Activité 3 - Identifier des constituants de la chaîne d’énergie d’un objet technique

La chaîne d'énergie d'un système solaire

Pour alimenter un habitat en énergie solaire, plusieurs composants s'enchaînent : chacun a une fonction précise dans la chaîne d'énergie. La chaîne complète suit le schéma : Alimenter → Distribuer → Convertir → Transmettre.

Les constituants de la chaîne d'énergie solaire

• Panneaux photovoltaïques (Alimenter) : captent l'énergie lumineuse du soleil et la convertissent en courant continu (DC). Puissance exprimée en Watt-crête (Wc).
• Onduleur (Convertir) : transforme le courant continu DC des panneaux en courant alternatif AC (220V, 50Hz) compatible avec le réseau électrique et les appareils domestiques.
• Tableau de répartition (Distribuer) : répartit l'électricité vers les différents circuits de la maison (éclairage, prises, chauffage).
• Batterie de stockage (optionnel) : stocke le surplus d'électricité produit pour le restituer la nuit ou par temps nuageux.
• Compteur bidirectionnel : mesure la consommation depuis le réseau et le surplus réinjecté dans le réseau.

Dimensionner une installation solaire

Pour dimensionner une installation solaire domestique, on calcule :

1. Consommation annuelle : lire le compteur ou les factures EDF (exemple : 3500 kWh/an).
2. Production annuelle : 1 kWc de panneaux produit environ 900-1200 kWh/an en France selon l'ensoleillement.
3. Surface nécessaire : 1 kWc ≈ 6-7 m² de panneaux.
4. Un foyer de 4 personnes a typiquement besoin d'une installation de 3 kWc (18-21 m²).

La porte de garage : autre exemple de chaîne d'énergie

La porte de garage automatique est un excellent exemple de chaîne d'énergie dans un habitat : réseau électrique (Alimenter) → motoréducteur (Convertir) → système de levage (Transmettre) → porte (Matière d'œuvre). Un capteur (télécommande, détecteur de présence) fait partie de la chaîne d'information associée.