Exploitation pédagogique d’une activité pratique relative à l’approche globale d’un système pluri-technique Kévin Audoux/agrégation S2I Pompe à chaleur.

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1 Exploitation pédagogique d’une activité pratique relative à l’approche globale d’un système pluri-technique Kévin Audoux/agrégation S2I Pompe à chaleur (air/eau) Etude énergétique/S-SI

2 Plan Présentation du système Expérimentation et résultats
Le référentiel de STI2D Séquence pédagogique Conclusion Kévin Audoux

3 Présentation du système
Le système s’appuie sur le principe de cycle fermé de la thermodynamique: Kévin Audoux

4 Présentation du système
Diagramme de bloc interne du système: AIR Kévin Audoux

5 Présentation du système
Diagramme de bloc interne du système: Kévin Audoux

6 Présentation du système
Diagramme de bloc interne du système: Kévin Audoux

7 Présentation du système
Le système s’appuie sur la thermodynamique: Kévin Audoux

8 Présentation du système
Principe de réversibilité: Vanne 4 voies Kévin Audoux

9 Expérimentation et résultats
Elaboration du protocole pour mesurer le COP en refroidissement Expérimentation pour mesurer le COP Kévin Audoux

10 Expérimentation et résultats
Définition de la PAC: 𝐶𝑂𝑃= 𝑄 𝑐𝑎𝑙𝑜 𝑊 𝑎𝑏𝑠 , 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 + 𝑊 𝑎𝑏𝑠 , 𝑎𝑥𝑖𝑙𝑖𝑎𝑖𝑟𝑒𝑠 Kévin Audoux

11 Expérimentation et résultats
Tsortie Tentrée Kévin Audoux

12 Expérimentation et résultats
Mesure de la puissance consommée : Sonde de courant + sonde de tension différentielle. 𝑃 é𝑙𝑒𝑐 =800𝑊 + - 30% Kévin Audoux

13 Expérimentation et résultats
Approximation de la quantité d’énergie: 𝑄 𝑒 = 𝑐 𝑝 𝛥𝑇 Au niveau de l’échangeur: 𝑑 𝑄 𝑒 𝑑𝑡 = 𝑃 𝑒 = 𝑄 𝑣 .𝜌. 𝑐 𝑝 𝛥 𝑇 𝑒 Kévin Audoux

14 Expérimentation et résultats
Le COP est donc : 𝐶𝑂𝑃= 𝑃 𝑒 𝑃 é𝑙𝑒𝑐 𝐶𝑂𝑃= 𝑄 𝑣 .𝜌. 𝑐 𝑝 𝛥 𝑇 𝑒 𝑃 é𝑙𝑒𝑐 2.3 mais erreur sure sur la puissance elec Kévin Audoux

15 Le référentiel de STI2D Effectif d’environ 30 élèves.
imperméables à des approches trop déductives et abstraites. -> approche inductive préférée Baccalauréat Projet en Terminale (70h) Kévin Audoux

16 Le référentiel de la STI2D
4 spécialités (5h en 1ère et 9h en Term): ARCHITECTURE ET CONSTRUCTION ÉNERGIES ET ENVIRONNEMENT INNOVATION TECHNOLOGIQUE ET ÉCOCONCEPTION SYSTÈMES D’INFORMATION ET NUMÉRIQUE Kévin Audoux

17 Le référentiel de STI2D Enseignements technologiques transversaux (7h en 1ère et 5h en Term) +1h(en langue vivante) 6 objectifs de séquences dont: O4 Décoder l’organisation fonctionnelle,structurelle et logicielle d’une système: CO4.1: Identifier et caractériser les fonctions et les constituants d’un système ainsi que ses entrées/sorties. Kévin Audoux

18 Séquence pédagogique Objectifs de la séquence CI: Technologie
Kévin Audoux

19 Séquence pédagogique Placement de séquence: 1er trimestre de 1ère
Volume horaire: 9h de TP ,6h d’étude de dossier , 2h de cours

20 Séquence pédagogique Découpage Horaire: ED1 ED2 ED3 C C1 C 2 TP 1 TP 2
Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3

21 Séquence pédagogique TP1: découverte du système et des différentes partie de celui-ci. A l’aide d’une analyse fonctionnelle, en déduire la fonction de chaque élément. ED1: étude de dossier sur le système industriel d’un TP non traité. Etude du cahier des charges et introduction de la notion de rendement.

22 Séquence pédagogique TP2-3: roulement des systèmes et étude approfondi des différents rendements des sous-systèmes, introduction du modèle de comportement. ED2: Point technologie sur les convertisseurs. C1: synthèse sur les convertisseurs et les rendements C2: Synthèse sur le modèle de comportement

23 Séquence pédagogique Application de la PAC Etude de dossier sur le COP
Mesure du COP en TP Kévin Audoux

24 Conclusion Présentation complète du système Les opportunités:
Démarche inductive pour la séquence Kévin Audoux