50
Projet : Lampadaire autonome Page 1 Le collège, qui est un établissement en démarche de développement durable, a décidé cette année d’implanter des lampadaires automne solaire au niveau du plateau sportif de 22 mètres sur 44 mètres. L’objectif est de faire découvrir aux parents d’élèves et élus tous les projets et actions menés par les élèves en lien avec le développement durable. Pour innover cette année, le principal demande aux élèves de 3 ème de créer une maquette du stade au 1/10 avec l’intégration des maquettes des lampadaires solaires qui seront de formes ergonomiques permettant leur intégration dans l’environnement du collège. Exemple de lampadaire autonome

Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 1

Le collège, qui est un établissement en démarche de développement durable, a décidé cette année d’implanter

des lampadaires automne solaire au niveau du plateau sportif de 22 mètres sur 44 mètres. L’objectif est de faire

découvrir aux parents d’élèves et élus tous les projets et actions menés par les élèves en lien avec le développement

durable.

Pour innover cette année, le principal demande aux élèves de 3ème

de créer une maquette du stade au 1/10

avec l’intégration des maquettes des lampadaires solaires qui seront de formes ergonomiques permettant leur

intégration dans l’environnement du collège.

Exemple de lampadaire autonome

didier
Machine à écrire
des lampadaires autonomes solaires sur le parking privé de 12,5 mètres sur 44 mètres. L'objectif est de faire
didier
Machine à écrire
Pour innover cette année, la principale demande aux élèves de
didier
Machine à écrire
parking au 1/10
Page 2: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 2

Objectifs du projet :

Dans les différentes activités que vous réaliserez, on vous devez réaliser:

- Le tableau QQQQCPC ;

- Le diagramme bête à corme ;

- La détermination des fonctions principales et contraintes ;

- Recherche et comparaison sur les différentes énergies utilisées pour les lampes autonomes

- Réaliser un croquis du prototype

- Réaliser un modèle 3D sous Solidwork du prototype

- Réaliser la planification de la réalisation du prototype sous Gantt Project

- Réaliser votre prototype avec les moyens disponible au niveau du laboratoire de technologie

- Réaliser une présentation de votre projet sous open office Impress pendant le développement de

votre projet

Votre présentation doit faire apparaître les éléments ci-dessus.

didier
Machine à écrire
Sketchup
didier
Machine à écrire
Réaliser votre prototype avec les moyens disponibles au niveau du laboratoire de technologie
Page 3: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 3

ACTIVITES 1 : LA FORMALISATION DU BESOIN

Remarque :

Mettre le titre et réaliser le tableau dans votre cahier et le diagramme bête à corme dans le cahier

La description du besoin

On vous demande de compléter le tableau suivant :

Suggestions de la question Réponses

Quoi ? De quel besoin s’agit-il ?

Qui ? Quelles sont les personnes

concernées par ce besoin ?

Ou ? A quel endroit ? dans

quelles conditions ? Dans

quel secteur ce besoin est il

ressenti ?

Quand ? A quel Moment ? A quel

période ?

Comment ? Sous quelles formes ? Dans

quel cas apparait le besoin ?

Pourquoi ? Quelles sont les raisons qui

ont fait apparaître ce

besoin ?

Combien ? Combien de personnes sont

concernées par ce besoin ?

Page 4: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 4

Compléter le diagramme bête à corme suivant :

A qui / A quoi le produit rend-il service ? Sur qui / sur quoi le produit agit-il ?

....................................... .......................................

Lampadaire solaire

Diagramme bête à corne

Dans quel but ? Besoin fondamental :

.............................................................................................................................

Page 5: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 5

DOCUMENTS RESSOURCES

Page 6: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 6

Page 7: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 7

Activités 2 : Les fonctions de service et de contraintes du projet

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

Identification des interacteurs

Identifier les interacteurs du lampadaire solaire

Comment faire ? Les interacteurs sont des éléments qui appartiennent à l’environnement du produit

mais qui ne le constituent pas. Ils sont souvent en contact avec le produit.

Pour identifier les interacteurs, il faut :

1. S'imaginer le produit en situation de fonctionnement en gardant à l'esprit le but à

atteindre.

2. Lister ces interacteurs sur une feuille et vérifier leur exactitude en vous inspirant des

documents ressources.

Consigne : Recherchez au brouillon les interacteurs du lampadaire autonome, puis une

fois vérifiés, listez les sur la feuille suivante.

Liste des interacteurs :

- satisfaire au goût des utilisateurs

- ………………………………………………………………………………

- ………………..……………………………………………………………

- ………………………………………………………………………………

- ………………..……………………………………………………………

Recherche des fonctions de service et des fonctions contraintes du lampadaire automone

Objectif : lister les fonctions que doit remplir le produit afin de convenir aux exigences de l’utilisateur.

Comment faire ?

1. Placer les interacteurs trouvés dans les bulles du diagramme ci-dessous,

2. Établir les liens correspondant aux fonctions listées ci-dessous.

Consigne : Tracez les liens qui donnent naissance aux fonctions sur la page suivante.

didier
Machine à écrire
en situation de fonctionnement en gardant à l'esprit le but à
didier
Machine à écrire
didier
Machine à écrire
Identification des interacteurs :
Page 8: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 8

Fonctions principales (de service):

Fp1 : Eclairer une zone sans apport d’énergie EDF

Fonctions contraintes: Écris avec des phrases commençant par un verbe à l’infinitif,

les différentes fonctions contraintes

Fc1: ......................................................................

Fc2: ......................................................................

Fc3: ......................................................................

Fc4: ......................................................................

Fc5: ......................................................................

Les fonctions principales et les fonctions contraintes que nous avons trouvées ne

sont pas précises, il faut les compléter par des critères d’appréciations et des

niveaux

1.4. Contraintes techniques : critères d'appréciation et niveaux

Objectif : Établir la liste des contraintes à respecter et définir leurs critères

d'appréciation et niveaux.

Consigne : A partir des documents ressource entre autre, listez les

contraintes techniques que le lampadaire autonome doit respecter, leur

critères d'appréciation et leurs niveaux dans le tableau ci-dessous.

Lampe

autonome

Plateau

sportif

Utilisateur du plateau

sportif le soir

Personnes

Sol

Environnement

FP1

didier
Machine à écrire
Parking privé le soir
didier
Machine à écrire
Parking privé
Page 9: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 9

FC1 Doit s’intégrer dans l’environnement Critères d’appréciation Niveau

FC2 Respecter les enjeux écologiques et environnenetaux Critères d’appréciation Niveau

FC3 Valoriser l’image du collège

Critères d’appréciation Niveau

FC4 Résister aux intempéries

Critères d’appréciation Niveau

FC5 Etre stable au niveau du sol Critères d’appréciation Niveau

A classifier dans les tableaux précédents

Critères d’appréciation Niveau

Cohérence avec le gout utilisateur Utiliser des matériaux recyclables

Utiliser des matériaux qui résistent à l’attaque extérieure

Lier au sol

Matériaux 100% recyclable 3 boulons diamètre 16

Hauteur entre 4 et 6 mètres

didier
Machine à écrire
Respecter les enjeux écologiques et environnementaux
Page 10: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 10

DOCUMENTS RESSOURCES

Page 11: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 11

Page 12: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 12

Page 13: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 13

Activités 3 : Les fonctions et solutions techniques

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

En vous aidant des animations dans le dossier « Projet lampe autonome » et « le dossier ressource

d’énergie » et le site internet :

http://technoargia.free.fr/cms2/?Techno:6%E8me:Les_%E9nergies

Quelles sont les sources d'énergie que nous pouvons envisager d'utiliser au niveau énergie

renouvelable ?

Dans le nord, est-ce que toutes ces énergies sont disponibles et/ou envisageables ?

Donner les avantages et les inconvénients des énergies choisies en formes de

tableau ?

Energies Avantages Inconvénients

Nous pouvons donc utiliser les sources d'énergies suivantes pour concevoir notre système :

Reproduire dans votre cahier et compléter la représentation fonctionnelle du système a partir

du documents ressources

On s’oriente maintenant vers une seule forme d’énergie pour la lampe autonome qui est

l’énergie solaire

Page 14: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 14

A partir des documents ressources, on vous demande de compléter le diagramme Fast suivant :

Eclairer une zone sans

énergie EDF Acquérir l’énergie

Stocker l’énergie

Eclairer

Mise en marche à la

tombé de la nuit

didier
Machine à écrire
tombée de la nuit
Page 15: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 15

DOCUMENTS RESSOURCES

Page 16: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 16

Page 17: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 17

Activités 4 : Frise sur l’évolution des panneaux solaires

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

Frise sur le photovoltaïque

En vous appuyant sur les informations données par les auteurs du site :

http://tpeenergiephotovoltaique.e-monsite.com/rubrique,historique,484151.html , vous rédigerez

ensemble un texte qui retrace l’historique de cette solution technique.

Vous rappellerez en introduction ce qu’est l’effet photovoltaïque. Vous complèterez la frise

chronologique à votre disposition (fichier : frise) avant de l’insérer dans un document personnel

que chacun agrémentera avec des images de son choix et donnera son avis sur l’intérêt de

l’utilisation de cette solution technique (fichier : cdc). Vous pouvez aussi vous aide d des

documents ressources

Notre texte

Page 18: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 18

Page 19: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 19

DOCUMENTS RESSOURCES Historique de la cellule photovoltaïque

Considéré dans l'Antiquité comme un dieu, le soleil est aujourd'hui réduit au statut d'énergie, une énergie qu'il nous faut apprendre à capter, à transformer, à stocker...

La conversion de la lumière en électricité, appelé effet photovoltaïque, a été découverte en 1839 par un physicien français, Antoine

César Becquerel (en irradiant une électrode en argent dans un électrolyte, il obtint une tension électrique).

En 1875, le physicien Werner Von Siemens expose devant l’Académie

des Sciences de Berlin un article sur l’effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs.

A-C BECQUEREL

Et la première cellule solaire fonctionnelle fut construite en 1883 par Charles Fritts. Mais le rendement de sa

cellule, étant très faible, empêcha à l'époque son utilisation. Seulement, le phénomène est encore considéré comme anecdotique jusqu'à la Seconde Guerre Mondiale. Les premières vraies cellules sont apparues en 1930 avec les cellules à oxyde cuivreux puis au sélénium.

Les recherches d'après guerre ont permis d'améliorer leurs performances et leur taille et ce n'est qu'en 1954 que trois chercheurs américains, Chapin, Pearson et Prince mettent au point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit alors la possibilité de fournir de l'électricité grâce à ces cellules. Au même moment, l'industrie spatiale naissante, cherche de nouvelles solutions (autre que le procédé nucléaire) pour alimenter ses satellites.

C'est en 1958, que les premiers satellites avec panneaux solaires sont envoyés dans l'espace et au même moment

une cellule avec un rendement de 9% est mise au point. Mais il faudra attendre les années 70 pour que les gouvernements et les industries investissent dans la technologie photovoltaïque. En effet, des efforts ont été faits pour réduire les coûts de sorte que l'énergie photovoltaïque soit

Page 20: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 20

également utilisable pour des applications terrestres.

En 1973, la première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construire à l'Université de Delaware. Ainsi

au cours des années 80, la technologie photovoltaïque terrestre a progressé régulièrement par la mise en place de plusieurs centrales de quelques mégawatts. La croissance de l'industrie fut spectaculaire, et notamment à travers de nombreux produits de faible puissance fonctionnant grâce à l'énergie solaire, tel que : montres, calculatrices, balises radio et météorologiques, pompes et réfrigérateurs solaires. En 1983 la première voiture, alimentée par énergie photovoltaïque, parcourt une distance de 4 000 km en Australie.

En 1995, des programmes de toits photovoltaïques raccordés au réseau ont été lancés, au Japon et en Allemagne, et

se généralisent depuis 2001. Bien que le prix se soit peu stabilisé, la quantité de modules photovoltaïques expédiés chaque année ne cesse d'augmenter...

Page 21: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 21

Activités 5 : Frise sur l’évolution les lampes

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

Réalisation de la frise chronologique sur les lampes

A partir du bureau de Windows, ouvrir le fichier eclairage.odg

Enregistrer ce fichier dans votre répertoire sous le nom eclairagedemonnom.odg

Insérer les images (Insertion puis Image puis A partir d’un fichier puis Projet lampadaire

autonome puis Imageseclairage)

Placer les dans leurs cadres respectifs

Redimensionner les images

Enregistrer

Insérer les zones de texte

Compléter le texte : titre (arial, 12, gras) autres infos (arial, 12)

Mettre un fond blanc

Mettre une bordure

Enregistrer

Dessiner les lignes verticales reliant les objets à

leur période respective

Enregistrer

Page 22: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 22

Page 23: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 23

Page 24: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 24

Activité 6: Etude des panneaux solaires

Réaliser le montage demandé dans la ressource

Les relevés de mesure

Relevés 1 : Si on éloigne plus ou moins la cellule solaire de la source lumineuse.

1 - Couvrir la cellule solaire et mesurer la tension délivrée en sortie.

2 - Alimenter la lampe ; mesurer le flux lumineux reçu et la tension délivrée par la cellule au

point initial (point 0 de l’équerre).

3 - Déplacer la cellule de 10 cm (au point 10 de l’équerre) ; mesurer le flux lumineux reçu et la

tension délivrée par la cellule.

4 - Déplacer la cellule de 5cm (au point 15 de l’équerre) ; mesurer le flux lumineux reçu et la

tension délivrée par la cellule.

Compléter le tableau de relevés.

À l’aide d’un tableur, représenter graphiquement la variation de tension en fonction du flux lumineux reçu.

Insérer ici votre graphique :

Nos conclusions

Image

Cellule

couverte

Tension

(mV)

Flux

lumineux

reçu (lux)

Page 25: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 25

Relevés 2 : Si on fait varier l’inclinaison de la cellule solaire.

1 - Alimenter la lampe et de mesurer la tension délivrée par la cellule solaire en faisant varier

son inclinaison. Attention ! Seule l’inclinaison varie.

2 - Reporter vos mesures dans le tableau de relevés n°2, ci-dessous.

À l’aide d’un tableur, représenter graphiquement la variation de tension en fonction du flux

lumineux reçu.

Insérer ici votre graphique :

Nos conclusions

Image

Inclinaison

(en

degrés)

30°

60°

Tension

(en mV)

Page 26: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 26

Conclure sur l’expérimentation mis en œuvre (inclinaison du panneau) et en tenir compte pour la

réalisation du prototype

Page 27: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 27

DOCUMENTS RESSOURCES

Mise en œuvre des tests

Le matériel mis à disposition

- des cordons de sécurité et le matériel suivant :

Une cellule solaire et une charge (moteur à courant continu)

Une lampe de 230 V 40 W pour simuler le soleil. La lampe peut être pilotée par un variateur de lumière.

Un voltmètre pour mesurer la tension délivrée à la sortie de la sortie de la cellule solaire.

Un luxmètre de 200 / 50 000 LUX pour mesurer l’éclairement produit par la lampe.

Le montage à réaliser

Raccorder le moteur à la cellule solaire et insérer le voltmètre pour mesurer la tension en sortie.

Moteur

Source lumineuse

Cellule solaire

Voltmètre

Les mesures à effectuer

La tension (en volts) aux bornes de la cellule solaire à l’aide du voltmètre.

Le flux lumineux (en lux) à l’aide du luxmètre.

Page 28: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 28

Activités 7 : Etude de la production de lumière (FU) et de l’autonomie

du système

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

Objectifs : Proposer des solutions techniques différentes qui réalisent une même

fonction, choisir et réaliser une ou plusieurs solutions techniques permettant de

réaliser une fonction donnée, Identifier les caractéristiques de différentes sources

d’énergie possibles pour l’objet technique.

Nous allons ici comparer les performances énergétiques de différentes solutions

d’éclairage puis choisir la plus adaptée.

Etude comparative de différentes lampes

Relevez la puissance électrique consommée ainsi que l’éclairement produit

par les 3 ampoules suivantes a partir du documents ressources :

Type de lampe A incandescence Economie

d’énergie

A DEL

Puissance

consommée (W)

Eclairement

(LUMEN)

Sous une tension de 12V, quel courant devrait être fourni pour obtenir ces

puissances électriques ?

Rappel : P(W) = U(V) x I(A)

Type de lampe A incandescence Economie

d’énergie

A DEL

Courant à fournir

(A)

Afin de privilégier une autonomie maximum, quel solution semble la plus

intéressante ?

Page 29: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 29

Calcul de l’autonomie du système d’éclairage à partir de la batterie

La capacité d’une batterie s’exprime en Ah (ampère.heure).

La batterie que nous allons utiliser a une capacité de , cela signifie qu’elle peut

délivrer un courant de A pendant une durée de 1h.

Si la batterie délivre un courant de 1A, pendant combien de temps sera-t-elle

capable de le fournir ?

Calculer l’autonomie en heures du système en supposant qu’il ne fonctionne

qu’à partir de la batterie (aucune recharge de la part de l’éolienne et du

panneau solaire).

Type de lampe A incandescence Economie

d’énergie

A DEL

Autonomie (h)

Le système d’éclairage produira de la lumière en moyenne 6h par jour. Quel est alors le

nombre de jour d’autonomie sans apport d’énergie de l’éolienne et du panneau solaire ?

Page 30: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 30

DOCUMENTS RESSOURCES

Page 31: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 31

Activités 7: Réaliser un croquis de votre solution par rapport aux

fonctions principales et de contraintes

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

A ce niveau du projet on vous demande de réaliser l’étude d’une maquette au 1/10, donc de hauteur

maximum de 40 à 60 cm. La partie électrique comprend :

- Un panneau photovoltaïque

- Un accumulateur

- Un circuit électronique

- Une led

Réaliser le croquis de votre solution en plusieurs vues en indiquant les noms des pièces de votre prototype

Exemple de lampe autonome solaire

Page 32: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 32

DOCUMENTS RESSOURCES

Page 33: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 33

Activités 9: Choix des matériaux pour votre prototype

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

A l’aide des documents ressources mis à ta disposition sur le site internet

http://technoargia.free.fr/cms2/?Techno:6%E8me:Les_mat%E9riaux et du logiciel matériaux et machine outil,

complète les tableaux ci-dessous

Matériau :...................................................................................... Famille de matériaux : ................................................................................................................................................................................................................

Origine du matériau : ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Propriétés :

Dureté : Masse : Facilité d’usinage :

Pliage à chaud : Pliage à froid : Facilité de formage :

Recyclage : ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Exemples de recyclage : ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Matériau :...................................................................................... Famille de matériaux : ................................................................................................................................................................................................................

Origine du matériau : ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Propriétés :

Dureté : Masse : Facilité d’usinage :

Pliage à chaud : Pliage à froid : Facilité de formage :

Recyclage : ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Exemples de recyclage : ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Matériau :...................................................................................... Famille de matériaux : ................................................................................................................................................................................................................

Origine du matériau : ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Propriétés :

Dureté : Masse : Facilité d’usinage :

Page 34: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 34

Pliage à chaud : Pliage à froid : Facilité de formage :

Recyclage : ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Exemples de recyclage : ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Matériau :...................................................................................... Famille de matériaux : ................................................................................................................................................................................................................

Origine du matériau : ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Propriétés :

Dureté : Masse : Facilité d’usinage :

Pliage à chaud : Pliage à froid : Facilité de formage :

Recyclage : ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Exemples de recyclage : ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Pour chaque élément de ton croquis indique le matériau choisi dans le tableau suivant et quels sont les

propriété attendues par l’ensemble des éléments (à recopier dans le cahier):

Eléments Matériaux Propriétés attendues par rapport

au cahier des charges (voir

fonctions contraintes)

Par exemple :

Pour la fonction contrainte : Résister aux intempéries : Plastique ou aluminium

Page 35: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 35

Activités 10 : Réaliser votre prototype sous SolidWorks

Dans le répertoire « projet lampe autonome » vous trouverez les fichiers :

Panneau solaire

Circuit électronique (global)

L’accumulateur (global)

Remarque :

le câblage des éléments n’est pas à représenter, la fixation des trois éléments sera réalisé par du collant

double face.

Réaliser le dessin de chaque élément, l’assemblage et sous Edrawing indiquer les différents matériaux

de votre prototype (voir doc ressource)

Page 36: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 36

DOCUMENTS RESSOURCES

Aide Edrawing

Lance la maquette numérique à partir de ton répertoire personnel en double cliquant sur le fichier

d’assemblage que tu a créé.

Pour marquer les types de matériaux sur e robot en 3D, utilise cet icône

Puis clique sur une partie de la

trottinette

Et tape le nom et le type de

matériau

Utilise

Aide Edrawing

Exemple modélisation pied de Webcam

Page 37: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 37

Page 38: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 38

Activités 11 : Planification du projet

Remarque :

Mettre le titre et les questions et leurs réponses dans votre cahier

Compléter le tableau suivant pour chaque élément de votre croquis au niveau de la fabrication, vous

pouvez utilisez le logiciel « machines et matériaux »

Nom de la pièce :

Usinage réalisé Machine et outil Forme de départ Forme à obtenir Nombre de séance

Exemple :

découpage

Guillotine

¼ séance

A coller voir

documents

ressources

Planification complète du projet

Assemblage Machines et outils Nombre de séance

Assemblage électrique

accumulateur panneau solaire et

led

Fer à souder + étain 1 séance

Assemblage mécanique Décrire les différentes activités de

l’assemblage mécanique

à déterminer

Test de l’ensemble et

présentation du diaporama

1 séance

Réaliser la planification de votre projet sous le logiciel Gantt project

Page 39: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 39

Images à coller

Guillotine

CHARLY ROBOT

Perceuse

Poinçonneuse

Page 40: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 40

Thermoplieuse

Exemple de fabrication du pied de Webcam

Page 41: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 41

Page 42: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 42

Page 43: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 43

Page 44: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 44

Activité 11: Réaliser votre prototype

Pour la partie électronique

On vous demande de réaliser la soudure de la partie électronique de la manière suivante en suivant le plan

ci dessous:

Page 45: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 45

RESPECTER LA POSITION DES COMPOSANT ET FAIRE VERIFIER VOS MONTAGE PAR

L’ENSEIGANT AVANT DE SOUDER L’ENSEMBLE

Page 46: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 46

Pour la partie mécanique

Vous avez possibilité de réaliser une maquette en carton avec le logiciel Pepakura et Solidworks pour cela

suivre la démarche suivante :

1. Récupérer le fichier Solidworks

Après avoir dessiné le modèle, cliquer sur « Enregistrer» avec l’extension « * .STL »

Choisir dans le second

menu déroulant

l’extension .stl et

donner un nom

simple et clair

Page 47: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

47

2. Importation dans Pepakura

Cette fenêtre apparaît :

Récupérer simplement le

fichier exporté sous

Solidwork en .stl

Cliquer sur OK

Encore OK…

Et….. le modèle est affiché :

3. Développer le modèle

Si vous possédez une imprimante A3, par exemple, configurer immédiatement le format en allant dans « File » puis « Print and paper setting » et choisir A3 dans le menu déroulant :

Page 48: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : Lampadaire autonome Page 48

Cliquer maintenant sur « UNFOLD » en vérifiant que la case AUTO soit bien

cochée :

Le développé apparaît et il est directement exploitable :

Assembler l’ensemble pour voir la forme de votre prototype

Réaliser ensuite en matière plastique votre prototype avec les moyens du laboratoire de technologie et

votre gamme de fabrication que vous aurez fait valider par l’enseignant.

Page 49: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : lampadaire autonome Page 49

Activité 12: Réaliser votre PAO

Votre diaporama devra contenir en plus des information ci dessus :

- Le diagramme bête à corme ;

- Le diagramme des interacteurs ;

- La frise sur les panneau photovoltaique et les lampes ;

- La conclusion sur l’expérimentation des panneaux photovoltaiques ;

- Le croquis de votre proposition ;

- Le dessin solidworks et l’assemblage solidworks ;

- La maquette en carton et celle définitive ;

Page 50: Exemple de lampadaire autonome des lampadaires autonomes ...€¦ · point une cellule photovoltaïque au silicium dans les laboratoires de la compagnie Bell téléphone. On entrevoit

Projet : lampadaire autonome Page 50

DOCUMENTS RESSOURCES