Les compétences que l'on veut faire acquérir aux élèves

Exemple d'évaluation alimenterdistribuerconvertirtransmettre relais Radiateur céramique Alimentation 12V acquérirtraiter Transmettre communiquer Température programmée Température de la pièce Sonde de T° programmateur comparateur fils Interface : affichage digital électricité T° régulée dans la maison 1° identifiez le(s) composant(s) qui participe(nt) à la gestion de l'énergie : - en entourant en bleu ceux de la chaine d'énergie - et en orange ceux de la chaine d'information.

Exemple de synthèse Répartition de la consommation d'énergie par secteur d'activité Répartition de la consommation d'énergie dans l'habitat Il est important d'économiser de l'énergie dans l'habitat car c'est un secteur très « gourmand »... Un des moyens d'économiser de l'énergie, c'est de réguler la température dans la maison suivant nos besoins (t° confortable lorsque l'on rentre du travail, le soir pour lire ou regarder la télévision, une t° moins élevée dans les chambres...)

Exemple de synthèse alimenterdistribuerconvertirtransmettre relais Radiateur céramique Alimentation 12V acquérirtraiter Transmettre communiquer Température programmée Température de la pièce Sonde de T° programmateur comparateur fils Interface : affichage digital électricité T° régulée dans la maison Les composants qui participent à la régulation de l'énergie dans le système que l'on a étudié sont entourés ci-dessous :

L’efficacité énergétique est le rapport entre ce qui peut être récupéré utilement par l’utilisateur d’un objet technique (éclairage, moteur, chauffage, …) et la quantité d’énergie (électricité, gaz, pétrole, …) utilisée pour le faire fonctionner. Chaque objet vendu est muni d’une « étiquette Energie ». L’efficacité énergétique est exprimée par une lettre, de A (pour ceux qui ont la meilleure) à G (pour ceux qui ont la plus mauvaise). Exemple de synthèse

Énergie thermique (95% de pertes) Énergie thermique (pertes) Énergie rayonnante lumineuse Énergie rayonnante lumineuse Pourquoi une ampoule de puissance supérieure ne produit pas plus d'éclairement ? P = 37 W P = 3 W Dans notre exemple, pour un éclairement identique, l'ampoule à incandescence consomme plus d'énergie que l'ampoule à dels. L'ampoule à incandescence a une efficacité énergétique moindre que l'ampoule à dels car l'ampoule à incandescence perd énormément d'énergie en chaleur... D'après la loi de conservation d'énergie, TOUTE l'énergie entrant dans le système doit être conservée ou transformée ! Exemple de synthèse

Exemple de démarche On nous parle d'économiser l'énergie ; mais quel secteur d'après vous consomme le plus d'énergie ? Exemples d'hypothèses des élèves (possibilité d'utiliser freemind pour le brainstorming): - les transports - les entreprises Comment valider mes hypothèses ? -recherches.... (site de l'ADEME...) À partir de la Synthèse : Répartition de la consommation d'énergie par secteur d'activité Répartition de la consommation d'énergie dans l'habitat Il est important d'économiser de l'énergie dans l'habitat car c'est un secteur très « gourmand »...

Exemple de démarche Comment faire des économies d'énergie dans la maison ? Hypothèses des élèves : Exemples d'hypothèses des élèves : - en isolant la maison - en utilisant un récupérateur d'eau - en éteignant les écrans en veille - en utilisant des ampoules à économie d'énergie - en utilisant des panneaux solaires …

Exemple de démarche Par questionnement … Et par rapport à l'utilisation de la domotique (cf la présentation de début d'année) ? - En régulant le chauffage - en faisant éteindre toutes les lumières en même temps (cf une vidéo de début d'année) - en mettant tous les appareils sous tension comme la télé, le magnétoscope … commandés par une télécommande... Comment peut-on réguler le chauffage à votre avis ? Hypothèses des élèves : en baissant avec le bouton (une tête thermostatique), on augmente ou on baisse... Et si on souhaite que ce soit automatique ?.... Pour en arriver au principe du régulateur automatique de chauffage

Comment valider mes hypothèses ? Hypothèses des élèves : - En observant un système réel - en faisant une recherche sur internet (vidéo …) déterminons les critères d'évaluation associés aux objectifs : Si le chauffage s'actionne lorsque la t° est plus basse que celle que j'ai programmée et si il s'arrête lorsque la t° atteint le seuil programmé. Proposer aux élèves la maquette « régulation » pour manipuler et vérifier leur hypothèse Exemple de démarche

On va essayer de remplir les chaines d'information et d'énergie : alimenterdistribuerconvertirtransmettre acquérirtraiter Transmettre communiquer Exemple de démarche

Et quels sont les composants qui participent à la gestion de l'énergie ? alimenterdistribuerconvertirtransmettre relais Radiateur céramique Alimentation 12V acquérirtraiter Transmettre communiquer Température programmée Température de la pièce Sonde de T° programmateur comparateur fils Interface : affichage digital T° régulée dans la maison électricité Exemple de démarche

Vous avez proposé d'utiliser des ampoules à économie d'énergie, mais comment comparer les quantités d'énergie consommées par des ampoules utilisant des technologies différentes ? Hypothèses des élèves : Comment valider mes hypothèses ? À construire avec les élèves car ils n'ont pas les pré requis nécessaires !! puissance, lumen - lecture des étiquettes (difficile car les unités utilisées sont différentes : lumen, lux, candela) et pas d'étiquette énergétique pour tous les produits - expérimentation : - mesure de l'éclairement (cf diapo suivante) - mesure de la puissance déterminons les critères d'évaluation associés aux objectifs : À luminosité équivalente, l'ampoule à économie d'énergie consomme moins Proposer aux élèves la maquette « efficacité énergétique » pour manipuler et vérifier leur hypothèse Exemple de démarche

Validation attendue : Pour un éclairement identique, l'ampoule à incandescence consomme plus d'énergie que l'ampoule à dels. Résultats attendus après expérimentation Les ampoules à incandescence et à del ont le même éclairement, peut-on dire qu'elles ont la même consommation d'énergie ? L'Énergie consommée est égale au produit de la puissance par le temps d’utilisation E (Joules ou Wattheure) = P (Watt) x t(heure) Exemple de l'ampoule à incandescence : une ampoule de puissance P = 37 Watts qui fonctionne pendant un temps t = 5 heures consomme : E= P x t= 37 x 5 = 185 Wh Pour l'ampoule à dels : Exemple de démarche