UE 3 - Sciences appliquées à l’énergie

— 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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Interaction rayonnement-matière : création d’excitons, les semi-conducteurs intrinsèques, les semi-conducteurs dopés P et N, la jonction P-N. Théorèmes généraux en électricité : lois de Kirchhoff, les théorèmes de Thévenin, Norton et Millman.

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

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Connaître les différentes modes de transferts thermique (conduction, convection, rayonnement) et les formules et lois associes : Loi de Fourrier, Loi de Newton, Loi de Stephan Boltzmann. Savoir calculer le flux thermique par conduction à travers une paroi plane, cylindrique et sphérique en absence des fluides. Savoir calculer la résistance thermique d’un mur, d’une paroi cylindrique et sphérique, savoir calculer la résistance thermique d’une paroi multi composite plane, cylindrique ou sphérique. Savoir déterminer la variation de la température à travers un mur, une paroi cylindrique et sphérique en absence et en présence des fluides. Savoir calculer le flux émis par rayonnement. Comprendre le fonctionnement d’une caméra infrarouge. Savoir calculer les épaisseurs pour une isolation optimale, d’un four, une canalisation etc. Notions de base pour la simulation numérique des phénomènes de transfert thermique.

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