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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Expérimentation et résultats Tsortie Tentrée Kévin Audoux

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

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

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

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

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

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

Séquence pédagogique Objectifs de la séquence CI: Technologie Kévin Audoux

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

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

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.

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

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

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