Situation d évaluation 1 ère STI2D Energie Environnement Objectif de formation : O8 - Valider des solutions techniques Compétence évaluées : CO8.ee2. Interpréter les résultats d'une simulation afin de valider une solution ou l optimiser Indicateurs d'évaluation : pertinente Les scénarios de simulation sont identifiés Les paramètres influents sont identifiés L'interprétation des résultats de la simulation est Les modifications proposées sont cohérentes
Problématique Vous vous inquiétez de la consommation énergétique d une maison que vous souhaitez acheter. Pour estimer les dépenses énergétiques annuelles de cette maison, vous décidez de réaliser un diagnostic de performance énergétique à l aide du logiciel de simulation en ligne «Promodul».
Caractéristiques de la maison La maison ancienne est située en Seine Maritime. surface habitable de 100 m² ; construite entre 1948 et 1974 ; sans véranda, ni vitrage sud dégagé ; un seul niveau chauffé ; hauteur sous plafond de 2,5 m ; indépendante et de forme carrée. La toiture est sur combles perdus et elle n a pas subi de travaux d isolation. Les murs n ont pas fait l objet de travaux d isolation depuis la construction de la maison. Les fenêtres sont équipées de simple vitrage. Le plancher bas est de type terre-plein Le système de chauffage utilise des convecteurs électriques NFC sans programmateur et d appoint solaire. Absence d insert et de climatisation. Le système d eau chaude sanitaire est réalisé par un chauffe-eau électrique vertical âgé de 5 à 15 ans sans appoint solaire. La maison dispose d une ventilation naturelle avec cheminée. La maison ne dispose d aucun paramètre énergétique supplémentaire
Résultats de la simulation Le logiciel de diagnostic donne dans un premier temps des résultats sous la forme d étiquettes : 1. Que représentent ces étiquettes et que pouvez vous en conclure? 2. Que signifient les termes KWhep/m².an et KgCO2/m².an?
Résultats de la simulation Le logiciel donne ensuite une estimation de la dépense énergétique ainsi le détail de la répartition pour chaque usage. 3. Sur quel usage est-il impératif d intervenir pour réduire les dépenses énergétiques? 4. Quelles solutions proposez vous pour réduire les dépenses liées à cet usage?
Simulation de Travaux A l aide de ce même logiciel, vous décidez de simuler une série de travaux de rénovation. Pour chacun de ces travaux, le logiciel vous indique les économies réalisées en termes de : consommations énergétiques, d émissions de CO2, dépenses. Il vous donne également une estimation de leur coût.
Simulation de Travaux Résultats de simulation des travaux de rénovation travaux Solution choisie Gains en consommation énergétique en kwhep/m².an Gains en émission de CO 2 en kg.co2/m².an Économies annuelles en euros Coût des travaux en euros Isolation Toiture Panneau laine de verre 187 13 818 5500 Isolation Murs Laine minérale 155 11 676 6085 Isolation fenêtres Isolation plancher système de chauffage Double vitrage bois Panneau en laine de verre Pompe à chaleur air/eau intégré au plancher 29 2 124 30000 45 3 198 5000 373 27 1639 16215 Système de ventilation VMC double flux 63 15 274 5280 5. Classer cette liste de travaux par ordre de priorité. Justifier votre réponse.
Synthèse Cette série de travaux permettrait de faire passer cette maison de la classe G à la classe C en faisant passer la consommation énergique de 738 à 93 kwhep/m².an. Maison avant travaux Maison après travaux Cep (KWhep/m². an) Classe énergétique Emission de CO 2 (kg.co2 /m².an) Dépenses énergétiques ( /an) 738 G 48 2799 93 C 22 1238 6. Votre objectif est d atteindre la classe A soit une consommation énergétique inférieure à 50 kwhep/m².an. Quelles solutions proposeriez vous pour atteindre cet objectif?
Utilisation d énergie renouvelable Vous envisager également d implanter des panneaux photovoltaïques sur le toit de la maison. Afin de déterminer sur quel pan du toit implanter les panneaux, vous réalisez une simulation a l aide du logiciel de simulation «Pvsyst». Les principaux résultats de la simulation sont donnés page suivante.
Utilisation d énergie renouvelable Principaux résultats de simulation 7. Sur quel pan de toiture implantez vous les panneaux photovoltaïques?
Utilisation d énergie renouvelable Diagrammes des pertes 8. Expliquer la différence d énergie produite (injectée dans le réseau) entre ces 2 variantes d installations. 9. Quel est le paramètre principal influant?