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Accueil > Bac STI2D - Métropole Session septembre 2021 - Enseignement de spécialité AC

publié le 22 nov 2021 par François PESCHEUX [1]

Principa chaudiere à granulés [2]
Implantation chaudiere a granulés [3]
 chaudiere a granulés 3d [4]

Groupe principal

Description

 Chaudière à granulés.

1- Présentation

Le sujet se décompose en deux parties: elles peuvent être traitées dans un ordre indifférent.

  • Une partie commune 2I2D durée indicative 2h30.
  • Une partie enseignement de spécialité AC durée indicative 1h30.

2- Mise en situation

       Les modes de chauffage  individuel contribuent à l’épuisement  des  ressources  d’énergies fossiles et à la production de polluants atmosphériques. L’étude suivante doit permettre de répondre à la problématique : en quoi le chauffage à granulés de bois constitue une solution d’avenir dans le cadre du développement durable ? 
Les chaudières à granulés sont de plus en plus nombreuses dans les foyers français. Moderne et facile d’utilisation, la chaudière à granulés convient parfaitement aux personnes qui souhaitent bénéficier d’un chauffage naturel.

La chaleur produite permet de chauffer l’eau d’un circuit de chauffage central d’un logement. La production est automatisée grâce à un clavier ou à l’aide d’une télécommande : il suffit d’allumer sa chaudière à granulés, de la programmer, puis de la régler. Elle s’arrête automatiquement lorsqu’il n’y a plus de granulés.    
Pour améliorer le confort d’utilisation, les granulés peuvent  être  stockés  en  grande  quantité,  par exemple dans un silo textile saisonnier.   
 

Le sujet se décompose en deux parties distinctes:

Partie 1 : Ingénierie, innovation et développement durable

Problématiques générales :

- partie 1, le chauffage au bois permet-il de réduire les émissions de gaz à effet de serre,
- partie 2, quel est l’impact du chauffage au bois sur  les émissions de particules fines,
- partie 3, comment évaluer la consommation annuelle en granulés,
- partie 4, comment optimiser le fonctionnement de la chaudière ?
 

Partie 2 : Architecture et Construction

 Dans la partie spécifique, vous devez choisir entre traiter la partie C (choix 1) ou la partie D (choix 2).  Les autres parties sont à traiter obligatoirement.

Partie A : implantation du silo à granulés

Choisir parmis les trois possibilités d’installation envisagées  :
- zone A : dans le grenier, juste au-dessus de la chaudière avec transfert gravitaire des granulés ;
- zone B : dans le grenier au-dessus de l’actuelle cuve de fioul avec transfert par vis ou par aspiration ;
- zone C : à la place de l’actuelle citerne de fioul avec transfert par aspiration sans gêner l’ouverture de la porte d’accès à la maison et sans déplacer le ballon d’eau chaude solaire.
 

Partie B : calculs de résistance de la nouvelle installation

Vérification de la tenue de la structure en bois modèle ECO200P pour la quantité de granulés à stocker déterminée.

Choix 1  Partie C : analyse des résultats de la simulation de résistance d’une poutre du plancher

Avantages et inconvénients de la solution choisie vis-à-vis des deux autres possibilités d’installation proposées dans le document technique.

OU choix 2 Partie D : choisir une solution de doublage acoustique coté garage-chaufferie pour le mur séparatif avec la chambre attenante.

Le  but  ici  est  de  choisir  une  solution  acoustique  limitant  la  transmission  des  bruits  côté chambre.
 

Partie E : calcul d’un gain thermique avec le nouveau mur

Detrmination du gain thermique et de l'utilité de l'isolation.

 

 

 

Compétences évaluées
  • Référentiels par compétences [5]
    • Bac technologique [6]
      • Bac Technologique STI2D [7]
        • C1 - Caractériser des produits ou des constituants privilégiant un usage raisonné du point de vue développement durable [8]
          • C1.3 - Justifier les solutions constructives d’un produit au regard des performances environnementales et estimer leur impact sur l’efficacité globale [9]
        • C2 - Identifier les éléments influents du développement d’un produit [10]
          • C2.1 - Décoder le cahier des charges d’un produit, participer, si besoin, à sa modification [11]
        • C3 - Analyser l’organisation fonctionnelle et structurelle d’un produit [12]
          • C3.2 - Identifier et caractériser l’agencement matériel et/ou logiciel d’un produit [13]
          • C3.4 - Identifier et caractériser des solutions techniques [14]
        • C4 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère [15]
          • C4.3 - Présenter de manière argumentée des démarches, des résultats, y compris dans une langue étrangère [16]
        • C5 - Imaginer une solution, répondre à un besoin [17]
          • C5.8 - Concevoir [18]
            • C5.8-AC1 - Proposer et choisir des solutions constructives répondant aux contraintes et attentes d’une construction [19]
            • C5.8-EE1 - Définir (ou modifier) la structure, les choix de constituants, les paramètres de fonctionnement d’une chaîne d’énergie afin de répondre à un cahier des charges ou à son évolution. [20]
            • C5.8-SIN1 - Proposer/choisir l’architecture d’une solution logicielle et matérielle au regard de la définition d’un produit [21]
Fichiers et liens
Icône PDF STI2D sept-2021-sujet -AC [22]
Icône PDF STI2D sept-2021-sujet -AC-CORR [23]
 

URL source (modified on 25/03/2024 - 13:47):https://sti.eduscol.education.fr/concours_examens/bac-sti2d-metropole-session-septembre-2021-enseignement-de-specialite-ac

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/francois-pescheux?node=14058 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/14058/14058-chaudiere-granules.GIF [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/14058/14058-principe-chaudiere-granules-ac.GIF [4] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/14058/14058-implantation-chaudiere-granules-ac.GIF [5] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [6] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-technologique [7] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique/bac-technologique-sti2d-0 [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c1-caracteriser-des-produits [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c1-caracteriser-des-1 [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c2-identifier-les-elements [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c2-identifier-les-elements [12] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c3-analyser-lorganisation [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c3-analyser-lorganisation/c32 [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c3-analyser-lorganisation/c34 [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c4-communiquer-une-idee-un [16] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c4-communiquer-une-idee-un-1 [17] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d/c5-imaginer-une-solution [18] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution/c58 [19] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution-0 [20] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution-2 [21] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-technologique-bac-technologique-sti2d-c5-imaginer-une-solution-6 [22] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/14058/14058-sti2d-sept-2021-sujet-ac.pdf [23] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/14058/14058-sti2d-sept-2021-sujet-ac-corr.pdf