLE RÉCAPITULATIVE «ÉLECTRICITÉ»
32 TL de 36 W pourraient
être éteints durant 2h par
jour en moyenne.
32 x 0,036 x 2 =
2,3 kWh/jour environ
184 TL de 36 W pourraient être éteints durant
1h par jour en moyenne.
184 x 0,036 x 1 = 6,6
kWh/jour environ
Sans incitation à l’économie: 18,9 kWh/semaine.
Avec incitation à l’économie: 14,1 kWh/semaine
64 TL de 36 W pourraient
être éteints durant 4h par
jour en moyenne. 64 x
0,036 x 4 = 9,2 kWh/
jour environ
Energie consommée sans
changement de comportement: 4,17 kWh/48h
9. Calculs/ Résultats
Proposer la mise en
place de stores déroulant
en tissu atténuant
l’éblouissement dû à la
lumière directe du soleil ?
Nommer un responsable
lumière par classe (cumuler
cette responsabilité à
celle du nettoyage des
tableaux ?)
Mieux informer les
utilisateurs
Proposer l’installation de
sondes crépusculaires ?
Poser un interrupteur avec
une minuterie ?
Pistes à suivre*
56
Mazout
Mazout
Mazout
Mazout
Mazout
E1
E2
E3
E4
E5
Portes
d’entrée
Salles de
classe
Le bâtiment
Couloirs
Salles de
classe
2. Lieux
Radiateurs
Salles de
classe
Radiateurs
Fenêtres
Rez de
chaussée
3. Appareil /
situation
Charlotte,
Georg,
Yu
Nicolas,
Pierre-Alain
Carine,
Philippe,
Ahmed
Claudio,
Jean,
Caroline
Maxime,
Fanny,
Laurianne
4. Détectives
Durant les pauses,
les portes restent
ouvertes et de l’air
froid entre dans
l’école
Fermer les stores
durant la nuit permet d’économiser
l’énergie
Certains radiateurs
fonctionnent mal
De l’air froid entre,
les joints sont
défectueux
Il fait trop chaud
dans les classes
5. Hypothèses
* préparation de l’activité «Consomm’action» (chapitre suivant)
1. Energie
No
7. Observations / mesures
Températures au centre des classes lors des
arrivées en classe, avant les récréations,
après les récréations, et en fin de période.
Comparer avec les conditions météo /
températures extérieures
Courants d’air
Vérifier si certaines parties des radiateurs
restent froides ou tièdes alors que d’autres
sont chaudes. Détecter également les bruits
et glouglous
Vérifier que tous les stores soient ouverts ou
fermés. Vérifier que les conditions d’utilisation
(jours de congés) et météo (températures
extérieures) soient comparables
Les températures des couloirs
Eventuellement les températures des
radiateurs proches des sorties
6. Expériences
Etablir une carte des températures
Ouvrir les fenêtres avec le concierge,
essayer de faire glisser un morceau
de papier une fois les fenêtres
refermées
Vérifier que l’eau circule
correctement dans les radiateurs
Comparer les consommations
de mazout après une nuit
stores fermés et après une nuit
stores ouverts
Comparer les niveaux de
températures des couloirs avec
portes ouvertes durant les pauses
et avec portes fermées après le
passage des élèves
MISE EN PLACE D’UN OBSERVATOIRE DE L’ÉNERGIE. EXEMPLE DE GRILLE RÉCAPITULATIVE «CHALEUR»
Feuilles de
relevés,
thermomètres
Feuilles de
relevés,
thermomètres,
compteur de
chaufferie
Mains,
oreilles,
feuilles de
relevés
Papiers de
soie, feuilles
de relevés
Thermomètres,
grilles d’observation,
montres
8. Outils
d’observation
* En estimant que la surchauffe
concerne le tiers des surfaces et
partant du postulat que 3° C en
moins correspondent à une
économie de 20%, on peut
envisager économiser environ
7% de combustible.
Les portes ne restent qu’exceptionellement ouvertes durant les pauses,
il n’y a donc pas de grosses pertes
de chaleur
Consommation de mazout durant la
nuit du 27-28 janvier, stores ouverts:
132 litres. Consommation durant la
nuit du 28-29 janvier,
stores fermés: 118 litres
Seul le radiateur de la bibliothèque
semble poser problème
Les joints de fenêtre sont défectueux
La température de la moitié des salles de classes dépasse 23° C avant
les pauses. A partir de 23° C, les
enseignants ouvrent les fenêtres*
–
Informer les
utilisateurs
Informer le
concierge
Informer la
mairie
Pose/réglage
des vannes
thermostatiques ?
Pistes à suivre*
2) ORGANISATION DES RELEVÉS
Les participants vont, dans la mesure du
possible, essayer d’organiser eux-mêmes leurs
recherches.
En matière d’économie/gaspillage d’énergie, les
«détectives» doivent privilégier deux pistes:
1. la durée, le temps durant lequel une prestation est fournie
2. la puissance du phénomène observé, la
quantité d’énergie mise en œuvre à chaque
instant.
EXEMPLE DE GRILLE DES «DÉTECTIVES» DE L’ÉNERGIE
(Voir les annexes 16 et 17)
Notre mission: identifier les gaspillages les plus importants
1. L’énergie consommée:
Electricité
2. Notre lieu d’observation:
Bâtiment de liaison
3. L’appareil / la situation observée:
Eclairages
4. Les détectives responsables:
Fiona, Denis
5. Notre hypothèse:
Ces éclairages pourraient être éteints lorsque
la lumière du jour est suffisante
6. Notre expérience:
Ces éclairages restent allumés même en
plein jour et quand il n’y a personne
7. Les observations / mesures que nous allons effectuer:
Nombre de tubes lumineux alllumés / éteints.
Lumière naturelle suffisante oui/non
8. Nos outils d’observation:
Luxmètre, Comptage
9. Nos calculs / résultats: (Noter les détails des calculs
au verso de la feuille)
Résultats escomptés 1’382,4 kWh
10. Suite à cette expérience, les démarches que nous
proposons d’entreprendre:
Proposer par exemple l’installation de détecteurs
de présence ou d’une minuterie ?
L’animateur peut également aider les participants à
s’organiser en leur distribuant des grilles complémentaires (voir l’annexe 16).
57
REMARQUE
Un bâtiment est plus souvent «hors service» qu’«en service». Une école, par exemple, peut être occupée en
moyenne huit heures par jour, quatre jours par semaine,
une quarantaine de semaines par an:
8 x 4 x 40 = 1’280 heures, soit environ 15% des 8’760
heures que compte une année*.
Le potentiel d’économies se trouve souvent dans les
bâtiments «hors service» (nuit, week-end, vacances).
Au moment de quitter un bâtiment, chercher où sont les
prestations «imperceptibles».
Entrer dans le bâtiment «hors service» et se demander:
«Qu’est-ce qui fonctionne ? Pourquoi ? Sous la responsabilité de qui ?»
*Relevons que certains clubs de sport ou sociétés bénéficient parfois
de l’usage des locaux en dehors des périodes scolaires.
58
3) CALCULS ET RÉSULTATS
En fonction des observations, on fournira
aux participants les outils de mesure
nécessaires (thermomètres, wattmètres, etc.).
ÉLECTRICITÉ
En ce qui concerne l’électricité, cela sera relativement
aisé. Il suffit de se baser sur les données récoltées grâce
aux «Observatoires de l’énergie» et de procéder selon
la méthode présentée durant le «Hit-parade électrique».
On pourra s’aider pour cela d’une grille de calcul.
EXEMPLE DE GRILLE DE CALCUL
En italique: données fictives
Mesure d’économie proposée: prendre l’habitude
d’éteindre les écrans des ordinateurs durant les pauses.
Nombre d’appareils
Puissance (kW)
Estimation heures
d’utilisation journalière
Energie (kWh)
Remarque
Situation actuelle
8
0,1
O,5
0,8
Puissance mesurée
= ordi + écrans
Avec mesure
d’économie
8
0,05
O,5
0,4
0,5 = 1/2 heure
de pause
Résultat escompté
REMARQUE
Il sera sûrement plus parlant de donner des résultats en
francs.
Il suffit pour cela de multiplier le nombre de kWh par le
coût du kWh (environ 30 centimes/kWh à Genève, se
renseigner auprès du comptable qui paye la facture
d’électricité).
Les résultats des participants peuvent être compilés sous
la forme d’un tableau récapitulatif (exemple pour
l’électricité en annexe 19).
59
0,4
DE QUELLES PRESTATIONS
AVONS-NOUS BESOIN?
Les réponses à cette question varient en fonction des
individus, des moments de la journée et de quantité d’autres
facteurs… pas forcément toujours rationnels…
Voici les directives émises par le DIP:
La température en période de chauffage doit être de:
a)18 à 20° C dans les locaux d’enseignement et
d’administration;
b)16 à 18° C dans les locaux d’éducation physique, de jeux
et de rythmique;
c) 15 à 17° C dans les halls, couloirs et dégagements.
L’éclairage artificiel doit garantir les intensités lumineuses
suivantes:
a) locaux d’enseignement et d’administration = 400 lux sur
les surfaces de travail et les tableaux noirs
b) sanitaires, dépôts, vestiaires, halls, couloirs, préau couvert
= 100 lux.
60
OBSERVATOIRE «TRANSPORTS»
Selon le temps à disposition et l’intérêt des participants,
on pourra également mettre sur pied un Observatoire
«transports» afin d’analyser, par exemple, les modes
de déplacement pour se rendre à l’école.
Voir la Fiche-énergie 8.3 «Transports», chapitre 1, p. 55-56.
OBSERVATOIRE «ÉNERGIE GRISE»
L’Observatoire «énergie grise» analysera, quant à lui,
les flux de matières entrant/sortant des bâtiments; par
exemple les fournitures (papier recyclé ou non), l’eau
potable (robinets qui gouttent, arrosages), les déchets
(tri, recyclage).
Voir Fiche-énergie 8.5 «Energie grise», chapitre 1, p. 59-61.
RELEVÉ DES COMPTEURS
Mettre sur pied, en collaboration avec le concierge, un
relevé des compteurs du bâtiment (électricité et chauffage), si possible sous forme graphique, jour après
jour, à heure fixe. Cela permettra de disposer de points
de repère afin d’évaluer l’impact des efforts de communication entrepris lors de l’activité N° 4.
L’ÉNERGIE À LA MAISON
Et si la chasse au gaspillage devenait un jeu à pratiquer
à domicile, voire chez des proches, avec l’autorisation
des parents? Un concours pourrait récompenser l’identification des plus gros «gisements» d’économies…
Pour une description plus détaillée des possibilités
d’économies d’énergie, voir chapitre 1, «Potentiels
d’économies au niveau suisse», p. 33-34, ainsi que
les Fiches-énergie 8.1-8.13, p. 51-77.
CONTACTS UTILES
Des services d’information sur l’énergie sont à votre
disposition pour vous soutenir dans votre stratégie
d’efficacité énergétique et répondre à vos questions.
Quelques contacts:
Conférence romande des délégués à l’énergie: www.crde.ch/
Environnement-Info: tél. 022 327 47 11,
www.geneve.ch/environnement-info/
Service cantonal de l’énergie (ScanE): tél. 022 327 23 23,
www.ge.ch/scane.
Vous pouvez aussi contacter les services techniques de votre
commune.
Voir également la liste des sites Internet sur l’énergie, chapitre 1,
p. 49-50.
61
ACTIVITÉ N O 4 • ACTION
C O N S O M M’ A C T E U R S
D’ É N E R G I E
COMMUNIQUER POUR CONVAINCRE,
MENER UNE DÉMARCHE CITOYENNE
Il y a fort à parier qu’un «détective de
l’énergie» ayant participé aux «Rallyes» et
aux «Observatoires» éteindra spontanément
la lumière en sortant d’une pièce, évitera de
laisser des appareils en mode veille et n’ouvrira
pas une fenêtre au-dessus d’un radiateur chaud.
Mais comment faire pour que ces «bons gestes»
puissent se généraliser?
PRINCIPE
La liste des «gisements» d’économies d’énergie a été
établie durant les «Observatoires de l’énergie». Il s’agit
maintenant de décider des mesures à mettre en œuvre
pour que ces économies deviennent effectives, en agissant dans la durée. Pour cela, les enfants vont apprendre à partager leurs connaissances et leur savoir-faire
avec leur entourage, proche ou lointain.
REMARQUE
Il est important d’attirer l’attention des participants sur
leur rôle de communicateurs et non de moralisateurs.
Une attitude de type «donneur de leçons» ne pourrait
être qu’improductive et nuire à la mise en place de la
démarche. Il s’agit avant tout de transmettre une information sur des faits et des processus observés.
OBJECTIFS
• Mener des actions concrètes visant à accroître l’efficacité énergétique.
• Faire preuve de créativité et d’imagination afin de
promouvoir un meilleur usage de l’énergie au
quotidien.
63
DÉROULEMENT DE L’ACTIVITÉ
CHOIX DES MESURES À PROMOUVOIR
La première étape consiste à choisir les axes d’intervention et à distinguer deux types de mesures à promouvoir:
• les mesures «comportementales»
• les mesures «techniques».
EXEMPLES DE MESURES
COMPORTEMENTALES ET TECHNIQUES:
Gaspillage observé
Mesures «comportementales»
Mesures «techniques»
Quelques classes travaillent
fenêtres entrouvertes avec les
radiateurs enclenchés
Sensibiliser les utilisateurs aux pertes
thermiques
Demander au responsable technique
de baisser les températures de
consigne de la chaudière
La machine à café est allumée
en permanence
Faire éteindre l’appareil par le
dernier utilisateur
Poser une prise interrupteur
horloge/minuterie
Les ordinateurs restent allumés
durant les pauses
Informer les utilisateurs de la
possibilité d’éteindre les écrans
Activer les économiseurs d’écran
Les lumières sont allumées
pour rien dans les W.-C.
Encourager les utilisateurs à éteindre
en sortant
Faire poser des sondes/
détecteurs de présence
COMMUNICATION/INFORMATION
Dans un second temps, les participants vont devoir
apprendre à communiquer, à convaincre pour mettre
en place les mesures choisies.
• La mise en œuvre de mesures «comportementales»
peut être immédiate. Il s’agira d’établir une stratégie
de communication destinée aux usagers des bâtiments.
• Pour promouvoir les mesures «techniques», on devra
communiquer non plus auprès des utilisateurs, mais
auprès des propriétaires, gérants ou services techniques du bâtiment.
64
Mise en place d’une stratégie d’action visant à diminuer les
consommations d’énergie
1. Fixer des objectifs de communication (que dire, pour
obtenir quels résultats ?)
2. Identifier les catégories d’utilisateurs visés par ces
messages (à qui s’adresser ?)
Exemples de cibles:
– utilisateurs des vestiaires
– responsable(s) technique(s)
– population de la commune
– parents
– autorités
– personnes utilisant la voiture pour se rendre à l’école.
3. Elaborer de courts messages argumentés (comment
le dire ?)
4. Choisir un ou plusieurs supports pour transmettre ces
messages aux cibles (par quel moyen communiquer?).
Exemples de moyens:
– panneau didactique, affichette
– petite brochure-conseil (sous forme de bande
dessinée par exemple)
– discours/présentation
– élaboration de «chartes de l’énergie»
(avec proposition d’une séance de signature)
– prise de photos et affichage des gaspillages constatés
– affichage des consommations d’énergie
– lettre aux autorités.
5. Elaborer les outils de communication choisis.
Guider les participants dans les choix à effectuer
tout au long de la démarche; inciter à la créativité,
susciter la participation.
6. Fixer la stratégie.
Définir une stratégie d’action destinée à attirer
l’attention, éveiller l’intérêt, susciter le désir d’agir
pour entraîner un changement.
7. Etablir un calendrier précisant les phases de
communication et les suivre au plus près, au besoin
en ajustant les dates.
8. Evaluer les résultats.
Mesurer l’efficacité des actions engagées en
poursuivant les observations via les «Observatoires»
(mesures, relevés de compteurs, etc.), et si nécessaire
rectifier le tir.
9. Elargir l’action et adopter une vision à long terme.
S’interroger sur la pérennité des opérations
engagées. Et après nous, qui prendra le relais ?
Comment ?
Exemples:
• nommer des responsables énergie parmi les utilisateurs des bâtiments (les «Observatoires» pourront
ainsi se prolonger dans le temps).
• instaurer des «journées énergie» annuelles (avec mise
en place de «Rallyes de l’énergie» par exemple).
• organiser des rencontres régulières entre utilisateurs
des bâtiments et services techniques.
Une opération énergie telle que celle présentée dans ce
dossier pédagogique peut se conclure en «bouquet
final» par:
– une fête de l’énergie
– la participation à une émission de TV/radio locale
– un reportage dans le journal de la commune
– l’élaboration d’un site Internet
– le vernissage d’une exposition publique qui rassemblerait les participants, leur entourage, les responsables politiques et techniques ainsi que les médias
locaux.
Une belle récompense pour tous celles et ceux qui
auront œuvré en vue d’accroître l’efficacité énergétique
au quotidien!
65
2.B
AN N E XES
67
ACTIVITÉ N O 2
R A L L Y ES DE L ’ É N E RGIE
69
FEUILLES DE POSTE
R A L L Y E « C H A L E U R»
RALLYE «CHALEUR» • POSTE C1
C A C H E- C A C H E R A D I A T E U R S
Vous avez 10 minutes pour compter le nombre de radiateurs dans
ce(s) bâtiment(s).
Vous pouvez vous répartir en sous-groupes (un sousgroupe pour le rez-de-chaussée, un sous-groupe au 1er
étage, etc.), en vous aidant (s’ils existent) des plans du
bâtiment.
Question 1: Estimez le nombre de radiateurs dans ce(s)
bâtiment(s)
Question 2: Estimez le nombre de radiateurs par utilisateur du/des bâtiment(s)
Au fait…
Connaissez-vous d’autres moyens que les radiateurs
pour se chauffer dans cet immeuble ?
Pourquoi ne pas chauffer une fois pour toutes le bâtiment au début de l’hiver ?
Pourquoi les radiateurs doivent-ils nous donner de la
chaleur régulièrement ?
ANNEXE 1
C HAUF F E Q U I PEU T !
LE SAVEZ-VOUS ?
Qu’y a-t-il dans les radiateurs et dans les tuyaux qui
relient les radiateurs entre eux?*
D’où vient la chaleur des radiateurs? Pour en savoir un
peu plus, suivez les tuyaux, et localisez l’endroit où est
produite cette chaleur.
COMMENT ÇA MARCHE ?
Dans la chaudière, un brûleur crache une grosse flamme qui va chauffer l’eau circulant dans les radiateurs.
Repérez:
• la flamme (dans la chaudière)
• l’eau qui chauffe
• les pompes
• les tuyaux qui partent vers les radiateurs et ceux qui
en reviennent. N’hésitez pas à les toucher (avec prudence). Ont-ils tous la même température ?
Question: Quelle est la différence de température entre
les tuyaux rouges, les tuyaux bleus et les
tuyaux gris (isolés) ?
Vous avez tout compris ? Essayez de faire chauffer le
mini radiateur du kit fourni par votre animateur/enseignant. Vous avez découvert où part la chaleur. Trouvez
maintenant où s’en vont les fumées produites par la
chaufferie.
Rendez-vous pour le prochain poste à l’extérieur du bâtiment (là où l’on peut apercevoir la ou les cheminées).
* Vous voulez une preuve ? Demandez au concierge qu’il purge un
peu ces tuyaux...
ANNEXE 2
C HAUF F A G E ET EN V I R O NNEM E N T
Pouvez-vous trouver des indicateurs de pollution
atmosphérique aux alentours ?
Les trèfles et les lichens vous fourniront des indices.
Vous avez 10 minutes pour rapporter 10 feuilles de trèfles ou/et
quelques morceaux de lichens (plusieurs espèces différentes).
Afin de les comparer entre eux, déposez vos échantillons sur les cases des fiches «Lichens indicateurs de la
méthode standard WWF» ou/et «Sur les traces de
l’ozone... le trèfle comme bio indicateur».
Bonne cueillette !
Au fait…
Vous venez d’examiner les traces d’une pollution locale
liée à votre consommation d’énergie.
Avez-vous entendu parler de problèmes plus globaux
(niveau planétaire) vraisemblablement liés à la pollution de notre atmosphère ?
ANNEXE 3
T RANS P O R T DU PÉ T R O L E
1.PROSPECTONS…
Dans la chaudière, du mazout ou du gaz est brûlé et
transformé en chaleur… et en fumées.
Avez-vous trouvé l’endroit par lequel le mazout ou le
gaz entre dans ce(s) bâtiment(s) ?
Y a-t-il ici une réserve d’énergie ? Une citerne par
exemple ?
Connaissez-vous la quantité de combustible que ce(s)
bâtiment(s) consomme(nt) chaque année ?
(Le comptable ou responsable technique pourra vous
fournir des éléments de réponse).
……………………………………………………………..
2.SUR LA TRACE DES PIPELINES ET DES PÉTROLIERS
En Suisse, la majorité des chauffages sont alimentés au
mazout, tiré du pétrole.
Comment ce pétrole arrive-t-il jusque chez nous ?
Placez-vous sur la mappemonde et écoutez les instructions de
votre animateur.
Question subsidiaire: à votre avis, quelle est la taille
d’un gros pétrolier ?
ANNEXE 4
P LUS V I E U X QUE L E S D I NOSA U R E S
Le pétrole utilisé aujourd’hui en très grandes quantités
s’est formé au cours d’un processus qui a duré plusieurs
centaines de millions d’années.
Si 1 million d’années est représenté par 1 mètre (1 mm
= 1’000 ans)…
… remontez le temps jusqu’aux origines de la formation du pétrole, en plaçant les fiches plastifiées fournies
par votre animateur.
ANNEXE 5
RALLYE «CHALEUR» • POSTE C FINAL
C HASS E
AU
T RÉSO R
Vous venez de parcourir toutes les étapes qui permettent de chauffer ce(s) bâtiment(s) en hiver – du radiateur
au puits de pétrole, en passant par la cheminée.
Tout au long de ce Rallye «chaleur», vous avez pu récolter des indices chiffrés au verso des feuilles de poste.
Votre groupe partenaire travaillant sur le réseau «électricité» dispose quant à lui d’indices sous forme de lettres.
Ensemble, vous allez reporter le chiffre manquant et la
lettre manquante sur le plan de l’établissement fourni
par votre animateur, et essayer ainsi de résoudre l’énigme
qui vous permettra de localiser le «trésor énergie».
BONNE CHANCE!
ANNEXE 6
FEUILLES DE POSTE
R A L L Y E « É L E C T R I C I T É»
RALLYE «ÉLECTRICITÉ» • POSTE É1
D ES ÉL E C T R ONS P A R T O UT !
Vous avez 10 minutes pour compter le nombre d’appareils
électriques dans ce(s) bâtiment(s).
Vous pouvez vous répartir en sous-groupes (rez-dechaussée, 1er étage, 2e étage, etc., ou éclairage,
électroménager, bureautique, etc.).
Question 1: Estimez le nombre d’appareils électriques
dans ce(s) bâtiment(s)
Question 2: Estimez le nombre d’appareils électriques
par utilisateur de ce(s) bâtiment(s)
ANNEXE 7
T RANS P O R T /DIS T R I B UTIO N
D’où vient l’électricité ?
Pour vous mettre «au courant», suivez les fils et remontez
jusqu’aux tableaux de distribution.
Continuez à suivre le chemin de l’électricité jusqu’à son
point d’entrée dans le bâtiment.
Là-bas, vous aurez quelques expériences à accomplir...
Bonne chance !
ANNEXE 8
… E T L’ É L E C T R I C I T É F U T !
Bravo! Vous avez découvert le point par lequel l’électricité
arrive dans ce(s) bâtiment(s).
A votre avis, l’électricité est-elle produite ici ou ailleurs ?
Pour comprendre comment transformer de l’énergie en
électricité, effectuez les expériences proposées par
votre animateur/enseignant.
Attention! Ne touchez à aucun fil, ni à aucune commande du tableau
électrique. DANGER!
ANNEXE 9
É NERG I E S P RIMA I R E S
Trouve-t-on de l’électricité utilisable dans la nature ?
Non… L’énergie des éclairs est trop ponctuelle et trop
dense pour être utilisable.
Alors comment produire de l’électricité ? Quelles sont
les énergies primaires qui vont permettre de faire tourner nos génératrices ?
JEU «MIMEZ, C’EST GAGNÉ»
Former deux sous-groupes R et NR et suivez les consignes de votre enseignant/animateur.
Question subsidiaire:
Pouvez-vous trouver des similitudes entre toutes les énergies mimées par le sous-groupe R ? Et entre celles du
sous-groupe NR ? Comment appelle-t-on ces familles
d’énergie ? (Fiez-vous aux initiales de chacun des sousgroupes)
Question de rattrapage:
Sélectionnez les énergies primaires grâce auxquelles
on produit l’électricité, en Suisse et dans le monde.
ANNEXE 10
D ÉBAT P R O / A NTIB A R R A GE
La population suisse est parfois appelée à voter sur des
questions ayant trait à l’énergie. Cela donne lieu à des
débats où s’affrontent des idées différentes et qui touchent à des enjeux très importants.
Sous la conduite de vos animateurs, vous allez organiser
un débat autour d’un projet de construction de barrage
dans la vallée de Là-Haut-sur-la-Montagne…
La parole est à vous !
Après le débat : décrivez, en résumé, la solution trouvée.
Pensez-vous qu’elle soit applicable ?
ANNEXE 11
RALLYE «ÉLECTRICITÉ» • POSTE É FINAL
C HASS E
AU
T RÉSO R
Vous venez de parcourir toutes les étapes qui permettent d’éclairer ce bâtiment et de faire fonctionner les
nombreux appareils électriques qu’il contient – en
remontant de la lampe jusqu’au barrage.
Tout au long de ce Rallye «électricité», vous avez pu
récolter des lettres-indices au verso des feuilles de
poste. Votre groupe partenaire travaillant sur le réseau
«chaleur» dispose quant à lui d’indices chiffrés.
Ensemble, vous allez reporter la lettre manquante et le
chiffre manquant sur le plan de l’établissement fourni
par votre animateur et essayer ainsi de résoudre l’énigme qui vous permettra de localiser le «trésor énergie».
BONNE CHANCE !
ANNEXE 12
ACTIVITÉ N O 3
O B S E R V A T O I R E S D E L’ É N E R G I E
OBSERVATOIRES DE L’ÉNERGIE
G RILL E
D’ O B S E R V A T I O N
PER S
O N N ELLE
Date/heure …………………………………………………… Nom, prénom …………………………………………………
Remplir les colonnes 1 à 4 par «oui», «non» ou «?».
Appareils et/ou
lieux observés
ANNEXE 13
Energie consommée
Besoin auquel
réoond l’énergie
1. Pourrait-on
diminuer la quantité
d’énergie utilisée?
2. Pourrait-on
utiliser plus d’énergie
naturelle pour
3. Pourrait-on
4. Y a-t-il un obstacle
utiliser une technique
(une perte) entre
plus efficace pour
la fourniture d’énergie
et le besoin?
G RILL E
D’ O B S ER V A T I O N PE R S O N N E LL E S I M P LI F IÉ E
Date/heure …………………………………………………… Nom, prénom …………………………………………………
Remplir les colonnes 1 à 4 par «oui», «non» ou «?».
Appareils/situations/
lieux observés
ANNEXE 14
Energie consommée
Besoin auquel
Description des
gaspillages observés
H I T- P A R A D E É L E C T R I Q U E
Attention:
seul l’enseignant ou l’animateur effectue les branchements!
Vous allez mesurer différents appareils à l’aide d’un
wattmètre. Entraînez-vous sur le matériel fourni dans la
malle ou sur tout autre appareil électrique utilisé au
quotidien (TV, frigo, etc.).
1. Essayez de classer «intuitivement» les appareils du
plus vorace au moins gourmand en énergie.
2. Inscrivez votre choix dans le tableau ci-joint, colonne 1.
3. Confrontez votre classement à la réalité en branchant
ces appareils sur une prise de courant et en mesurant
leur puissance grâce au wattmètre. Inscrivez les
puissances dans la colonne 2.
4. Effectuez un nouveau classement en vous basant sur
les puissances mesurées (colonne 3).
Appareils
ANNEXE 15
1. Classement
intuitif
5. Estimez le temps d’utilisation hebdomadaire de ces
appareils (en heures, colonne 4).
6. En multipliant la puissance consommée (colonne 2)
par le temps d’utilisation (colonne 4), vous trouverez
l’énergie consommée par ces appareils (E = P x t).
Exemple: 1’000 W x 1 h = 1 kWh.
7. Vous pouvez effectuer un nouveau classement
(colonne 6). Discutez des différences de classement
entre la colonne 3 et la colonne 6.
Wattmètre: mode d’emploi
Le wattmètre est un appareil simple d’utilisation qui
permet de mesurer la puissance électrique consommée
par un appareil. Il peut également comptabiliser l’énergie consommée à la manière d’un compteur d’électricité. On le branche sur une prise électrique et on connecte l’appareil à tester directement sur le wattmètre.
2. Puissance
3. Classement
4. Estimation du
5. Energie
mesurée (Watts) selon les puissances temps d’utilisation consommée par
mesurées (de 1 à 8) hebdomadaire
semaine (kWh)
(heures)
6. Classement
selon l’énergie
(de 1 à 8)
ANNEXE 16
8
7
6
5
4
3
2
1
No
1. Energie
2. Lieux
3. Appareil /
situation
4. Détectives
5. Hypothèses 6. Expériences
7. Observations/mesures 8. Outils d’observation
Pistes à suivre*
G RILL E C O MPLÉ M E N T AIRE
G RILL E
DES
«D É T E C T I V E S» D E
Notre mission: identifier les gaspillages les plus importants,
et prouver leur existence
1. L’énergie consommnée:
2. Notre lieu d’observation:
3. L’appareil / la situation observée:
4. Les détectives responsables:
5. Notre hypothèse:
6. Notre expérience:
7. Les observations / mesures
que nous allons effectuer:
8. Nos outils d’observation:
9. Nos calculs / résultats:
(Noter les détails des calculs au
verso de la feuille)
10. Suite à cette expérience, les
démarches que nous proposons
d’entreprendre:
ANNEXE 17
L’ É N E R G I E
G RILL E
DE
C ALCU L
MESURE D’ÉCONOMIE PROPOSÉE :
Nom(s), prénom(s) …………………………………………
……………………………………………………………
…………………………………………
……………………………………………………………
…………………………………………
……………………………………………………………
……………………………………………………………
Nombre d’appareils
Situation actuelle
Avec mesure
d’économie
Résultat escompté
ANNEXE 18
Puissance (kW)
Estimation heures
d’utilisation journalière
Energie (kWh)
Remarque
T ABLE A U R É CAPI T U L A TIF :
E X E M P L E P O U R L’ É L E C T R I C I T É
Economie proposée
Lieu
Eteindre toutes les lampes
quand la lumière du jour
est suffisante
Bâtiment liaison
Eteindre toutes les lampes
est suffisante
Préau couvert
Eteindre les PC inutilisés
Salles d'informatique
Supprimer la veille des PC
Eteindre la machine à café
le soir
Salles d'informatique
Salle des maîtres
Lutter contre les stand-by des
photocopieuses, scanners et
imprimantes
Salle des maîtres
Eteindre les écrans durant
les pauses
Secrétariat
Monter les stores et éteindre
les lumières
Classes
Eteindre les lampes
est suffisante
Classes
Faire modifier
les branchements
des interrupteurs
Classes
Eteindre quand la lumière
du jour est suffisante
Couloirs
Eteindre dans les toilettes ou
favoriser la lumière naturelle
Total
ANNEXE 19
WC
Nombre
32
16
4
4
14
14
60
60
1
1
4
4
6
6
720
720
720
720
720
360
232
232
28
16
Puissance
(kW)
Temps
0,036
0,036
2’400
2’400
0,036
0,036
0,2
0,2
0,011
0
0,027
0,027
0,04
0
0,094
0,05
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
0,036
(heures
d’utilisation
par an
2’800
1’200
4’800
1’600
2’000
2’000
2’400
0
2’000
2’000
320
320
600
400
2’000
1’600
600
600
2’800
1’600
2’000
800
Energie
(kWh)
Résultats Economies
escomptés escomptées
(kWh)
(Fr)
2’764,8
1’382,4
1’382,4
346
230,4
58
8’960,0
2’240
1’320,0
330
64,8
16
320,0
80
84,5
21
5’184,0
1’296
10’368,0
2’592
7’776,0
1’944
10’022,4
2’506
1’555,0
389
403,2
172,8
13’440,0
4’480,0
1’320,0
64,8
320,0
180,5
96,0
15’552,0
10’368,0
51’840,0
41’472,0
15’552,0
7’776,0
23’385,6
13’363,2
2’016,0
461,0
47’268
11’818
ADRESSE DU PRÊT
M ATÉR I E L P ÉDAG O G IQUE
SEM
Secteur de prêt de l’Environnement
rue des Gazomètres 7
1205 Genève
tél: 022 327 53 38
N.B. Pour l’activité «Conquête du feu»:
Association Terrawatt
route de Vessy 49
1234 Vessy
tél. 022 800 25 33
ANNEXE 20

L`énergie – activités pédagogiques - Energie

Transcription

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