Gestion d`énergie Éolienne

TECHNOLOGIE
Collège F. RABELAIS
S1 -S4
Gestion d'énergie
Éolienne
Document ressource
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Problème à résoudre : vous devez réaliser une maquette collective permettant la
Problème
à résoudre
: vouspar
devez
une
maquette collective permettant la
gestion
de l'énergie
produite
uneréaliser
centrale
électrique.
gestion de l'énergie produite par une centrale électrique.
1. Introduction
Le travail se fait sur 4 groupes :
- le groupe 1 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie solaire ;
- le groupe 2 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie éolienne ;
- le groupe 3 réalise la partie consommation : maison alimentée en énergie et son éclairage ;
- le groupe 4 réalise le transport de l'énergie : les poteaux électriques et les conducteurs .
Les éléments réalisés se fixent une plaque support de PVC 5 mm de 500 x 400 mm, percée.
Voici ci-contre un exemple de maquette réalisée
2. Matériels et matériaux disponibles
Vous disposez :
- des matériaux : PVC expansé en 3 mm,
visserie en 3 ou 4 mm, colle PVC, ruban adhésif
double face ;
- des outillages : Cisaille, thermoplieuse,
perceuse, scie électromagnétique ;
- du support percé, des câbles et composants
mécaniques et électroniques.
3. Méthode de travail
Vous devez produire un dossier technique avant de réaliser les pièces, avec :
- dessin côté à l'échelle 1, sur feuille de classeur de toutes les pièces de votre partie,
en développé si la pièce doit être pliée ;
- diagramme d'ordonnancement pour chaque pièce ;
- texte et schémas montrant les assemblages et fixation des pièces.
Le dossier technique terminé, vous passez à la réalisation des pièces.
4. Consignes pour l'éolienne
- Il faut réaliser le mât avec sa fixation pour le
générateur et au support ;
150
- Pour la hauteur du mât, bien tenir compte de la
taille des pâles. Hauteur maxi 150 mm.
Gestion d'énergie
Panneau solaire
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Problème à résoudre : vous devez réaliser une maquette collective permettant la
Problème
à résoudre
: vouspar
devez
une
maquette collective permettant la
gestion
de l'énergie
produite
uneréaliser
centrale
électrique.
gestion de l'énergie produite par une centrale électrique.
1. Introduction
Le travail se fait sur 4 groupes :
- le groupe 1 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie solaire ;
- le groupe 2 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie éolienne ;
- le groupe 3 réalise la partie consommation : maison alimentée en énergie et son éclairage ;
- le groupe 4 réalise le transport de l'énergie : les poteaux électriques et les conducteurs .
Les éléments réalisés se fixent une plaque support de PVC 5 mm de 500 x 400 mm, percée.
Voici ci-contre un exemple de maquette réalisée
2. Matériels et matériaux disponibles
Vous disposez :
- des matériaux : PVC expansé en 3 mm,
visserie en 3 ou 4 mm, colle PVC, ruban adhésif
double face ;
- des outillages : Cisaille, thermoplieuse,
perceuse, scie électromagnétique ;
- du support percé, des câbles et composants
mécaniques et électroniques.
3. Méthode de travail
Vous devez produire un dossier technique avant de réaliser les pièces, avec :
- dessin côté à l'échelle 1, sur feuille de classeur de toutes les pièces de votre partie,
en développé si la pièce doit être pliée ;
- diagramme d'ordonnancement pour chaque pièce ;
- texte et schémas montrant les assemblages et fixation des pièces.
Le dossier technique terminé, vous passez à la réalisation des pièces.
4. Consignes pour le panneau solaire
- La cellule solaire se fixe sur le support avec 4 vis,
4 entretoises et 4 écrous. Il faut mesurer avec
précision les entraxes ( cotes entre les axes des
trous) ;
- Ne pas oublier la fixation sur la maquette support .
Fixation sur la maquette
support
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Gestion d'énergie
Transport de l'énergie
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Problème à résoudre : vous devez réaliser une maquette collective permettant la
Problème
à résoudre
: vouspar
devez
une
maquette collective permettant la
gestion
de l'énergie
produite
uneréaliser
centrale
électrique.
gestion de l'énergie produite par une centrale électrique.
1. Introduction
Le travail se fait sur 4 groupes :
- le groupe 1 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie solaire ;
- le groupe 2 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie éolienne ;
- le groupe 3 réalise la partie consommation : maison alimentée en énergie et son éclairage ;
- le groupe 4 réalise le transport de l'énergie : les poteaux électriques et les conducteurs .
Les éléments réalisés se fixent une plaque support de PVC 5 mm de 500 x 400 mm, percée.
Voici ci-contre un exemple de maquette réalisée
2. Matériels et matériaux disponibles
Vous disposez :
- des matériaux : PVC expansé en 3 mm,
visserie en 3 ou 4 mm, colle PVC, ruban adhésif
double face ;
- des outillages : Cisaille, thermoplieuse,
perceuse, scie électromagnétique ;
- du support percé, des câbles et composants
mécaniques et électroniques.
3. Méthode de travail
Vous devez produire un dossier technique avant de réaliser les pièces, avec :
- dessin côté à l'échelle 1, sur feuille de classeur de toutes les pièces de votre partie,
en développé si la pièce doit être pliée ;
- diagramme d'ordonnancement pour chaque pièce ;
- texte et schémas montrant les assemblages et fixation des pièces.
Le dossier technique terminé, vous passez à la réalisation des pièces.
4. Consignes pour le transport de l'énergie
- 2 poteaux minimum sont à réaliser et 4 maxi ;
20
- les branchements sur les
extrémités des câbles
se font avec des
dominos de 16 X 16 mm ;
- La hauteur maxi est de 130 mm.
130
- les conducteurs ne seront pas isolés et à écarter
de 20 mm environ;
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TECHNOLOGIE
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Gestion d'énergie
Consommation électrique
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Problème à résoudre : vous devez réaliser une maquette collective permettant la
Problème
à résoudre
: vouspar
devez
une
maquette collective permettant la
gestion
de l'énergie
produite
uneréaliser
centrale
électrique.
gestion de l'énergie produite par une centrale électrique.
1. Introduction
Le travail se fait sur 4 groupes :
- le groupe 1 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie solaire ;
- le groupe 2 réalise la partie de la maquette de production de l'énergie éolienne ;
- le groupe 3 réalise la partie consommation : maison alimentée en énergie et son éclairage ;
- le groupe 4 réalise le transport de l'énergie : les poteaux électriques et les conducteurs .
Les éléments réalisés se fixent une plaque support de PVC 5 mm de 500 x 400 mm, percée.
Voici ci-contre un exemple de maquette réalisée
2. Matériels et matériaux disponibles
Vous disposez :
- des matériaux : PVC expansé en 3 mm,
visserie en 3 ou 4 mm, colle PVC, ruban adhésif
double face ;
- des outillages : Cisaille, thermoplieuse,
perceuse, scie électromagnétique ;
- du support percé, des câbles et composants
mécaniques et électroniques.
3. Méthode de travail
Vous devez produire un dossier technique avant de réaliser les pièces, avec :
- dessin côté à l'échelle 1, sur feuille de classeur de toutes les pièces de votre partie,
en développé si la pièce doit être pliée ;
- diagramme d'ordonnancement pour chaque pièce ;
- texte et schémas montrant les assemblages et fixation des pièces.
Le dossier technique terminé, vous passez à la réalisation des pièces.
4. Consignes pour la maison et la consommation électrique
- La maison comporte 2 ampoules d'éclairage,
prévoir 2 trous de diamètre de 10,5 mm pour insérer
la douille ;
- Ne pas oublier 2 trous de fixation sur le support en
PVC 5 mm ;
- Les dimensions maxi sont de 120 x 100 mm .
Trous pour le passage
de la douille
10
0
12
0
Gestion d'énergie
Assemblage de la maquette
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Problème à résoudre : Monter les parties sur le support maquette et vérifier le
Problème à résoudre : Monter les parties sur le support maquette et vérifier le
fonctionnement.
fonctionnement.
Les branchements
Après fixation sur la plaque support des éléments, effectuer les branchements en respectant
le câblage, le sens et les icônes:
Câbles électriques
des poteaux
Alimentation
secteur
Centrale
Câbles électriques
des poteaux
Câbles
électriques des
poteaux
Panneau
solaire
Éolienne
Gestionnaire
d'énergie
Éolienne
Jack jaune
Jack bleu
Fil rouge +
Fil noir -
Panneau
solaire
Branchement gestionnaire d'énergie
Centrale électrique
Circuit éolienne
Dominos et câbles
Maison avec ampoule
Circuit solaire
Vous devez respecter les sens :
+
-> fil rouge
P (phase) ->
-
-> fil noir
N (Neutre) -> fil noir
fil rouge
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Gestion d'énergie
Le fonctionnement de la maquette
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1. Le fonctionnement du gestionnaire d'énergie
Il mesure des mW ( milliwatt)
mW :
mesure
instantanée
(immédiate).
mW/h :
mesure
moyennée
( Nombre de
mW
consommés
sur 1 heure)
Un appui sur
ce bouton,
une diode
verte
s'allume et
indique la
sélection mW
ou mW/h
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Un appui sur ce
bouton, une
diode verte
s'allume et
indique le
module choisi :
centrale,
éolienne,
solaire
2. Les mesures
Dans un réseau de fourniture d'énergie les productions : centrale, solaire, éolienne,
s'additionnent et correspondent à la consommation de l'éclairage de la maison. La
consommation de l'éclairage ne varie pas c'est la part des 3 énergies centrale, solaire,
éolienne qui change. Voici un exemple :
L'éolienne ne fonctionne pas
(0mW indiqué)
La centrale fournit 690 mW
Le panneau solaire 30 mW
L'éclairage de la maison
consomme :
690 + 0 + 30 = 720 mW
L'éolienne fonctionne
La centrale fournit 650 mW
L'éolienne 40 mW
Le panneau solaire 30 mW
L'éclairage de la maison
consomme :
650 + 40 + 30 = 720 mW
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Gestion d'énergie
Les mesures d'énergie
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Problème à résoudre : Effectuer des mesures d'énergie pour comprendre la
Problème àd'énergie.
résoudre : Effectuer des mesures d'énergie pour comprendre la
distribution
distribution d'énergie.
1. Relevé de mesure d'énergie instantanée
Sur feuille de classeur
dessine le tableau cicontre et effectue les
mesures.
Les mesures se font
sur le calibre mW
Mesures
C'est la somme des
3 puissances fournies
Centrale Éolienne Solaire
Eclairage
maison
Cas N°1
Cas N°2
Cas N°3
Cas N°4
Cas N°1 : Les 2 ampoules sont allumées, la centrale fournit du courant, l'éolienne ne fonctionne
pas, le panneau solaire est éclairé avec la lumière du jour.
Cas N°2 : Les 2 ampoules sont allumées, la centrale fournit du courant, l'éolienne fonctionne (
rotation avec la main ), le panneau solaire est éclairé avec la lumière du jour.
Cas N°3 : Les 2 ampoules sont allumées, la centrale fournit du courant, l'éolienne ne
fonctionne pas, le panneau solaire est éclairé avec la lumière électrique d'une lampe.
Cas N°4 : Une ampoule est allumée ( l'autre dévissée), la centrale fournit du courant, l'éolienne
ne fonctionne pas, le panneau solaire est éclairé avec la lumière du jour.
2. Relevé de mesure d'énergie moyennée sur une période
Les mesures se font
sur le calibre mW/H
3. Conclusion
Redessiner le même tableau que plus haut.
Appuyer 5 secondes sur le bouton RAZ.
Effectuer des mesures pour les 4 cas en en relevant les
valeurs au bout d'une minute environ.
Attention, il faut faire une RAZ ( remise à zéro ) entre chaque
nouvelle mesure.
Conclure votre étude par un texte d'une dizaine de lignes expliquant :
- Comment fonctionne la fourniture d'énergie à partir de différentes sources : centrale
classique, éolienne, panneau solaire ?
- Comment est distribuée l'énergie ?
- Quelles différences existent entre l'énergie instantanée ( W) et l'énergie moyennée sur
une période W/h ?
- Lorsque l'éclairage d'une maison est divisé par 2 (ampoule enlevée) que se passe-t-il au
niveau de la consommation ?