Partie B - Questions B.1, B.2 : Choix de l'ascens… · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - EE 2023

PARTIE SPÉCIFIQUE (1,5h) — 8 points

Énergie et environnement

VÉLODROME RAYMOND POULIDOR

Mise en situation

Le vélodrome Raymond Poulidor, initialement pensé comme un équipement de plein air, est constitué d’une piste en béton sur remblai pour s’intégrer au mieux à la qualité paysagère du site.

Après la réalisation et l’utilisation des pistes, le besoin d’une couverture est devenu une évidence pour optimiser l’usage de cette structure tout au long de l’année. Une solution gonflable, communément appelée « dôme », a été privilégiée d’un point de vue économique et pour répondre efficacement aux contraintes imposées par le site en pente.

Malgré la couverture, la piste reste humide de par le phénomène de condensation.

La solution pour éviter cette condensation, a été de déshumidifier l’air entrant dans le dôme et de le réchauffer. Le contrôle de la température de l’air, de l’humidité à l’intérieur et de la température du sol permet de régler le problème en s’éloignant du point de rosée.

Travail demandé

Partie A: comment maintenir gonflé le dôme du vélodrome tous les jours de l’année ?

Trois générateurs d'air chaud placés à l'extérieur injectent de l'air neuf dans le volume du dôme afin de maintenir une pression constante de $300\text{ Pa}$ selon les conditions météorologiques.

Chaque générateur d'air a un débit disponible maximum de $30\,000\text{ m}^3\cdot\text{h}^{-1}$. Dans les pires conditions (ouverture des portes lors des accès, tempêtes où la pression augmente pour stabiliser le dôme) un maximum de $105\,000\text{ m}^3\cdot\text{h}^{-1}$ est requis.

Une centrale de traitement d'air de secours ultime ($35\,000\text{ m}^3\cdot\text{h}^{-1}$) peut assurer (sans chauffage) un fonctionnement a minima afin de maintenir le dôme en état.

Le débit d'air neuf nominal injecté toutes portes d'accès fermées est de $24\,000\text{ m}^3\cdot\text{h}^{-1}$ environ.

En cas de chute de neige, ou en cas de besoin de monter en température du volume du vélodrome, les brûleurs gaz des trois générateurs d'air sont utilisés. Ils sont alimentés par une cuve de capacité $3\text{ tonnes}$ de propane et se mettent en fonctionnement jusqu'à une température de $10\,^\circ\text{C}$ à l'intérieur du dôme.

Un anémomètre placé à l'extérieur de la couverture permet d'adapter le débit d'air pour compenser la poussée du vent sur le dôme.

Partie B: comment permettre aux personnes à mobilité réduite d'accéder aux tribunes ?

Pour le public, une tribune de 250 places assises a été aménagée au niveau supérieur de la piste. Huit places PMR sont distribuées au premier rang des tribunes afin de permettre l'accueil de tous et en famille. Un ascenseur hydraulique permet aux personnes à mobilité réduite d'accéder à cette tribune située à 3 m au-dessus du sol.

Tribune du vélodrome Raymond Poulidor

DTS6: comment fonctionne un ascenseur hydraulique ?

L'ascenseur hydraulique s'adapte à des espaces restreints, pour de faibles élévations et à des vitesses de déplacement modérées.

Contrairement à l'ascenseur électrique, il ne dispose pas de contrepoids, car la cabine est propulsée grâce à un système de vérin.

L'ascenseur se déplace par pression, grâce à une pompe hydraulique qui envoie progressivement de l'huile dans le piston afin de le pousser. Lorsque le piston se remplit, la cabine monte.

Pour descendre, la pression doit être stoppée et l'huile du piston-vérin (tube cylindrique) évacuée.

Dans le cas d'une panne, les personnes peuvent être facilement évacuées grâce à une manipulation simple qui ne nécessite pas d'électricité.

D'une manière générale, l'ascenseur hydraulique présente ces avantages par rapport à l'ascenseur électrique:

il est silencieux;

il est facile à installer;

les déplacements de la cabine s'effectuent en douceur;

son entretien est relativement simple.

DTS7: caractéristiques de l'ascenseur hydraulique du vélodrome

Type d'appareil

élévateur pour personne à mobilité réduite

Technologie

hydraulique

Entraînement

1 vérin télescopique 2 éléments 35/55mm (Ø tige)

Course (mm)

3240

Nombre total de niveaux desservis

2

Charge nominale

385 kg

Vitesse nominale

0,15 m·s⁻¹

Alimentation électrique

Mono 230V – 50 Hz – Ph+N+T

Puissance du moteur

1,5 kW

B.1

Justifier le choix d'un ascenseur hydraulique pour le vélodrome.

B.2

Justifier la course du vérin.