La chaîne d'énergie
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Objectifs
• À partir du fonctionnement d’un
système automatique, repérer la chaîne
d’énergie ;
• Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction ;
• Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet technique.
• Associer à chaque bloc fonctionnel les composants réalisant une fonction ;
• Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet technique.
1. La chaîne d'énergie
La chaîne d’énergie est une
suite de différents blocs fonctionnels
constitués d’éléments
permettant de faire fonctionner un objet
technique.
Les blocs fonctionnels peuvent être de différents types : alimenter, distribuer, convertir, transmettre, etc.
La chaîne d'énergie peut être transcrite sous forme de diagramme représentant les différentes étapes parcourues par l’énergie pour alimenter notre objet technique :
2. Les différentes formes d'énergie
d'entrée
a. L'énergie solaire
|
L’énergie solaire provient du rayonnement solaire et peut se présenter sous forme d’énergie thermique ou d’énergie lumineuse. |
b. L'énergie éolienne
| L’énergie éolienne concerne l’énergie cinétique du vent. |
|
c. L'énergie électrique
|
L’énergie électrique provient des centrales électriques (centrales thermiques, nucléaires, etc). |
d. L'énergie hydraulique
| L’énergie hydraulique concerne l’énergie produite par un courant d’eau (cascade, cours d’eau, etc). |
|
e. L'énergie géothermique
|
C’est une énergie qui consiste à capter l’énergie du sol qui se présente sous forme de chaleur et de la restituer dans la maison. |
f. L'énergie hydraulienne
| L’énergie hydraulienne concerne l’énergie cinétique des courants marins. L’hydraulienne est aussi une turbine hydraulique qui utilise cette énergie pour produire de l’électricité. |
|
3. Les différents blocs fonctionnels
Plusieurs éléments peuvent assurer la
même fonction. Selon l’objet technique, ces
éléments peuvent être
différents. Voici quelques exemples de blocs
fonctionnels.
a. Alimenter
Les blocs fonctionnels qui alimentent l'objet technique
peuvent être :
• les pâles d’une éolienne ;
• un panneau solaire (ou photovoltaïque) ;
• une turbine hydraulique ;
• des piles ...
• les pâles d’une éolienne ;
• un panneau solaire (ou photovoltaïque) ;
• une turbine hydraulique ;
• des piles ...
b. Distribuer l'énergie
Les câbles électriques composés
généralement de fil de cuivre sont les
principaux éléments qui permettent de
distribuer l’énergie électrique vers
les différents éléments d’un
système automatisé.
c. Convertir l'énergie
Plusieurs éléments peuvent permettre de
convertir l'énergie.
• Le moteur permet de convertir l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
• Le système roue dentée
crémaillère permet de convertir une
énergie mécanique de rotation en
énergie mécanique de translation.
• Un alternateur permet de convertir l’énergie mécanique de rotation en énergie électrique.
• Le moteur permet de convertir l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
• Un alternateur permet de convertir l’énergie mécanique de rotation en énergie électrique.
d. Transmettre l'énergie
Une bielle est une pièce mécanique qui
permet de transmettre une force mécanique.
e. Les autres formes d'énergie
Il existe d’autres fonctions telles que :
• stocker (batterie, accumulateur, etc.) ;
• capter (anémomètre) ;
• réguler l’énergie (thermostat d’ambiance qui permet de mesurer la température des pièces et de l’adapter à la température voulu) ;
• etc.
• stocker (batterie, accumulateur, etc.) ;
• capter (anémomètre) ;
• réguler l’énergie (thermostat d’ambiance qui permet de mesurer la température des pièces et de l’adapter à la température voulu) ;
• etc.
4. Exemple d'application : la chaudière solaire
thermique
Besoin : obtenir de l'eau chaude à
partir d'une énergie solaire.
Chaîne d'énergie :
Interprétation :
Les capteurs thermiques captent l’énergie solaire sous forme de chaleur. Le fluide Antigel qui circule dans le capteur est ainsi réchauffé et est transporté dans le circuit primaire vers l’échangeur thermique. Celui-ci restitue la chaleur qui réchauffe ainsi l’eau stockée dans le ballon afin de la distribuer dans la maison.
Chaîne d'énergie :
Les capteurs thermiques captent l’énergie solaire sous forme de chaleur. Le fluide Antigel qui circule dans le capteur est ainsi réchauffé et est transporté dans le circuit primaire vers l’échangeur thermique. Celui-ci restitue la chaleur qui réchauffe ainsi l’eau stockée dans le ballon afin de la distribuer dans la maison.
L'essentiel
La chaîne d’énergie est une
suite de différents blocs fonctionnels
constitués d’éléments permettant
de faire fonctionner un objet technique.
Cette chaîne peut être transcrite forme de diagramme :
Les différentes formes d’énergie sont :
• l’énergie solaire (produite à partir du soleil) ;
• l’énergie éolienne (produite à partir du vent) ;
• l’énergie électrique (produite dans les centrales électriques) ;
• l’énergie hydraulique (produite à partir des cours d'eau) ;
• l’énergie géothermique (produite à partir de la chaleur du sol) ;
• l’énergie hydraulienne (produite à partir des courants marin).
Cette chaîne peut être transcrite forme de diagramme :
Les différentes formes d’énergie sont :
• l’énergie solaire (produite à partir du soleil) ;
• l’énergie éolienne (produite à partir du vent) ;
• l’énergie électrique (produite dans les centrales électriques) ;
• l’énergie hydraulique (produite à partir des cours d'eau) ;
• l’énergie géothermique (produite à partir de la chaleur du sol) ;
• l’énergie hydraulienne (produite à partir des courants marin).
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