Sujets du Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable 2021
Sujets du Bac STI2D d’Ingénierie, Innovation et Développement Durable 2021 : Métropole Candidat libre - Architecture et Construction (AC). Avec corrigé.
Métropole Candidat libre - Architecture et Construction (AC) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Choix multicritères et comparaison de solutions techniques · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Transmission de l'information et réseaux
- Question 1.1 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
D'après le document DT1, décrire la tendance des consommations énergétiques des piscines françaises et citer la technologie de consommation d'énergie la plus performante. - Question 1.2 · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Identifier les deux blocs de l'IBD chaufferie permettant de chauffer l'eau des bassins et compléter le tableau DR1 sur les flux d'énergies (moteur thermique, alternateur, échangeur circuits… - Question 1.3 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Justifier le choix de la cogénération d'un point de vue du bilan écologique pour le centre aquatique de la Tour du Pin à l'aide du tableau d'impact environnemental DT4. - Partie 2 - Questions 2.1 à 2.4 · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet
Questions 2.1 à 2.4 : Évaluer la faisabilité et la rentabilité économique de la cogénération au gaz naturel (bilan dépenses/recettes, amortissement et choix du moteur). - Question 3.1 · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
Indiquer quelles sont les exigences satisfaites par les éléments suivants – bâche tampon, filtres bassins, pompes bassins – à partir du document technique DT8 (diagramme SysML des exigences). - Exercice Questions 3.2 à 3.6 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions 3.2 à 3.6 : Identifier les circuits d'aspiration et de refoulement sur le schéma DR3, qualifier le type d'hydraulicité, calculer le volume et le débit réglementaire de filtration du bassin… - Partie 4 - Questions 4.1 à 4.6 · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.1 à 4.6 : Valider l'organisation du réseau informatique de maintenance (adresses IP, masque de sous-réseau /29, broadcast, capacité d'adresses et analyse d'une trame Wireshark). - Question A.1 · Choix multicritères et comparaison de solutions techniques
Compléter le tableau DRS1 en comparant les performances (+ pour bonne, - pour mauvaise) de l'ITI et de l'ITE selon l'inertie thermique, la suppression des ponts thermiques et la préservation de… - Exercice Questions A.2 à A.5 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions A.2 à A.5 : Calculer la résistance thermique totale du mur après rénovation et vérifier sa conformité avec l'arrêté du 22 mars 2017. - Exercice Choix 1 - Partie B · Choix multicritères et comparaison de solutions techniques
Questions B.1 à B.3 : Citer les paramètres permettant d'augmenter la résistance thermique, calculer la nouvelle épaisseur d'isolant pour atteindre R = 4,6 m²·K⁻¹·W⁻¹, et compléter la matrice de… - Partie C - Questions C.1 à C.3 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions C.1 à C.3 : Analyse des risques d'humidité et de condensation dans l'isolant par l'extérieur (ITE). Détermination de la conséquence d'une infiltration d'eau, lecture du point de rosée sur… - Partie D - Questions D.1 à D.4 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions D.1 à D.4 : Déterminer l'épaisseur des lisses horizontales, le nombre de rangées de plaques de bardage, l'aire de façade et le tableau des heures de pose, puis la durée totale du chantier… - Exercice Choix 2 - Partie E · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions E.1 à E.3 : Vérifier la tenue mécanique du garde-corps de la plateforme (charge d'exploitation ERP, équilibre statique des moments et choix des goujons d'ancrage).
Métropole Candidat libre - Energies et Environnement (EE) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Optimisation du point de fonctionnement d'une chaîne d'énergie · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données · Transmission de l'information et réseaux
- Partie commune - Partie 1 : Bilan écologique · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 1.1 et 1.3 : analyser l'évolution des consommations énergétiques des piscines et justifier l'intérêt écologique de la cogénération. - Partie commune - Partie 1 : Flux d'énergie et IBD · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Identifier sur le diagramme IBD les deux blocs permettant de chauffer l'eau des bassins, et compléter le tableau DR1 précisant les natures des énergies mises en jeu (fossile, mécanique, électrique,… - Partie commune - Partie 2 : Choix du moteur de co… · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet
Partie commune - Partie 2 : Choix du moteur de cogénération (Questions 2.1 à 2.4). Calcul de l'énergie de gaz consommée et de son coût, calcul de la puissance et de l'énergie électrique produite,… - Partie commune - Partie 3 : Exigences de filtrati… · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
À partir du diagramme SysML des exigences DT8, indiquer les exigences satisfaites par la bâche tampon, les filtres bassins et les pompes bassins. - Partie commune - Partie 3 : Hydraulicité et confo… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie commune - Partie 3 : Hydraulicité et conformité de filtration. Questions 3.2 à 3.6 portant sur l'identification des circuits d'aspiration et de refoulement, le type d'hydraulicité, le calcul… - Partie commune - Partie 4 : Adressage réseau · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.1 à 4.5 : Déterminer l'adresse IP de l'automate de cogénération, l'adresse du sous-réseau de maintenance (avec justification par ET logique), l'adresse de broadcast, le nombre d'adresses… - Partie commune - Partie 4 : Décodage de trame ICMP · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
À partir du synoptique du paquet ICMP et de la capture Wireshark (DT10), déterminer les 4 octets de l'adresse IP de destination en hexadécimal et en décimal. - Partie spécifique - Partie A : Fonctionnement thé… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions A1 à A4 : Calculer la vitesse d'écoulement à l'aspiration pour Qv max = 12 m³/h, compléter le tableau DRS1 des pertes de charge au refoulement (linéaires et singulières) à partir des… - Partie spécifique - Choix 1 (Partie B) : Choix de… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
B1) Tracer sur le DRS2 le point de fonctionnement réel et relever Qv réel et Hmt réel. B2) Calculer la puissance hydraulique en kW. B3) Déterminer la puissance électrique absorbée par lecture… - Partie spécifique - Choix 2 (Partie C) : Débit va… · Optimisation du point de fonctionnement d'une chaîne d'énergie
Partie C (Choix 2) : Calculer les pourcentages de réduction du débit pour forte affluence (11,5 m³/h) et faible affluence (9,5 m³/h) et tracer sur DRS3. En déduire la fréquence d'alimentation (Hz) et…
Métropole Candidat libre - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données · Transmission de l'information et réseaux
- Partie 1 - Questions 1.1 et 1.3 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 1.1 et 1.3 : analyse de la tendance des consommations énergétiques des piscines françaises d'après le DT1, citation de la technologie la plus performante, et justification du choix… - Partie 1 - Question 1.2 · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Identifier les deux blocs du diagramme de blocs internes (IBD) de la chaufferie permettant de chauffer l'eau des bassins et cocher sur le DR1 la nature des flux d'énergie du module de cogénération. - Partie 2 · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet
Partie 2 (Questions 2.1 à 2.4) : Évaluation économique de la cogénération au gaz naturel pour le moteur ecoGEN33-Agc. Calcul de l'énergie gaz consommée, de son coût annuel, de la puissance et de… - Partie 3 - Question 3.1 · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
Indiquer quelles sont les exigences satisfaites par les éléments suivants – bâche tampon, filtres bassins, pompes bassins – à partir du document technique DT8. - Partie 3 - Questions 3.2 à 3.6 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions 3.2 à 3.6 : analyse hydraulique, identification des circuits d'aspiration et de refoulement, type d'hydraulicité, calcul du volume du bassin extérieur, calcul des débits réglementaires et… - Partie 4 - Questions 4.1 à 4.5 · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.1 à 4.5 : Déterminer l'adresse IP de l'automate de cogénération, l'adresse de sous-réseau, l'adresse de broadcast, le nombre total d'adresses disponibles et le nombre d'adresses restant… - Partie 4 - Question 4.6 · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Déterminer l'adresse IP de l'automate de la chaudière en hexadécimal et en décimal à partir du synoptique du paquet ICMP et de la capture Wireshark (DT10). - Partie spécifique - Partie A · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses
Questions A.1 à A.6 : analyse cinématique de la serrure, identification des classes d'équivalence, modélisation de liaisons (ponctuelle vs linéaire rectiligne), analyse des contacts et contraintes… - Partie spécifique - Partie B · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses
Questions B.1 à B.4 de la Partie spécifique : identifier les positions du coulisseau sur la courbe de couple moteur, relever le temps de déverrouillage, calculer le couple moteur à partir de l'effort… - Partie spécifique - Choix 1 (Partie C) · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions C.1 à C.4 : étude par éléments finis du bâti de la serrure, détermination de l'effort limite provoquant des déformations plastiques, intérêt d'un congé de raccordement et proposition d'un… - Partie spécifique - Choix 2 (Partie D) · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions D.1 à D.4 : identification du modèle mécanique du plongeoir, calcul du poids du plongeur, expression et calcul du module de Young minimal E en MPa pour limiter la flèche, et sélection du…
Métropole Candidat libre - Systèmes d'Information et Numérique (SIN) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 - Questions 1.1 et 1.3 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Question 1.1 : Décrire la tendance des consommations énergétiques des piscines françaises selon le document DT1 et citer la technologie de consommation d'énergie la plus performante. Question 1.3 :… - Partie 1 - Question 1.2 · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Identifier les deux blocs du diagramme de blocs internes (IBD) de la chaufferie permettant de chauffer l'eau des bassins et cocher sur le DR1 les cases correspondant aux flux d'énergies… - Partie 2 · Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet
Partie 2 : calculer l'énergie gaz consommée (2.1), la puissance et énergie électrique produite et le gain de revente (2.2), le gain d'exploitation et le temps de retour sur investissement du moteur… - Partie 3 - Question 3.1 · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
Indiquer quelles sont les exigences satisfaites par les éléments suivants – bâche tampon, filtres bassins, pompes bassins – à partir du document technique DT8. - Partie 3 - Questions 3.2 à 3.6 · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions 3.2 à 3.6 : Exploitation du schéma hydraulique (aspiration / refoulement, type d'hydraulicité), calcul du volume du bassin extérieur, temps de filtration, débit réglementaire, débit minimal… - Partie 4 · Transmission de l'information et réseaux
Partie 4 (Questions 4.1 à 4.6) : Détermination de l'adresse IP de l'automate de cogénération, de l'adresse de sous-réseau et de broadcast (/29), calcul du nombre d'adresses disponibles et libres, et… - Partie spécifique - Partie A · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Partie A (Questions A1 à A7) : Choix du tag RFID le plus adapté, détermination des amplitudes et de la fréquence de la porteuse (125 kHz), décodage Manchester de la trame RFID sur DRS1,… - Partie spécifique - Choix 1 (Partie B) · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Partie B (Questions B1 à B4) : Transmission série asynchrone TTL entre le lecteur RFID et le microcontrôleur. Détermination du nombre de bits du start (11 bits), mesure du temps de transmission (1150… - Partie spécifique - Choix 2 (Partie C) · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Partie C (Questions C1 à C3) : Compléter l'IBD de la serrure RFID sur le DRS3, compléter le diagramme d'état du fonctionnement sur le DRS4 et conclure sur la conformité de la solution RFID au cahier…
Métropole France - Architecture et Construction (AC) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Transmission de l'information et réseaux
- Partie commune - Partie 1 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Q1.1 : identifier, à l'aide du DT1, un argument environnemental, un argument sociétal et un argument économique inscrivant le projet de l'arche des petites bêtes dans une démarche de développement… - Partie commune - Partie 2 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 2 (Questions 2.1 à 2.8) : Respect de la réglementation thermique, calcul de la résistance thermique, du coefficient Up et des déperditions thermiques de l'Arche. - Partie commune - Partie 3 · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Partie 3 : Dimensionnement et validation de l'installation de panneaux solaires photovoltaïques (Questions 3.1 à 3.7). Calcul du pourcentage d'énergie renouvelable (15 %), énergie requise (4500 kWh),… - Partie commune - Partie 4 · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.1 à 4.6 : Analyse du plan d'adressage IP du réseau informatique local de l'Arche pour connecter des tablettes numériques destinées aux scolaires. - Partie commune - Conclusion générale · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Conclusion générale - Question 4.7 : Argumenter sur le bien-fondé des solutions développées, pour chacune des 4 parties étudiées, du point de vue des 3 piliers du développement durable. - Partie spécifique - Choix 1 (Partie A) · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie spécifique - Choix 1 (Partie A) : Questions A.1 à A.4 portant sur la constitution du bois lamellé-collé, le calcul du volume de la poutre en bois massif (156x720 mm de longueur 18510 mm),… - Partie spécifique - Partie B · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions B.1 à B.5 : Détermination des caractéristiques mécaniques, charges linéiques et sollicitations du portique en bois lamellé-collé (BLC). - Partie spécifique - Choix 2 (Partie C) · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie C : Vérification des critères aux États Limites Ultimes (ELU) en flexion pour les poutres en BLC et en bois massif (Questions C.1 à C.4). - Partie spécifique - Partie D · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie D : Vérification des ELS (flèche admissible et maximale) pour les poutres en BLC et BM, comparaison environnementale et réglementaire, analyse sylvicole des dimensions d'arbres et…
Métropole France - Energies et Environnement (EE) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 - Questions 1.1 à 1.6 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Analyser le cycle de vie des matériaux (bois, acier, béton de chanvre) de l'Arche des petites bêtes : identifier des arguments environnemental, sociétal et économique inscrivant le projet dans le… - Partie 2 - Questions 2.1 à 2.8 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 2 (Questions 2.1 à 2.8) : Étude thermique de l'enveloppe du bâtiment de l'Arche des petites bêtes. Calcul des résistances thermiques, coefficient de transmission thermique Up, surface des… - Partie 3 - Questions 3.1 à 3.7 · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Questions 3.1 à 3.7 : Dimensionnement et validation de l'installation solaire photovoltaïque pour couvrir une partie des besoins énergétiques. - Partie 4 - Question 4.1 · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
À partir du diagramme des exigences SysML (DT1), indiquer la solution retenue pour rendre attractif l'Arche pour les enfants. - Partie 4 - Questions 4.2 à 4.6 · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.2 à 4.6 : Analyse du plan d'adressage IP du réseau local (DT14) et vérification de la capacité d'accueil simultané des tablettes numériques selon le cahier des charges (DT1). - Exercice Conclusion générale - Question 4.7 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Question 4.7 : Argumenter sur le bien-fondé des solutions développées, pour chacune des 4 parties étudiées, du point de vue des 3 piliers du développement durable. - Partie A (Choix 1) : Vérification des performance… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Choix 1 - Partie A : Vérification des performances hydrauliques (Questions A.1 à A.5). Compléter la chaîne de puissance DRS1, calculer la vitesse d'écoulement, la pression dynamique, les pertes de… - Partie B : Vérification des performances électriq… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie B : vérification des performances électriques. Questions B.1 à B.5 : choix du type de gradateur (angle de phase ou train d'ondes), référence du gradateur (DTS5), calcul des puissances P, Q et… - Partie C (Choix 2) : Vérification des performance… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Partie C (Choix 2) : Vérification des performances de régulation. Analyse de la boucle d'asservissement du débit (pompe, gradateur, débitmètre). Calcul de la constante de transfert du débitmètre,…
Métropole France - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Transmission de l'information et réseaux
- Partie 1 - Questions 1.1 à 1.6 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
À partir des documents DT1 à DT5 sur l'Arche des petites bêtes du Zoo de Thoiry : 1.1) Identifier pour chacun des 3 piliers du développement durable (environnemental, sociétal, économique) un… - Partie 2 - Questions 2.1 à 2.8 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 2.1 à 2.8 : Respect de la réglementation thermique, calcul des épaisseurs moyennes, résistances thermiques, coefficient Up, surface des murs, température extérieure moyenne, flux thermique,… - Partie 3 - Questions 3.1 à 3.7 · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Partie 3 (Questions 3.1 à 3.7) : Étude de la couverture renouvelable des besoins énergétiques de l'Arche des petites bêtes par des panneaux solaires photovoltaïques (exigences SysML, inclinaison,… - Partie 4 - Question 4.1 · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
Indiquer la solution retenue pour rendre attractif l'Arche pour les enfants, à partir du diagramme des exigences (DT1). - Partie 4 - Questions 4.2 à 4.6 · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.2 à 4.6 : Analyse du plan d'adressage IP du réseau informatique et validation de la capacité d'accueil des tablettes scolaires à l'Arche des petites bêtes. - Exercice Conclusion générale - Question 4.7 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Argumenter sur le bien-fondé des solutions développées, pour chacune des 4 parties étudiées, du point de vue des 3 piliers du développement durable (environnemental, économique et social/sociétal). - Partie A - Questions A.1 à A.4 · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses
Questions A.1 à A.4 : Validation cinématique du mouvement et de la puissance nécessaire au relevage du pont-levis pour les solutions A et B. - Partie A - Question A.5 · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Calculer l'énergie consommée par cycle de levage (21 s) pour les solutions A et B à partir de la puissance moyenne fournie par les documents DT-S3 et DT-S4, puis indiquer la solution consommant le… - Partie A - Question A.6 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Une analyse du cycle de vie des deux solutions est présentée sur le DT-S5, sur un critère d'énergie dépensée. Indiquer quel facteur propre à chaque solution impacte le plus ce bilan énergétique.… - Partie B - Choix 1 : Dimensionnement du treuil · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses
Partie B (Choix 1) : Dimensionnement cinématique et énergétique du treuil et choix du motoréducteur. Calculer la fréquence de rotation du tambour, la puissance développée par le câble et par le… - Partie C - Questions C.1 à C.3 · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie C - Questions C.1 à C.3 : Détermination par le principe fondamental de la statique des efforts sur la liaison pivot du pont-levis. Représentation des composantes et calcul de la résultante de… - Partie D - Choix 2 : Dimensionnement de la liaiso… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie D (Choix 2) : Dimensionnement au cisaillement et à la pression de contact des axes en bois de la liaison pivot du pont-levis (Questions D.1 à D.4).
Métropole France - Systèmes d'Information et Numérique (SIN) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML) · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 (Questions 1.1 à 1.6) - Développement du… · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 1.1 à 1.6 : Analyse du développement durable, cycle de vie et impact carbone comparatif des matériaux (bois, acier, béton de chanvre). - Partie 2 (Questions 2.1 à 2.8) - Respect de la ré… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 2.1 à 2.8 : Calcul des résistances thermiques, coefficient Up, flux thermique et déperditions énergétiques annuelles du bâtiment. - Partie 3 (Questions 3.1 à 3.7) - Production d'éne… · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Partie 3 : Dimensionnement et validation de l'installation solaire photovoltaïque pour couvrir les besoins énergétiques de l'arche (Questions 3.1 à 3.7). - Question 4.1 - Attractivité pour les publics scol… · Analyse du besoin et ingénierie système (diagrammes SysML)
À partir du diagramme des exigences SysML DT1, indiquer la solution retenue pour rendre attractif l'Arche pour les enfants. - Partie 4 (Questions 4.2 à 4.6) - Réseau informati… · Transmission de l'information et réseaux
Questions 4.2 à 4.6 : Déterminer le nombre d'équipements connectés sur le réseau local, l'adresse réseau et son masque, les plages d'adresses IP disponibles, le nombre d'adresses restantes et… - Exercice Conclusion générale (Question 4.7) - Piliers du d… · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Question 4.7 : Argumenter sur le bien-fondé des solutions développées, pour chacune des 4 parties étudiées, du point de vue des 3 piliers du développement durable (environnemental, économique et… - Partie spécifique - Partie A (Questions A.1 à A.3… · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Questions A.1 à A.3 : Compléter la chaîne d'information sur le DR S1 (types et natures de signaux entre les blocs), justifier le choix de la sonde PT100 à partir des plages de température et de sa… - Partie spécifique - Choix 1 / Partie B (Questions… · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Questions B.1 à B.4 de la partie spécifique SIN (Choix 1) portant sur l'adaptation du signal de température : calcul du coefficient K de la chaîne de mesure, vérification du respect du cahier des… - Partie spécifique - Partie C (Questions C.1 à C.5… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Partie C - Régulation de température de l'eau (Questions C.1 à C.5) : calcul des seuils en décimal et hexadécimal, complétion de l'algorithme TOR, analyse du respect du cahier des charges et… - Partie spécifique - Choix 2 / Partie D (Questions… · Transmission de l'information et réseaux
Partie D : Contrôle de l'information sur bus KNX (Questions D.1 à D.4). Calcul du nombre de bits d'un télégramme, du nombre de capsules et bits totaux, du temps de transmission et conclusion sur le… - Partie spécifique - Partie E (Question E.1) - Con… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Conclure sur les solutions mises en œuvre pour respecter le cahier des charges en terme de contrôle de la température dans le bassin des méduses.
Métropole France remplacement - Architecture et Construction (AC) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 (Questions 1.1 à 1.4) : Comparaison de l'impact environnemental des émissions de gaz à effet de serre des différentes énergies de chauffage (fioul, gaz, électricité, bois), calcul des parts… - Partie 2 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 2 (Questions 2.1 à 2.4) : Évaluation de l'impact du chauffage au bois sur les émissions de particules fines PM10 en Île-de-France (dangers sur la santé, calcul de la part liée au bois et aux… - Partie 3 - Consommation · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 3 (Questions 3.1 à 3.4) : Évaluation du PCi du fioul et des granulés, calcul de l'énergie thermique annuelle ET pour une chaudière fioul (rendement 75%), rendement à charge partielle de la… - Partie 3 - Développement durable · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 3.5 à 3.7 : Déterminer graphiquement la production et la consommation de granulés de bois en France en 2019, expliquer l'écart (import/export), calculer le nombre de foyers pouvant être… - Partie 4 - Blocs internes · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Sur le diagramme de blocs internes (ibd) du DR1, identifier les flux d'information relatifs à la température (en bleu), les flux de matière concernant les granulés (en vert) et les flux d'énergie (en… - Partie 4 - Puissance et dosage · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
À partir de la situation thermique de la chaudière à granulés (consigne 20°C, θext=7°C, eau départ=36°C, eau retour=23°C) et des documents techniques DT2 à DT9 : déterminer graphiquement θedc (4.2) ;… - Partie 4 - Régulation · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Questions 4.10 et 4.11 : Relever les valeurs limites de lambda (lambda_mini et lambda_maxi) sur le document DT9 pour rester dans la zone idéale, puis compléter l'algorigramme de régulation de débit… - Partie A · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions A.1 et A.2 : Justifier le choix de la zone B pour l'implantation du silo à granulés au regard des contraintes d'accès, d'encombrement et de transfert (DTS1, DTS2). Proposer sur DRS1 le… - Partie B · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Questions B.1 à B.3 : modélisation mécanique et détermination des charges réparties et ponctuelles appliquées à la poutre de plancher n°4 (section, moment quadratique, positions d'appui, charges… - Partie C (Choix 1) · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Partie C (Choix 1) : analyse des résultats de la simulation de résistance d'une poutre de plancher (Questions C.1 à C.3) à partir des diagrammes de DRS3 et des plans DTS1. - Partie D (Choix 2) · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie D : isolation acoustique du mur séparatif garage-chaufferie / chambre (Questions D.1 à D.3). Calcul de la masse surfacique du mur en béton, affaiblissement R par loi des masses, niveau sonore… - Partie E · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie E : calcul d'un gain thermique avec le nouveau mur (Questions E.1 à E.4). Déterminer le coefficient lambda et la résistance thermique du mur en béton seul, calculer le nouveau Rth avec…
Métropole France remplacement - Energies et Environnement (EE) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie commune - Partie 1 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 : Questions 1.1 à 1.4 sur la comparaison de l'impact environnemental des émissions de gaz à effet de serre des différentes énergies de chauffage (graphique DT1 et tableau de répartition). - Partie commune - Partie 2 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 2.1 à 2.4 : Évaluation de l'impact sanitaire et environnemental du chauffage au bois sur les émissions de particules fines PM10 en Île-de-France. - Partie commune - Partie 3 (Bilan énergétique) · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 3 (Questions 3.1 à 3.4) : Évaluation du pouvoir calorifique inférieur (PCi) du fioul et des granulés, calcul de l'énergie thermique produite par l'ancienne chaudière, relevé du rendement de la… - Partie commune - Partie 3 (Développement durable) · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Questions 3.5 à 3.7 : Analyse de l'évolution de la production et de la consommation de granulés de bois en France en 2019 à partir du document DT6. Calcul du nombre de foyers pouvant se chauffer avec… - Partie commune - Partie 4 (Flux MEI) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Question 4.1 : Sur le diagramme de blocs internes (IBD) du document réponses DR1, identifier les flux suivants en repassant sur les traits : flux d'information de température en bleu, flux de matière… - Partie commune - Partie 4 (Puissance de chauffe) · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 4.2 à 4.4 : Détermination de la température d'eau départ chauffage θedc, du calcul de la quantité de chaleur QE fournie par la chaudière et de la puissance de chauffe nécessaire Pc. - Partie commune - Partie 4 (Alimentation en granul… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Questions 4.5 à 4.9 : Détermination de la quantité optimale de granulés par cycle de vis et du volume d'air comburant requis. - Partie commune - Partie 4 (Régulation du volume d… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Questions 4.10 et 4.11 : Relever les valeurs limites de lambda (lambda_mini et lambda_maxi) à partir du document DT9 pour rester dans la zone idéale, puis compléter l'algorigramme de régulation de la… - Partie spécifique - Partie A (Flux d'énergie) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Sur le diagramme I.B.D. du système de transfert des granulés (DRS1), repasser en bleu le flux d'énergie circulant lors du fonctionnement de la vis de dosage. - Partie spécifique - Partie A (Validation du modèl… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions A.2 à A.8 : Validation du modèle multi-physique du motoréducteur (réducteur et moteur asynchrone) et évaluation de la consommation énergétique de la vis de dosage. - Partie spécifique - Partie B · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions B.1 à B.7 : Évaluation de la consommation électrique, établissement du bilan énergétique et calcul de l'efficacité énergétique de la chaudière à granulés. - Partie spécifique - Partie C (Choix 1) · Chaîne de puissance : structure, fonctions et solutions techniques
Questions C.1 à C.6 de la Partie C (Choix 1) : analyse de la chaîne d'alimentation de secours (tracé de flux, tension maxi et efficace, redressement, complétion de diagramme IBD, caractéristiques et… - Partie spécifique - Partie D (Choix 2) · Production d'énergie renouvelable et dimensionnement d'une installation autonome
Partie D (Choix 2) : Validation du choix de la batterie pour assurer une autonomie de secours de deux jours en cas de coupure de courant.
Métropole France remplacement - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Choix multicritères et comparaison de solutions techniques · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie 1 : Réduction des émissions de gaz à effet… · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 (Questions 1.1 à 1.4) : Comparer l'impact environnemental des émissions de gaz à effet de serre selon les types de chauffage domestique (combustible le plus émetteur, énergie la plus… - Partie 2 : Impact du chauffage au bois sur les ém… · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 2 (Questions 2.1 à 2.4) : Expliquer les dangers des PM10 pour la santé, calculer la part des émissions de PM10 liée au chauffage au bois et comparer avec le trafic routier, calculer la part… - Partie 3 - Bilan énergétique et consommation de c… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 3 : Évaluer la consommation annuelle en granulés, dimensionner le silo de stockage et analyser la filière nationale (Questions 3.1 à 3.6). - Partie 3 - Question 3.7 : Développement durable · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Expliquer pourquoi la chaudière à granulés est une solution d'avenir dans le cadre du développement durable (économie, social et environnement) en se basant sur l'ensemble des questions précédentes… - Partie 4 - Question 4.1 : Flux MEI sur le diagram… · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Identifier sur le diagramme de blocs internes SysML de la chaudière (DR1) la nature des flux : flux d'information (concernant la température), flux de matière (concernant les granulés) et flux… - Partie 4 - Questions 4.2 à 4.9 : Bilan énergétiqu… · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Questions 4.2 à 4.9 : déterminer la température eau départ chauffage, la quantité de chaleur et la puissance de chauffe nécessaires, puis la quantité optimale de granulés et le volume d'air comburant… - Partie 4 - Questions 4.10 et 4.11 : Régulation du… · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Questions 4.10 et 4.11 : À partir du document DT9, relever les valeurs limites lambda_mini et lambda_maxi de la zone idéale de combustion. Compléter ensuite l'algorigramme de régulation du débit… - Partie spécifique - Partie A (Choix 1) : Stockage… · Résistance des matériaux et dimensionnement des structures
Dimensionner la structure porteuse du silo textile (modèles 1 et 2) : relever les dimensions d'installation, justifier et calculer la charge linéique q, déterminer les efforts et la contrainte dans… - Partie spécifique - Partie B (Choix 2) : Optimisa… · Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses
Partie B (Choix 2) : Optimisation de l'alimentation en granulés. Analyse de la cinématique de l'écluse anti-retour de flamme, du choix de la transmission par chaîne, calcul des vitesses de rotation… - Partie spécifique - Partie C : Alimentation auton… · Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques
Partie C : Alimentation autonome en granulés. Questions C.1 à C.4 : reporter les cotes de positionnement sur le DRS2, vérifier la compatibilité de densité du convoyeur (DTS1 et DTS9), tracer l'axe du… - Partie spécifique - Partie D : Synthèse · Choix multicritères et comparaison de solutions techniques
Question D.1 : En vous aidant des résultats obtenus dans les différentes parties, conclure sur la validité des différentes solutions mises en œuvre concernant le stockage, l'alimentation et le…
Métropole France remplacement - Systèmes d'Information et Numérique (SIN) (2021)
Thèmes du sujet : Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données · Transmission de l'information et réseaux · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
- Partie commune - Partie 1 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 1 : comparaison de l'impact environnemental des émissions de gaz à effet de serre des différentes énergies de chauffage (Questions 1.1 à 1.4). - Partie commune - Partie 2 · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Partie 2 : Quel est l'impact du chauffage au bois sur les émissions de particules fines ? Questions 2.1 à 2.4 basées sur le document technique DT1. - Partie commune - Partie 3 (Questions 3.1 à 3.4) · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 3 : Évaluation de la consommation annuelle en granulés de bois et choix du silo (Questions 3.1 à 3.4). - Partie commune - Partie 3 (Questions 3.5 à 3.7) · Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet
Question 3.5 : Déterminer graphiquement la production et la consommation de granulés de bois en France en 2019, puis expliquer l'écart. Question 3.6 : Déterminer le nombre de foyers pouvant être… - Partie commune - Partie 4 (Question 4.1) · Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes
Sur le diagramme de blocs internes du DR1, identifier les flux d'information (température en bleu), de matière (granulés en vert) et d'énergie (en rouge/orange). - Partie commune - Partie 4 (Questions 4.2 à 4.4) · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Déterminer graphiquement θedc après 5h du matin (4.2), calculer la quantité de chaleur Qe nécessaire pour chauffer l'eau de 23°C à θedc (4.3), et calculer la puissance de chauffe Pc pour une montée… - Partie commune - Partie 4 (Questions 4.5 à 4.9) · Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique
Partie 4 (Questions 4.5 à 4.9) : Calculs de conversion de masse volumique des granulés, masse par tour de vis, nombre de tours par cycle, masse totale sur 10 min et nombre de cycles. Relevé du… - Partie commune - Partie 4 (Questions 4.10 et 4.11) · Comportement informationnel : diagrammes d'états, lois de commande et asservissements
Relever les valeurs limites de lambda pour rester dans la zone idéale (DT9) et compléter l'algorigramme de régulation du volume d'air (DR2). - Partie spécifique - Partie A · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Expliquer le fonctionnement d'un capteur de pesage à jauges, calculer la charge équivalente et justifier le choix de capteurs de 2000kg, compléter le diagramme DRS1, déterminer la tension nominale du… - Partie spécifique - Partie B (Choix 1) · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Partie spécifique - Partie B (Choix 1) : Comment vérifier la bonne réception de la valeur de la masse de granulés par le serveur ? Questions B.1 à B.4 portant sur l'algorithme de calcul de la masse… - Partie spécifique - Partie C (Choix 2) · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
PARTIE C : Comment gérer la transmission d'information au sein de la chaudière ? (Choix 2) Questions C1 à C4 sur le protocole eBUS : compléter les adresses source/destination et données des trames de… - Partie spécifique - Partie D · Transmission de l'information et réseaux
Partie D : Suivi de la consommation énergétique sur le réseau domestique (diagramme de séquence, capture de trame Ethernet IP/MAC, algorigramme de calcul d'énergie et tableau de synthèse). - Partie spécifique - Partie E · Chaîne d'information : acquisition, codage et conversion des données
Partie E : Conclusion. Calculer la taille mémoire nécessaire pour archiver 10 ans de données (en octets puis en ko) sachant qu'un relevé stocke 26 octets toutes les 4 heures pendant 245 jours par an,…
Tu peux aussi réviser par thème
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- Développement durable, impacts environnementaux et nuisances d'un projet · 81 exercices · 90 % de chances de tomber
- Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · 60 exercices · 90 % de chances de tomber
- Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · 91 exercices · 85 % de chances de tomber
- Comportement mécanique : cinématique, transmission de mouvement et vitesses · 40 exercices · 75 % de chances de tomber
- Résistance des matériaux et dimensionnement des structures · 63 exercices · 70 % de chances de tomber
- Exploitation de normes, de documents techniques et de données géométriques · 56 exercices · 60 % de chances de tomber