Les énergies mises en œuvre

Collège R taillefer

1/ Les énergies d'entrée et de sortieUne source d'énergie permet de créer une énergie primaire qui elle même peut servir à créer une énergie secondaire qui fera fonctionner des objets techniques (sous forme d'énergie mécanique, électrique, thermique, ...).

L'utilisation d'énergie dans un objet technique passe par plusieurs étapes. Elle est stockée, distribuée, transformée puis transmise.Les fonctions stocker, distribuer, transformer et transmettre sont assurées par la chaine d'énergie de l'objet technique.

Source d'énergie : C'est un élément naturel (pétrole, charbon, bois, vent, lumière du soleil, ...) qui permet de produire une énergie.

Energie Primaire : C'est la forme d'énergie directement disponible en utilisant les sources d'énergies présentes dans la nature (chaleur, lumière, ...).

Energie Secondaire : C'est l'énergie obtenue (électricité, chaleur, lumière, mouvement, ...) en transformant une énergie primaire à l'aide d'un système de converstion (transformation) d'énergie.

A retenir

Source d'énergie

Energieprimaire

Système detransformation

Energiesecondaire

Exercice 1: source d'énergie1) Où trouve-t-on les sources d'énergie non renouvelable?2) Quelle est la source d'énergie non renouvelable la plus utilisée?3) Pourquoi l'énergie éolienne est-elle une source d'énergie renouvelable?

Système de transformation d'énergie : C'est un objet technique (moteur, vérin, radiateur, climatisation, ...) qui permet de transformer une énergie en une autre.

A retenir

La chaîne d'énergie d'un objet technique est composée de plusieurs éléments qui réalisent les quatre fonctions de cette chaîne.

Fonction stockage : L’énergie utilisée est stockée (réservoir, batterie, réserve naturelle, ...).Fonction distribution : On commande la vitesse de distribution de l'énergie dans le circuit de distribution (tuyau, câble, ...).Fonction transformation : Le système de transformation d'énergie transforme l'énergie primaire en énergie secondaire.Fonction transmission : On transporte l'énergie secondaire vers l'utilisateur.

Source d'énergie

Stockage Distribution Transformation Transmission

RéservoirEssence

Accélérateur

Tuyaux MoteurPoulie/

courroie

Exercice 2 : circuit de chauffage d'une maison1) Quelle est la forme d'énergie à la sortie du circuit de chauffage?2) Dans la chaine d'énergie, quel est la fonction de la chaudière?3) Quels sont les éléments du circuit de chauffage qui réalisent la fonction transmettre?

Exercice 3: La chaine d'énergie Voici le schéma d'une maison équipée de capteur solaire qui servent à fabriquer de l'électricité. Indique pour chaque flèche quelle est la fonction de la chaîne énergétique assurée.

Stocker

Transmettre

Capte

ur p

hoto

volt

aïqu

e

Interrupteur

2/ Les OT qui transforment l'énergieUne transformation d'énergie est réalisée par un objet technique lorsque l'énergie d'entrée est différente de l'énergie de sortie. L'utilisation d'énergie par un objet technique entraine une ou plusieurs transformations d'énergie.Les principaux composants qui permettent de transformer une forme d'énergie en une autre sont : les moteur (thermique ou électrique), l'alternateur, la turbine, le radiateur électrique, ...

Exercice 1 : transformation d'une source d'énergie1) A quoi servent les photopile installées sur le toit d'une maison?2) Quel est le nom de l'objet technique qui transforme l'énergie du vent en énergie mécanique?

Capteur photovoltaïque

Soleil

Câble électrique

Capte

ur p

hoto

volt

aïqu

e

Interrupteur

Interrupteur

Télévision

Machine à laver

Aspirateur

Toit

LampeMur

Exercice 2 : transformation d'une source d'énergieSur ce schéma indique par une croix quels sont les éléments qui transforment de l'énergie

3/ Les pertes énergétiquesUne perte d'énergie est une perte de puissance (exprimé en Watt), c'est de l'énergie (thermique) qui n'est pas utilisée ! Ces pertes d'énergie augmentent la facture énergétique et contribuent à la pollution créée par l'homme en utilisant trop les sources d'énergies fossiles.Les pertes d'énergies sont très importantes dans les habitations et la lutte contre ces pertes est un enjeu majeur pour notre société.

Exercice 1 : la distribution d' énergie électrique1) Quelle est la forme de l'énergie perdue dans un réseau de distribution électrique?2) Que peut-on faire pour réduire au maximum cette perte d'énergie?

Quand on utilise de l'énergie dans un objet technique il y a des pertes d'énergie pendant l'utilisation. Pour savoir si un objet technique est économe en

énergie il existe une étiquette qui indique son bilan énergétique.

Dans un bâtiment il y a des déperditions thermiques quand il y a un déséquilibre thermique entre l'extérieur et l'intérieur.Les déperditions thermiques sont de trois types :

- surfaciques = échange thermique au niveau des surface- linéiques (ponts thermiques)- renouvellement d'air

Sur le schéma de cette maison on voit les pourcentages de perte de chaleur pour une maison non isolée.

Selon le type de chauffage utilisé, une maison peut émettre des gaz à effets de serre qui sont polluants.

Exercice 2: Isolation d'une maisonA l'aide d'internet, indique quels sont les éléments qui nous permettraient d'améliorer au niveau des pertes énergétiques cette maison au niveau du sol, des fenêtres, des ponts thermiques, du renouvellement d'air et du toit .

La toiture : Le poste le plus important et prioritaire : isoler les combles avec de la laine minérale ou végétale soufflée en épaisseur suffisante, si possible au moins 30 cm. En cas de comble rampant ou de plancher de comble en béton, isoler par en dessous avec des panneaux rigides avec plaque de plâtre.

Le plancher : Isoler le plancher du vide sanitaire avec des plaques collées d’au moins 10 cm d’isolant. S’il est inaccessible, réduire le débit de ventilation et isoler les soubassements. Mieux : si la maison le permet, refaire les sols avec une chape flottante bien isolée, supprime les ponts thermiques. Si c’est un dallage sur terre plein, votre confort est déjà assuré!

La ventilation : Une VMC hygroréglable à basse consommation assurera le renouvellement d’air juste nécessaire pour un air sain dans votre maison : plus d’odeurs, de moisissures,…

Les ponts thermiques : Pour lutter contre les ponts thermiques, l’idéal est de l’isoler par l’extérieur.

Les menuiseries : Remplacer les simple vitrages par des vitrages isolants est une priorité.

Lorsque la maison est correctement isolé on utilise moins d'énergie et donc on limite la pollution due à l'utilisation des certaines sources d'énergie (gaz, charbon, ...).

L'utilisation de bois de chauffage engendre du CO2 (polluant). Si l'on replante des arbres après en avoir coupé pour les bruler alors l'arbre qui pousse absorbera le CO2 dégagé lors de la combustion. Si l'on ne replante pas alors le CO2 vient s'ajouter au gaz à effets de serre qui polluent la planète.

Exercice 3: La pollutionA l'aide d'internet, indique quels sont les polluants émis par le fioul, le gaz, l'énergie nucléaire et l'énergie hydroélectrique qui permettent toutes de chauffer une maison.

Exercice 4 : La maison écologiqueA l'aide d'internet, recherche quelles doivent-être les caractéristiques d'une maison écologique (ou passive) et insère des images qui correspondent.

Pour obtenir l’appellation “Maison Passive” les maisons des Hauts de Feuilly s’appuient sur de nombreux critères. • Une conception architecturale bioclimatique • Une isolation thermique renforcée • Une étanchéité à l’air contrôlée • Un système de ventilation efficace et performant • Des équipements très efficaces (chauffe-eau, éclairages, électroménagers,….) Dans une maison passive :• Les besoins de chauffage et de ventilation ne doivent pas dépasser 15 kWh/m2 • L’étanchéité à l’air doit avoir fait l’objet d’essais et ne pas dépasser une valeur limite I4 = 0,16 m3 • La consommation totale, tous usages confondus, ne doit pas dépasser un certain seuil :120 kWh/m2/an

Commence à faire des économies d'énergies à la maison

- Sais-tu que pour diminuer ta consommation de chauffage, il suffit de

baisser la température des thermostats de 1 °C seulement !

- Chez toi, ne t'abime pas les yeux à lire dans le noir ;mais n'allume que les lumières dont tu as besoin ! L'éclairage correspond à 14% de notre consommation électrique.

- Si tu fais la cuisine avec tes parents, met un couvercle sur les casseroles : le contenu chauffera plus vite, et tu économiseras beaucoup d'énergie.

- Si c'est de l'eau que tu fais chauffer, quand elle bout, met le thermostat à feu moyen : l'eau continuera tranquillement à bouillir!

- Arrète les appareils électrique au lieu de les laisser en veille car certains consomme autant d'énergie que lorsqu'il fonctionnent!