Partie commune - Partie 1 : Flux d'énergie et IBD · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole Candidat libre - EE 2021

Thème : Flux matière-énergie-information et diagrammes de blocs internes · Tiré du sujet Métropole Candidat libre - Energies et Environnement (EE) (2021)

Énoncé

Réhabilitation du centre nautique des Vals du Dauphiné

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.

Partie 1: quelle est la solution la plus intéressante d'un point de vue énergétique et écologique, dans le cadre de la rénovation du centre aquatique ?

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.

Principe de la cogénération

Documents techniques

DT2: Diagramme des blocs internes de la chaufferie (circuit primaire)

DT3: Diagramme des blocs internes du module de cogénération

Question 1.2

Identifier les deux blocs du diagramme de blocs internes (IBD) de la chaufferie permettant de chauffer l'eau des bassins.

Cocher, sur le DR1, les cases correspondant aux flux d'énergies entrant ou sortant du module de cogénération.

DR1: Nature des énergies mises en jeu dans le module de cogénération

· Énergie fossile · Énergie mécanique · Énergie électrique · Énergie thermique

Absorbée / Entrée · Utile / Sortie · Absorbée / Entrée · Utile / Sortie · Absorbée / Entrée · Utile / Sortie · Absorbée / Entrée · Utile / Sortie

Moteur thermique

Alternateur

Échangeur échappement · · X · X

Échangeur circuits primaires/secondaires

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Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

Premier bloc permettant de chauffer l'eau des bassins

Réponse : Chaudières / Module de cogénération

Second bloc permettant de chauffer l'eau des bassins

Réponse : Module de cogénération / Chaudières

Cocher, sur le DR1, les cases correspondant aux flux d'énergies entrant ou sortant du module de cogénération

Réponse : Moteur thermique : Énergie fossile (absorbée), Énergie mécanique (utile), Énergie thermique (utile) ; Alternateur : Énergie mécanique (absorbée), Énergie électrique (utile) ; Échangeur circuits primaires/secondaires : Énergie thermique (absorbée), Énergie thermique (utile)

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