Partie 5 - Confort thermique et ventilation · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - ITEC 2024

Partie 5: comment assurer le confort thermique des passagers d'une cabine ?

La cabine ne dispose pas de fenêtres ouvrantes. En cas d'arrêt prolongé en plein soleil, la température intérieure peut atteindre des valeurs difficilement supportables pour les passagers.

Principe de fonctionnement de la ventilation:

Le principe de la ventilation de la cabine est présenté sur le DT11. Quatre fonctionnements sont possibles:

En fonctionnement NORMAL, la cabine est en mouvement et elle se ventile naturellement grâce aux grilles d'aération hautes et basses. Sans passager, tous les ventilateurs sont arrêtés. En présence de passager(s), les ventilateurs bas (VB) fonctionnent et tout l'air est rejeté à l'arrière de la cabine du fait de son déplacement.

En fonctionnement ARRET PROLONGÉ, sans passager, tous les ventilateurs sont arrêtés. En présence de passager(s), les ventilateurs bas (VB) fonctionnent tout comme le ventilateur d'extraction (VEX) qui extrait l'air de la cabine entrant par les grilles d'aération.

En fonctionnement EXTRACTION, avec ou sans passager(s), tous les ventilateurs fonctionnent.

En fonctionnement PARKING, tous les ventilateurs sont arrêtés.

En plus de la ventilation, les concepteurs ont équipé la cabine de deux spoilers, un à l'avant et un à l'arrière.

DT11: principe de la ventilation de la cabine

La ventilation passive est réalisée grâce à des grilles d'aération en bas et au plafond à l'avant et à l'arrière de la cabine. La ventilation active est réalisée par des ventilateurs situés en bas de la cabine (VB) et en toiture (VEX). Un détecteur de mouvements fixé au plafond détecte la présence de passagers (DP).

Le spoiler est un élément de carrosserie dont la forme a été étudiée pour canaliser le flux d'air. Il permet de diminuer les turbulences et d'améliorer le débit d'air.

Résultats des tests de confort thermique:

Date du test: 21 juin 2022

Température extérieure: 37,5 °C

Relevés des températures ambiantes à l'intérieur de la cabine:

Test

Spoiler AR

Spoiler AV

Fonctionnement normal

Arrêt prolongé

Test n°1

retiré

retiré

38,5 °C

44 °C

Test n°2

en place

retiré

38 °C

42,7 °C

Test n°3

retiré

en place

38,5 °C

42,7 °C

Test n°4

en place

en place

37,7 °C

42 °C

Spoiler AR = spoiler à l'arrière de la cabine | Spoiler AV = spoiler à l'avant de la cabine

5.1

Citer l'exigence imposée concernant le confort thermique de la cabine en fonctionnement normal et en arrêt prolongé par temps chaud (se référer au diagramme des exigences DT1).

5.2

Compléter le document réponses DR5 en représentant avec des flèches les flux d'air entrant et sortant de la cabine en présence de passagers en fonctionnement NORMAL et en ARRÊT PROLONGÉ.

Exemple donné sur DR5 (sans passager):

5.5

En plus de la ventilation, les concepteurs ont équipé la cabine de deux spoilers, un à l'avant et un à l'arrière.

À partir des résultats des tests de confort thermique (DT11, pour une température extérieure de $37{,}5\ ^\circ\text{C}$), montrer que seul ce choix permet de répondre aux exigences de confort imposées.