Challenge Maîtrise de la Demande en Énergie

Transcription

1 Challenge Maîtrise de la Demande en Énergie Lycée de l Empéri 2 nd 11 Maison

2 Participants des élèves de la seconde 11

3 Professeur Paul AIGROT - SI

4 Sommaire Inventaire des dépenses énergétiques Détail des postes de dépenses énergétiques Pistes d'actions Éclairage avec des LEDS Panneau solaire chauffant à air. Tests en laboratoire ou atelier Application échelle 1 Bilan technique et économique

5 Inventaire des dépenses énergétiques Électrique Éclairage Ordinateur Réfrigérateur, congélateurs Gaz Chauffage cuisine

6 Inventaire des dépenses énergétiques Électrique (des fichiers EDF transmis par M. Perrot, intendant du lycée l Empéri) Bat A (dépenses total en KWH) Bat A (prix total en ) Bat B (dépenses total en KWH) Bat B (prix total en ) Janvier , ,23 Février , ,57 Mars , ,64 Avril , ,92 Mai , ,72 Juin , ,79 Juillet , ,59 Aoùt , ,12 Septembre , ,3 Octobre , ,14 Novembre , ,38 Décembre , ,89

7 Inventaire des dépenses énergétiques Dépenses énergétiques et économiques Janvier Mars Mai Juillet Septembre Novembre Bat A (dépenses total en KWH) Bat A (prix total en ) Bat B (dépenses total en KWH) Bat B (prix total en )

8 Inventaire des dépenses énergétiques Gaz (des factures transmis par M. Perrot, intendant du lycée l Empéri) Sur une année scolaire, le lycée dépense en moyenne La presque totalité est destinée au chauffage.

9 Détail des postes de dépenses énergétiques En ce qui concerne l électricité: Comment dissocier la consommation des ordinateurs et de l éclairage?

10 Détail des postes de dépenses énergétiques Mesure de la consommation d un ordinateur Minutes Watts Watts max k/watts Côut /jour Côut/mois Côut/anné e Moyenne en 1 heure: Watts Watts max k/watts Côut/jour Côut/mois Côut/année Soit 79 x 24 = 1896 Ordinateurs permanents : 70 ordinateur

11 Détail des postes de dépenses énergétiques Ordinateurs occasionnel : 324 ordinateurs 10h/semaine 2h/ jours 35 semaine 350 heures / année Allumé 15 jours / année Allumés 30 heures / mois Cout d un ordinateur par jours : 1kw/h Coût d un ordinateur par jour : 0.12 Permanents Occasionnels Coût par jours Coûts par mois Coût par année ,

12 Détail des postes de dépenses énergétiques Ordinateur Estimation max du coût par an A 30% : A 70% : A 50% :

13 Détail des postes de dépenses énergétiques Estimation de l éclairage En été, le lycée consomme KWh, soit environ 900. (Ce sont les congélateurs, alarme, réfrigérateur, switch réseaux = obligatoires) Éclairage = Obligatoire - Ordinateur Éclairage= =857 /mois environ Coût par mois de l éclairage 850

14 Pistes d'actions Les éclairages Catalogues des différentes solutions technique et coût Chauffage Utilisation de l énergie solaire Chauffage à l énergie solaire

15 Comparaison de lampe Tableau de comparaison des différentes technologies d éclairages On observant ce tableau, nous remarquons que le meilleur moyen a utiliser dans le lycée pour l éclairage est les lampes Leds simple trait.

16 Les lampe led Ceci est un ruban de lampe led pour aquarium, qui pourrait tres bien etre installes dans les couloirs de passage du lycée, ses points forts sont: -l auto adhésif -faible consommation d énergie -ultra lumineux -indice de protection 65 -Ruban flexible -Haute intensité -Longue durée de vie Description de Produit Caractéristiques : 1. Panneau en aluminium pur 2. Conception chaude déchirée de dissipation 3. 1W LED de forte intensité 4. Le plus nouveau modèle Watt de LED : 105W Nombre de LED : 84ledsx1W Tension : C.A V Couleur de LED : 10000k+Blue blanc 465nm (deux rangées blanches et deux rangées LED bleue) Lumens : 6300LM Taille de panneau : Longueur 90cmxWidth15cm N.W. : 6.8KGS Lamaignere Matthias et Bouzelifa Sabri

17 Détecteur de mouvement Les détecteurs de mouvements sont ils une solution pour moins consommer? Ce type de détecteur de mouvement est le seul utilisable pour un lycée, il fonctionne seulement sur 8métre et consomme de l énergie, les couloirs du lycée sont bien trop grand donc si on doit installer des détecteurs de mouvements nous serions donc perdants et nous consommerions plus que prévu.

18 Panneau solaire chauffant à Air Maison

19 Résumé du projet sur le panneau solaire chauffant Projet développé au Lycée de l'empéri. Ce projet à pour but de démontrer qu'il est possible de chauffer une pièce entière à l'aide de panneaux chauffants ( avec des canettes ).

20 Utiliser l énergie solaire Chauffer l eau Produire de l énergie électrique Chauffer l air

21 Détails de l idée Utiliser l énergie solaire pour se chauffer Utiliser les installations existantes dans les maisons sans les modifier Utiliser la ventilation pour chauffer la maison Créer un système à l aide du recyclage

22 Recyclage contraintes énergétiques On souhaite produire de l air chaud sans dépense Avec le recyclage Sans modifier les installations d une maison Être une source supplémentaire pour moins dépenser

23 Utilisation des cannettes de soda Le métal est très conducteur Le noir permet d absorber le plus d énergie solaire Les trous permettent de faire circuler l air comme dans un pot d échappement. Il a le temps de se réchauffer. L acier utilisé est propre et lisse.

24 Utilisation des ventilateurs Les ventilateurs proviennent de vieux ordinateurs HS Ils peuvent tourner à la vitesse que l on souhaite en fonction de la tension disponible On peut les remplacer comme on veut

25 Capteur de température C est une thermistance Récupération d une cafetière SENSEO HS Métal alimentaire donc sain Capteur linéaire

26 Interface de commande - ARDUINO L interface de commande est modulaire Capteur en entrée Sortie PWM pour l interface de puissance Vitesse des moteurs contrôlée an fonction de la température (régulation en vitesse) Programmation simple en C Possibilité de créer un monitoring par serveur WEB des performances du chauffage (pas eu le temps)

27 Programme en C const int analoginpin = A0; const int analogoutpin = 9; int sensorvalue = 0; int outputvalue = 0; // valeur output de la sortie PWM (analog out) const int ledpin = 13; const int Valeur_temp = 420; int Valeur_moteur = 0; void setup() { // initialisation du BUS de trasmission à 9600 BPS pinmode(ledpin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { // Lecture du capteur analogique sensorvalue = analogread(analoginpin); // distribution de cette valeur : outputvalue = map(sensorvalue, 0, 1023, 0, 500); // change the analog out value: analogwrite(analogoutpin, outputvalue); if (sensorvalue > Valeur_temp) { digitalwrite(ledpin,low); } else { digitalwrite(ledpin,high); } Valeur_moteur = digitalread(ledpin); // Sortie moniteur Serial.print("Capteur_Temp = " ); Serial.print(sensorValue); Serial.print("\t Sortie_Volt = "); Serial.print(outputValue); Serial.print("\t Demarrage_Moteur = "); Serial.println(Valeur_moteur); // Boucle de 100ms delay(100); }

28 Lecture des données sous python Utilisation de python Récupération des données série avec le module pyserial Stockage et archivage des données avec le module time, et une liste de données Traçage de la courbe avec le module matplotlib

29 Lecture des données sous python Python

30 Modélisation 3D avec SolidWorks

31 Dessin d ensemble

32 Construction du prototype

33 Construction du prototype

34 Construction du prototype

35 Coût de la fabrication Une plateforme ARDUINO 25 Peinture colle et fils électriques 10 Panneau solaire 30

36 Exploitation future Mesure du rendement Influence des chicanes dans les cannettes Amélioration de la régulation en vitesse des ventilateurs Programmation de l interface web pour contrôle à distance de l installation

37 Les composants ainsi que leurs coûts

38 Tests en laboratoire Position des projecteurs d une puissance de 400W Le Panneau fait 0,25 m² Mesure de la température par Arduino Python Ventilateur sur 9v, soit un débit de 3 m 3 /h par tube

39 Tests en laboratoire On mesure une hausse de la température de 21,5 C Soit une puissance récupérée de 193,5 W

40 Rendement - Énergie Puissance récupérée 200 Watt/m² en moyenne. Besoins pour une maison de 90m² = 15 m² Coût de la construction = 0 Économie envisagée : 80% de la facture de chauffage car nous travaillons le jour.

41 Application échelle 1 Mise en place d une collecte de cannette dans le lycée Projet en court.

42 Bilan technique et économique Pour le panneau solaire chauffant La mesure donne un calcul de 7000 d économie par an pour un établissement comme le lycée de l Empéri Avec 3400 lycées en France, cela ferait 23 Millions d économie Il y a beaucoup d établissement public Solution de complément sans modifier les structure Solution sans impact environnemental

43 Communication et médiatisation BENZEGGAGH Lylia RUS Yanis

44 Communication et médiatisation

45 Communication et médiatisation Conception du diaporama et photos CHABERT Quentin MONCEAU Valentin PEINADO Theo