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CENTRE DINTERET: 2 séquences Comment agir sur la consommation dénergie dans lhabitat ? Contexte : Les élèves ont travaillé lors de la séquence x sur la.

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1 CENTRE DINTERET: 2 séquences Comment agir sur la consommation dénergie dans lhabitat ? Contexte : Les élèves ont travaillé lors de la séquence x sur la chaîne dénergie, chaine dinformation. Il est possible de mettre les élèves en recherche de systèmes techniques pour mieux gérer les consommations dénergie dans lhabitat. On se limitera aux systèmes de chauffage et déclairage, lobjectif principal est de mettre en évidence les apports de la programmation et de lautomatisation sur la consommation dénergie dans lhabitat.

2 Comparer les quantités dénergies consommées par deux objets techniques. Efficacité énergétique Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de lobjet technique. Efficacité énergétique Rechercher et décrire plusieurs solutions techniques pour répondre à une fonction donnée. Solutions techniques. Identifier dans la chaîne de lénergie les composants qui participent à la gestion de lénergie et du confort. (1) Gestion de lénergie, régulation Identifier les étapes dun programme de commande représenté sous forme graphique. (1) Traitement du signal. Identifier les éléments qui déterminent le coût dun objet technique. (1) Contraintes économiques Modifier la représentation du programme de commande dun système pour répondre à un besoin particulier et valider le résultat obtenu (2) Traitement du signal. But recherché : Identifier des éléments de commande qui permettent dengager une gestion de lénergie dans une maison individuelle, automatiser un système déclairage et de chauffage. Socle commun Pilier 3 : Lélève vérifie quun paramètre influe ou pas sur le phénomène étudié. L'élève exprime correctement des résultats et justifie leur pertinence par rapport à la question. À partir dune observation, dune série de mesures, dun tableau, lélève donne le sens de variation de la grandeur étudiée.

3 CENTRE DINTERET: 2 séquences Structuration Comment agir sur la consommation dénergie dans lhabitat ? Le thermostat dambiance régule la température ambiante à une valeur choisie en agissant sur linstallation de chauffage. Il évite les variations brutales de température et améliore ainsi le confort thermique. Le programmateur est utilisé pour ajuster la température dans plusieurs zones en fonction du moment de la journée et de loccupation des lieux. Lutilisateur choisit la température de consigne en fonction de lheure et de la zone La sonde mesure la température de lair extérieur. Elle est reliée à la centrale de régulation et permet danticiper les variations météorologiques 1) la régulation : elle permet de maintenir la température ambiante à une valeur choisie quon appelle température de consigne. 2) la programmation : elle permet de faire varier la température de consigne en fonction : Du moment de la journée (jour/nuit). Du jour de la semaine. De loccupation des lieux. Des différentes pièces (chambres/salon/cuisine

4 Evaluation Comment agir sur la consommation dénergie dans lhabitat ? Pilier 3 : I1 Lélève vérifie quun paramètre influe ou pas sur le phénomène étudié. I2 L'élève exprime correctement des résultats et justifie leur pertinence par rapport à la question. I3 À partir dune observation, dune série de mesures, dun tableau, lélève donne le sens de variation de la grandeur étudiée. Réinvestir dans la programmation dun ensemble domotique DOMOTIQUE4 (logiciel à télécharger) Demander aux élèves de programmer, à partir dun scénario donné, des actions en fonction dévènements puis simuler sur la maquette électronique d une maison domotique Salle pupitre travail individuel Le déroulement du scénario est respecté Les actions sont bien associées aux évènements Q1 I1 Q2 I2 Q3 I3 Soin

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6 Activités des élèves : Séquence 1 Séance 1 Dans lhabitat quels sont les appareils consommateurs dénergie ? Support de départ : 1 Vidéo Chauffage Eclairage cuisson lavage…. Recentrer sur les 2 postes : Chauffage et Eclairage Mettre en évidence que pour les autres postes il est difficile dintervenir sans changer lappareil (machine à laver, four, réfrigérateur) Activités de groupes 1-Décrivez vos systèmes de chauffage…. Chauffage central Chauffage pièce par pièce 2-Décrivez vos modes déclairage Chauffage et Régulation.pdf site « Confort et domotique » ou à mettre à disposition sur le réseau Synthèse de la séance : Thermostat Programmateur Chaudière Gaz, fioul, charbon, bois… Radiateur électrique, eau chaude Type dampoules, législation, Cf. documents Développement durable Catalogue Leroy merlin, Bricoman…. Site CONFORT ET DOMOTIQUE »

7 Séance 2 Constater des consommations dénergie Site « Confort et domotique » Parcours défini par lenseignant Chauffage sans programmation /constat consommation Gestion des plages horaires / constat consommation Gestion des plages horaires et température / constat consommation Synthèse : Cas ConsommationCoût/jourCoût/annuel(6mois) Site CONFORT ET DOMOTIQUE »

8 Séquence 1 Séance 2 Activités des élèves : Travail à effectuer : Puissance de chauffage et régulation Allez directement au N° 4 1.Choisir la puissance 2.Maintenir une température 3.Constater linfluence de paramètres extérieurs 4- Programmer la température et observer la consommation. Programmer la température et observer la consommation Réaliser les 3 activités suivantes : 1.Chauffage sans programmation /constat consommation 2.Gestion des plages horaires / constat consommation 3.Gestion des plages horaires et température / constat consommation Sur feuille compléter le tableau :

9 Séance 3 Comment rendre automatique les manipulations que vous avez faites ? Activités de groupes Ecrire la suite logique des actions à partir dun texte « Vie de famille »« Vie de famille » Reporter sur la grille « chronogramme » Le thermostat programmable Manipulation sur lobjet Entrer les données dans le programmateur Simulation (avec une lampe 12volts) Synthèse : Présentation des travaux vidéo-proj + caméra Rythme de vie dune famille de 4 personnes composées de Mr et Mme Dupont et de leurs 2 enfants. Mr Dupont travaille du lundi au vendredi de 8h00 à 17h00; Il part à 7h30 et conduit les enfants à lécole et rentre à 17h30. Ils se lèvent 1h avant de partir. Mme Dupont travaille lundi, mardi, jeudi et vendredi de 8h00 à 16h30, elle part à 7h45 et rentre à 16h45 après avoir récupérer les enfants à lécole. Elle travaille le mercredi matin, elle part à 7h45 et rentre à 12h15. Les samedi et dimanche, la famille se lève à 8h00 et se couche à 23h00. Tous les jours de la semaine, la famille se couche à 22h30. Sachant que pour avoir la température de 20°C dans la maison ( lorsque la température est de 17°C), il faut 1h30, faire le chronogramme de la programmation du chauffage pour une semaine. Rappel: lobjectif est de faire des économies de chauffage: on baisse la température à 17°C la nuit ou lorsque lon est pas là la journée.

10 Séquence 2 Séance 1 A partir des documents mis à disposition, Site « Confort et domotique » Parcours défini par lenseignant Eclairage du couloir dune habitation Fiche technique du détecteur de mouvement Fiche de câblage de lensemble « détecteur- système déclairage Expliquer comment vous procédez pour automatiser léclairage du couloir dune maison Comment intervenez-vous sur le détecteur pour augmenter le temps déclairage ? Le système ne fonctionne pas en cas de pénombre (pas dobscurité complète) comment intervenez-vous sur le détecteur ? Synthèse : Présentation des travaux vidéo-proj + caméra

11 Réinvestir dans la programmation dun ensemble domotique DOMOTIQUE4 (logiciel à télécharger) Demander aux élèves de programmer, à partir dun scénario donné, des actions en fonction dévènements puis simuler sur la maquette électronique d une maison domotique Salle pupitre travail individuel Séance 2 Evaluation :

12 Exemple n°1 : Simuler une présence pendant les vacances : Les propriétaires de la maison vont partir en vacances et ils désirent programmer la maison pour laisser croire à une activité normale dans la maison. - Ouvrir les volets des fenêtres à 8h - Si il y a du soleil ouvrir le parasol à 12h et le fermer à 14h - Allumer la lumière dans le séjour, pendant une heure, à 20h - Puis allumer la lumière dans la chambre, pendant une heure, à 22h et fermer les volets des fenêtres - Quel que soit le moment de la journée, si une fenêtre est cassée, enclencher la sirène d'alarme et envoyer un SMS

13 CENTRE DINTERET: 2 séquences Synthèse Comment agir sur la consommation dénergie dans lhabitat ? Pour agir sur la consommation dénergie dun système déclairage 1) il sera possible de commander la mise sous la mise sous tension des lampes pendant une durée limitée uniquement en cas de présence dun usager et si la luminosité dun lieu est insuffisante 2) Il sera également possible de choisir des ampoules qui consomment moins


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