Partie B - Bilan énergétique et chaîne de levage · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - ITEC 2025

Thème : Bilan énergétique, rendements et efficacité énergétique · Tiré du sujet Métropole France remplacement - Innovation Technologique et Eco-conception (ITEC) (2025)

Énoncé

Partie B: comment valider l'efficacité du dégrilleur ?

La capacité du dégrilleur à traiter de grandes quantités de déchets est liée à la durée du cycle de dégrillage et à la quantité de déchets qui peuvent être évacués à chaque cycle. Le motoréducteur qui pilote le mouvement de montée/descente de la poche de raclage (6) par rapport au bâti (1) est donc déterminant pour valider l'efficacité du dégrilleur.

Ce mécanisme est détaillé dans le document-technique DTS6.

Partie B: comment valider l'efficacité du dégrilleur ?

La capacité du dégrilleur à traiter de grandes quantités de déchets est liée à la durée du cycle de dégrillage et à la quantité de déchets qui peuvent être évacués à chaque cycle.

Le motoréducteur qui pilote le mouvement de montée/descente de la poche de raclage (6) par rapport au bâti (1) est donc déterminant pour valider l'efficacité du dégrilleur.

Ce mécanisme est détaillé dans le document-technique DTS6.

DTS6: caractéristique du système de levage

Le mouvement vertical (montée/descente) de la poche de raclage (6) est piloté par un motoréducteur (3).

Celui-ci actionne trois treuils (4) qui enroulent/déroulent les deux câbles latéraux (13) et le câble central (12). Les deux câbles latéraux mettent en mouvement les deux boggies (5) qui entraînent la poche.

La figure de gauche montre la poche en position haute au niveau de la ligne d'écrêtement.

La figure de droite montre la poche en position basse au niveau du radier. La butée basse (7) détermine cette position.

Remarque: La poche de raclage est représentée en position ouverte sur les deux figures.

Moteur • Marque: Siemens

• Type: CAZ88-LA4L100-L16G

• Puissance électrique: 2,2 kW2{,}2\text{ kW}

• Intensité absorbée: 4,7 A4{,}7\text{ A}

• Déphasage: cos⁡φ=0,82\cos \varphi = 0{,}82

• Rendement: 72 %72\,\%

• Couple moteur: 10 N⋅m10\text{ N}\cdot\text{m}

Réducteur • Rendement: 96 %96\,\%

• Rapport de réduction: 1/751/75

Treuil • Rendement: 100 %100\,\%

• Diamètre treuil: 220 mm220\text{ mm}

• Diamètre câble: 8 mm8\text{ mm}

DTS7: implantation du dégrilleur

DTS8: cahier des charges (Cycle de dégrillage)

Question B.1

Reporter sur le document-réponse DRS1 les valeurs de rendements et de puissances données.

Calculer et reporter les valeurs sur DRS1 de:

ηt\eta_t le rendement global du système

PmP_m: la puissance en sortie du moteur

PrP_r: la puissance en sortie du réducteur

PtP_t: la puissance en sortie du treuil

Document-réponse DRS1: Chaîne d'énergie et puissances

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Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

Reporter la puissance électrique absorbée PeP_e

Réponse : 2200 W / 2,2 kW

Reporter le rendement du moteur ηm\eta_m

Réponse : 0,72 / 72 %

Reporter le rendement du réducteur ηr\eta_r

Réponse : 0,96 / 96 %

Reporter le rendement du treuil ηtreuil\eta_{treuil}

Réponse : 1 / 100 %

Calculer le rendement global du système ηt\eta_t

Réponse : 0,69 / 69 %

Calculer la puissance en sortie du moteur PmP_m

Réponse : 1584 W / 1,584 kW

Calculer la puissance en sortie du réducteur PrP_r

Réponse : 1521 W / 1,521 kW

Calculer la puissance en sortie du treuil PtP_t

Réponse : 1521 W / 1,521 kW

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