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Sciences et techniques de spécialité S8

Code UE : USEEQ3

  • Cours
  • 11 crédits

Responsable(s)

Denis LABROUSSE

Contenu

  • STS281  Initiation à la Recherche 
Les apprenants s’organisent par groupes de deux.
 
Dans le programme, il y a 2 étapes :
 
    • Les élèves assistent à une conférence d’un chercheur ou d’un enseignant-chercheur, sur une thématique liée à la spécialité. La conférence peut être à distance ou en présentiel. Dans tous les cas, la conférence est planifiée. Chaque groupe réalise une synthèse en anglais sur un diaporama de 2 pages qui sera évalué.
 
    • Un comité d’enseignants-chercheurs, notamment de Cnam Paris, décide d’une thématique de recherche actuelle, en lien avec la conférence de la première étape. Chaque groupe doit mener une étude bibliographique pertinente, réaliser un rapport présentant une méthodologie, l’état de l’art, les laboratoires publiques et privés engagés, etc.
 
Pour quelques groupes, peu nombreux, l’étude bibliographique peut être remplacée par la participation :
  • à une activité dans un laboratoire de recherche,
  • ou, à la conception de nouveaux travaux pratiques (enseignement) dans la spécialité.
 
  • STS282  Énergie solaire et pompes à chaleur
Solaire thermique
  • Le Rayonnement du Soleil :
    • La constante solaire ;
    • Définitions des angles et équations ;
    • Rayonnement sur une surface inclinée ;
    • Rayonnement extraterrestre sur une surface horizontale.
  • Le Rayonnement Terrestre :
    • Distribution des jours et des heures clairs et nuageux ;
    • Composantes diffuse et directe du rayonnement horaire, journalier, mensuel ;
    • Modèles de rayonnement diffus.
  • Les Capteurs Plans :
    • Coefficient global de perte de chaleur ;
    • Équation du capteur ;
    • Tests des capteurs ; 
    • Corrections de débit ;
    • Les Capteurs à Concentration CPC ;
    • Équation des capteurs CPC.
  • Les Charges des Systèmes Solaires :
    • Nécessité du stockage ;
    • Stratification dans les ballons ;
    • Exemples de charges fonction du temps ;
    • Charge de chauffage résidentiel.
  • Calculs Thermiques des Systèmes :
    • Modèles de composants ;
    • Utilisation d'une équation de capteur modifiée ;
    • Régulation ;
    • Fraction solaire et fraction d'économies solaires.
  • Économie des Systèmes Solaires :
    • Coût des systèmes solaires ;
    • Actualisation et Inflation ;
    • Incertitudes dans les analyses économiques.
  • Les Logiciels de Simulation :
    • Évolution des logiciels.
    • Présentation de SimSol 2.0 :
    • Les paramètres géographiques ;
    • Les besoins en eau chaude sanitaire ;
    • Les résultats et rapports de simulation.
Centrales solaires thermodynamiques
  • Introduction – Historique
  • Technologies solaires à concentration
- Intérêt de la concentration
- Systèmes concentrateurs
- Composants pour la production de chaleur et la conversion en électricité
- Stockage et hybridation
  • État de l'art des centrales solaires thermodynamiques
- Centrales solaires de première génération et travaux exploratoires
- Centrales solaires de deuxième génération : des prototypes pré commerciaux
- Tours solaires
- Perspectives
- Stratégie de pénétration du marché
  • - Centrales du futur et efforts de recherche
Pompes à chaleur
  • Principe et description d’une pompe à chaleur
  • Différents composants
  • Sources de chaleur
  • Fonctionnement et performance d’une pompe à chaleur
  • Types de pompes à chaleur
PAC air/eau, PAC sol/eau, PAC eau/eau, PAC air/air
Application
 
 
  • STS283  Efficacité énergétique
Bilan thermique d'éléments des bâtiments dans une entreprise
  • Matériaux d'isolation
  • Transmission thermique
  • Caractéristiques thermiques dynamiques
  • Aération
Bilan thermique d’un bâtiment
  • Bilan énergétique
  • Déperditions par transmission
  • Déperditions par ventilation
  • Apports d'énergie solaire et gains internes
  • Besoins de chauffage
  • Comportement thermique dynamique d'un bâtiment
Synthèse et interactions
  • Recherche des énergies à disposition dans l’entreprise
  • Mesures et coûts
  • Définition des axes d’amélioration
  • Présentation d’une procédure d’audit énergétique
  • Indicateurs
  • Simulation d’un cas (pratique)
  • Plan d’actions et Suivi des travaux
Efficacité énergétique industrielle
  • Facteur de puissance des moteurs
  • Machines de production. Production de froid
Bilan énergétique de l’entreprise
Système de management de l’énergie
 
  • STS284  Energie photovoltaïque
Énergie photovoltaïque : composants
  • Composants de base d’un système photovoltaïque
    • La cellule photovoltaïque : structure et fonctionnement
    • Le module photovoltaïque, technologie

Modalité d'évaluation

  • Contrôle continu
  • Projet(s)
  • Examen final

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