Maque e pédagogique de la pompe à eau à énergie éolienne

Transcription

1 Maque e pédagogique de la pompe à eau à énergie éolienne Explica ons quant à la technologie de la pompe à eau à énergie éolienne. Une pompe à eau à énergie éolienne n a pas nécessairement comme but d avoir une vitesse de débit élevée. Donc nous avons privilégié la réduc on de la vitesse de ce e pompe associé à une technologie de dépression simple et efficace, la pompe à piston. Ce e technologie nécessite un couple d u lisa on assez élevé, ce qui correspond bien aux choix technologiques de réduc on de vitesse et donc d augmenta on du couple. Une simple bille de verre assure la fonc on de clapet an retour au sein du système car le poids propre de la bille est suffisant pour lu er contre les efforts de viscosité générés par l eau!

2 Schéma cinéma que de la pompe à énergie éolienne Rotor : ensemble de 4 pales + axe et pignon arbré. 1er étage de réduc on : Couple x2 2ème étage de réduc on : Couple x4 Chaîne La chaîne permet l écartement des axes et assure une hauteur suffisante pour éloigner les pales du socle. L u lisa on d une chaîne limite l efforts de tension qui aurait été beaucoup plus important en cas de de l u lisa on d une courroie. 2ème étage de réduc on : Couple x8 La manivelle est directement encastrée sur la roue du dernier étage de réduc on. Bielle e E La longueur de la bielle e détermine l effort résultant sur la pompe! Pompe à savon du commerce : technologie pompe à piston. E : distance entre l axe de la manivelle et l axe du pied de bielle! 2 x E = course de la pompe. Liaison pivot glissant entre piston et corps de la pompe. Une bille en verre réalise un clapet an retour pour la pompe, grâce à son poids et à la faible viscosité de l eau. : sens de circula on de l eau.

3 Arbres de transmission Pale Réservoir d eau Pompe à piston Bielle Ouvertures dans le bâ perme ant l observa on du mouvement de la transmission. Pistes pédagogiques. Plusieurs pistes pédagogiques sont possibles sur ce support. L étude des engrenages est l une des pistes à exploiter : - La no on de transmission de mouvement par obstacle - La réduc on des vitesses de rota on - Le changement des sens de rota on - L emploie d une chaîne de transmission, et ce que cela implique en terme de cinéma que, de tension, etc. L étude de la transforma on de mouvement est également une piste. En effet, le système comporte un système bielle manivelle qui transforme un mouvement de rota on con nue en mouvement de transla on alterna f. L étude de la chaîne énergé que est elle aussi également envisageable, puisque l énergie éolienne est transformée en énergie mécanique de rota on, dont les caractéris ques (couple et vitesse) évoluent au cours de fonc onnement du mécanisme. Une maque e numérique de ce e pompe sera aussi disponible lors de l achat de celle-ci.

4 Extrait des progressions pour le cours élémentaire deuxième année et le cours moyen (source Eduscol) Eléments de connaissances et de compétences sur l énergie Exemples simples de sources d énergie. Cours élémentaire deuxième année : Savoir que l u lisa on d une source d énergie est nécessaire pour. me re en mouvement. Cours moyen première année Exemples simples de sources d énergie Classer les énergies selon qu elles soient ou non renouvelables Vocabulaire : énergie renouvelable, éolienne Eléments de connaissances et de compétences sur les objets techniques Objets mécaniques, transmission de mouvements Cours moyen deuxième année Analyser et comparer le fonc onnement de différents objets techniques dans lesquels un mouvement est transmis ou transformé. Iden fier ces transforma ons et ces transmissions. Connaître des disposi fs de transmission de mouvement Connaitre des disposi fs de transforma on de mouvement. Vocabulaire : transforma on, rota on, transla on, engrenage, roue dentée. Cours moyens première année Iden fier le levier et ses principes (rapport force/ distance à l axe) Repérer les objets qui u lisent le principe du levier. Expérimenter un disposi f pour soulever ou déplacer un objet Vocabulaire : poulie courroie, transmission. Le vocabulaire est à adapter selon de disposi f produit. Programme de technologie au collège (source Bulle n officiel n 6 du 28 août 2008) Classe de sixième Connaissances : mode de représenta on : croquis, vues d, perspec ve, modèle numérique 3D Capacités : iden fier, à par r d une représenta on, les éléments qui assurent une fonc ons techniques. Connaissances : nature de l énergie de fonc onnement : mécanique, électrique, thermique, musculaire, hydraulique, etc... Capacités : indiquer la nature des énergies u lisées pour le fonc onnement de l objet technique. Connaissances : élément de transforma on de l énergie (moteur, vérin) Capacités : Iden fier les éléments de transforma on de l énergie Représenter la circula on d énergie dans un objet technique par un croquis Connaissances : Impact sur l environnement Capacités : Indiquer le caractère plus ou moins polluant de la source d énergie u lisée pour le fonc onnement de l objet technique

5 Classe de cinquième Connaissances : Chaîne d énergie : alimenta on, distribu on, stockage, transforma on et transport d énergie. Capacités : repérer sur l objet technique les énergies d entrée et de sor e. Repérer les transforma ons énergé ques Iden fier sur un objet technique, les différents éléments de la chaîne d énergie et les repérer sur un schéma structurel. Classe de troisième Connaissances :caractéris ques d une source d énergie Capacités : Iden fier les caractéris ques de différentes sources d énergie possibles pour l objet technique. Connaissances :Sources et disponibilités des ressources énergé ques Capacités : Iden fier les grandes familles de sources d énergies Connaissances : impact sur l environnement Capacités : indiquer le caractère plus ou moins polluant de la source d énergie u lisée pour le fonc onnement de l objet technique.