Partie 1 - Questions 1.1 et 1.3 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole Candidat libre - ITEC 2021

Mise en situation

Le centre nautique des Vals du Dauphiné à La Tour-du-Pin est situé dans le département de l'Isère (38) entre Lyon et Grenoble. La piscine est ouverte toute l'année, à des horaires variés.

L'établissement est équipé d'un bassin sportif intérieur. Pour les beaux jours, la piscine municipale dispose également d'un espace extérieur composé d'un second bassin, d'un plongeoir et d'une pataugeoire pour les enfants. Des équipements de bien-être comme un solarium permettent de se détendre.

Ouvert au début des années 1970, ce centre nautique intercommunal dispose d'une architecture particulière, que les habitants souhaitent conserver et valoriser. Construit à flanc de colline, les bassins posés sur des pieux profondément ancrés au sol sont répartis sur deux niveaux et l'ensemble de l'équipement sur 4 niveaux. Après plus de quarante années de fonctionnement et bien que régulièrement entretenu, le bâtiment poursuit sa rénovation afin de s'adapter aux normes en vigueur et de contrôler ses consommations énergétiques.

Au programme d'importants travaux de rénovation ont donc été entrepris tels que:

le remplacement des menuiseries extérieures du RDC et R+1 y compris le sas d'entrée;

le remplacement de la centrale de traitement de l'air (CTA);

la rénovation du traitement d'eau avec système de pompage et réchauffage bassin;

la rénovation complète de la chaufferie: mise en place d'une nouvelle chaudière à condensation et d'une micro-cogénération, reprise de tous les départs chaufferies;

le système de gestion technique du bâtiment (GTB) qui supervise et contrôle les services comme le chauffage, la ventilation et le conditionnement d'air, s'assurant qu'ils fonctionnent de la façon la plus efficace et la plus économique possible;

le remplacement des luminaires par des LED dans la halle du bassin sportif.

Schéma de coupe du centre aquatique indiquant les zones de rénovation: isolation extérieure et menuiseries, traitement d'air performant, éclairage LED, chaudière condensation et cogénération, remise à neuf du système de traitement d'eau.

Principe de la cogénération

La cogénération est la production simultanée d'une énergie thermique et d'une énergie mécanique à partir d'une unique source d'énergie primaire.

L'énergie thermique est utilisée pour les besoins de chauffage du bâtiment et des bassins (avec ou sans production d'Eau Chaude Sanitaire). L'énergie mécanique est utilisée pour produire de l'électricité via un alternateur.

Étude du bilan énergétique et écologique

Question 1.1

Décrire, d'après le document DT1, la tendance des consommations énergétiques des piscines françaises.

Citer la technologie de consommation d'énergie la plus performante.

Question 1.3

Justifier le choix de la cogénération d'un point de vue du bilan écologique, pour le centre aquatique de la Tour du Pin, d'après le document DT4.

Rejets

Sans cogénération

Avec cogénération

Différentiel

Différentiel %

Emissions de Dioxyde de Carbone

138,25 t

149,4 t

+11,15 t

+8%

Emissions de Dioxyde de Soufre

71,87 kg

58,59 kg

-13,28 t

-18%

Emissions de Oxyde d'Azote

140,83 kg

137,6 kg

-3,23 t

-2%

Emissions d'autres particules

171,145 kg

155,61 kg

-15,535 t

-9%