Le rendement énergétique

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1 Le rendement énergétique
Energie : définition (rappel) Formes d’énergie (rappel) Ordres de grandeur Puissance et énergie Rendement et efficacité énergétique

2 Energie Le mot « énergie » vient du grec energeia qui signifie « force en action ». L'énergie est une capacité à transformer un état. Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement. En mécanique, on parle de travail. c'est un peu une monnaie d'échange commune entre les phénomènes physiques. Ces échanges sont contrôlés par les lois et principes de la physique. L'unité officielle de l'énergie est le Joule (J) mais on lui préfère souvent le kilowatt heure (kWh). Ou encore la calorie (Cal)

3 Qu’est-ce que l’énergie
C’est la capacité d'un système à produire un travail (des actions) ou de provoquer un changement. C'est une grandeur physique qui caractérise l'état d'un système. L'énergie s'exprime en joules. (1 J = 1N x 1m)

4 Formes d’énergie Formes électriques : Formes thermiques :
Formes chimiques : Formes mécaniques :

5 Formes d’énergie Formes magnétiques: Forme atomiques ou nucléaires :

6 Ordres de grandeur : Principe de conservation: 1m 1 Joule 1 KWh 10m
(0,66 $) 10m 100 g 3600 Kg Principe de conservation: Quel que soit la conversion opérée, il y a conservation de l’énergie : énergie entrante = énergie sortante. Cependant, une partie sera systématiquement convertie en chaleur, on considère que la chaleur est une forme « non noble » de l’énergie.

7 Puissance et énergie. Pour retourner un carré de jardin afin d'y faire vos plantations, vous avez 3 possibilités : Utiliser une bêche et vos muscles, utiliser un motoculteur ou encore utiliser un tracteur et une charrue. On comprend aisément que le travail sera fait plus rapidement avec le motoculteur qu'avec vos seuls muscles et encore plus vite si vous utilisez un tracteur... La différence entre ces trois moyens est la puissance : Le motoculteur est plus puissant que vos muscles et le tracteur plus puissant que le motoculteur. Définition : La puissance est l'énergie fournie d’un système à un autre par unité de temps. La puissance correspond donc à un débit d'énergie : deux systèmes de puissance différente pourront fournir le même travail (la même énergie), mais le système le plus puissant sera le plus rapide. La puissance devrait donc s’exprimer en Joules/seconde ou en kWh/h Par simplification l’unité de puissance est donc le Watt (W) 1W=1J/s On peut aussi exprimer la puissance en Chevaux vapeur (HP) 1HP=736 W

8 Rendement et efficacité énergétique.
Le rendement est le ratio entre l’énergie absorbée et l’énergie restituée par un convertisseur d’énergie. Puissance électrique absorbée Puissance mécanique restituée Puissance perdue (chaleur) Le rendement est un nombre sans dimension. Il est compris entre 0 et 100%.

9 Rendement et efficacité énergétique.
L’efficacité énergétique rend compte de l’énergie nécessaire pour rendre un service donné. Exemple, l’efficacité lumineuse d’une lampe Flux lumineux émis en Lumens Puissance électrique absorbée En Watt Efficacité lumineuse en lumens par watts

10 Le rendement énergétique
Le rapport entre l'énergie ayant la forme qui nous intéresse et l'énergie dépensée pour l'obtenir. C’est le pourcentage de l’énergie consommée qui a été transformé en énergie utile. Rendement énergétique = Quantité d’énergie utile (J) X 100 Quantité d’énergie consommée (J)

11 Exemple de problème Pour effectuer un travail de J. Une machine consomme J. Quel est le rendement énergétique de cette machine ? Rendement énergétique = Quantité d’énergie utile (J) X 100 Quantité d’énergie consommée (J) Rendement énergétique = J X 100 = 20% J