UE 3 - Sciences appliquées à l’énergie

Contenu

— Modéliser un comportement. La connaissance de l’approche modélisation, comprendre les notions analytiques et statistiques associées au modèle.
— Présenter des données sous forme graphique pour illustrer un comportement.
— Présenter un résultat pour aider à la décision à partir de données numériques.
— Utiliser le tableur comme outil d’aide à la décision.
— Analyser, choisir, synthétiser, configurer.

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Notions d’énergie, travail, rendement, différents formes d’énergie : énergie mécanique, thermique, électrique, chimique, nucléaire, rayonnante, transformation de l’énergie d’une forme à l’autre, différents systèmes pour la transformation de l’énergie, ressources d’énergies renouvelables, principes de fonctionnement d’une éolienne, hydrolienne, hydrocentrale, centrales géothermiques, pompe à chaleur, exploitation de l’énergie des vagues, récupération de l’énergie des gouttes de pluie, système piézoélectriques, tour solaires, panneaux solaire thermiques, panneaux photovoltaïques, technologie de fabrications des cellules solaires, première, deuxième et troisième génération.

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Introduction :
Courant électrique (1re loi de Kirchhoff), tension électrique (2e loi de Kirchhoff), loi d’Ohm, loi de Joule.
Régime continu :
Dipôle passif linéaire, dipôle passif non linéaire, théorème de Millman, diviseur de tension, diviseur de courant, dipôle actif, modèle de Norton, modèle de Thévenin, théorème de superposition.
Régime sinusoïdal :
Grandeurs périodiques, représentation de Fresnel, nombre complexe associé, puissance électrique, énergie électrique.
Machines électriques :
Machine à courant continu, génératrice à courant continu (dynamo), forces de Laplace, loi de Faraday, machine synchrone triphasée, machine asynchrone triphasée.

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Compréhension des processus de charge dans les condensateurs, super-condensateurs, batteries et systèmes hybrides.

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Contenu

— Principes de la thermodynamique, étude des moteurs (Carnot, Otto, Stirling etc.), notion de rendement moteur et PAC
— Calcul du flux thermique par conduction à travers une paroi complexe via les notions de conductivité/résistance thermique
— Principe, performance et dimensionnement des solutions de stockage d’énergie (batterie, VTEP, volant d’inertie, hydrogène), problématique du stockage intersaisonnier, questionnement sur les enjeux de la mise à échelle.

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