Partie 6 - Sources et natures d'énergie · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - EE 2022

Partie 6: Gestion des énergies pour le chauffage

Partie 6: comment optimiser la gestion des énergies pour le chauffage de l'eau des bassins, de l'eau chaude sanitaire et des locaux ?

La piscine Boiséo a un besoin important en énergie thermique destinée à:

chauffer l'eau des bassins;

chauffer l'eau chaude sanitaire (ECS) pour les douches, les lavabos, et le local du personnel;

chauffer les locaux.

La production d'énergie thermique est assurée par 3 systèmes:

des panneaux solaires thermiques posés horizontalement sur le toit du bâtiment, d'une puissance de 45 kW;

trois pompes à chaleur (PAC) d'une puissance totale de 75 kW;

une chaudière à gaz d'une puissance de 700 kW.

Fonctionnement nominal

En fonctionnement nominal, c'est-à-dire pour maintenir la température de l'eau dans le bassin et chauffer les locaux, la consommation est de 300 kW. Cette puissance est prioritairement fournie par les panneaux solaires thermiques et les pompes à chaleur.

Données pour le remplissage et le chauffage de l'eau

La piscine est alimentée en eau par le réseau public. L'eau arrive à une température de 12 °C.

Les bassins contiennent 660 m³ d'eau.

Lors du remplissage des bassins, il faut chauffer l'eau pour qu'elle puisse atteindre sa température nominale de 28 °C.

On rappelle que: $W = \Delta\theta \cdot m \cdot C_p$

$\Delta\theta$: différence de température en °C

$m$: masse de l'eau en kg

$C_p$: chaleur massique de l'eau = 4185 J·kg⁻¹·°C⁻¹

$W$: énergie en Joule

1 m³ d'eau a une masse de 1000 kg

DT2 - Diagramme SysML des exigences pour le complexe aquatique

Consultez le diagramme des exigences DT2 ci-dessous:

6.1

Identifier sur le diagramme des exigences DT2 les 3 sources qui alimentent la piscine en énergie. Préciser pour chacune d'elles s'il s'agit d'une énergie renouvelable ou non-renouvelable, d'une énergie primaire ou secondaire.

Source 1 (Exigence Id 1.5.1)

Source 2 (Exigence Id 1.5.2)

Source 3 (Exigence Id 1.5.1.1)

6.2

De ces trois sources d'énergie, préciser celle qui devrait être mise en œuvre en priorité et pour quelles raisons.