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Accueil > Bac Spécialité 2I2D/STI2D - Nouvelle-Calédonie - Session 2024 - Radiateur numérique Q.RAD – Architecture et Construction

publié le 01 déc 2024 par Olivier TOURVIEILLE [1]

Radiateur Q-RAD [2]
Radiateur Q-RAD - Architecture et Construction [3]

Groupe principal

Description

Le sujet comporte deux parties indépendantes qui peuvent être traitées dans un ordre indifférent :

- partie commune 2I2D (Ingénierie, Innovation et Développement Durable) : durée indicative 2h30 (12 points)

- partie enseignement de spécialité AC (Architecture et Construction) : durée indicative 1h30 (8 points)


 

Partie commune 2I2D (Ingénierie, Innovation et Développement Durable) :

Mise en situation

Les centres de données (data center) comportent de nombreux serveurs informatiques qui nécessitent d’évacuer la chaleur qu’ils produisent en grande quantité : ils sont très énergivores, tant pour leur fonctionnement que pour leur refroidissement.

Il est donc souhaitable de recycler la chaleur produite par les serveurs. Ceci permet de chauffer avec un coût moindre des habitations, des bureaux ou des bâtiments publics réduisant ainsi l’empreinte carbone des calculs informatiques.

Afin d’améliorer l’efficacité énergétique d’un parc immobilier composé de quatre bâtiments de six étages, la société Carnot Computing a fait le pari de mettre en place une solution innovante appelé le radiateur numérique Q.RAD. Il s’agit de déporter une partie des serveurs (carte mère), émettrice de chaleur, dans les bâtiments.

L’objectif de l’équipement est double :

- vendre aux entreprises de la puissance informatique pour leurs usages ;

- chauffer gratuitement un parc immobilier.

L’objectif de cette étude est de démontrer le caractère innovant et économique du radiateur numérique.

Travail demandé

Partie 1 - Quelle est l’innovation apportée par le système Q.RAD ?

Partie 2 - Quelle est l’optimisation technico-économique de la solution Q.RAD ?


 

Partie enseignement de spécialité AC (Architecture et Construction) :

Mise en situation

L’un des propriétaires du parc immobilier veut réaliser un terrarium géant pour son iguane dans une pièce de son logement.

Pour un iguane, le terrarium est de type tropical. Il nécessite une température élevée et une forte hygrométrie :

- Taille adulte de l’iguane : 150 cm

- Type de terrarium : tropical

- Type de plantes : vivaces sauvages et branches sèches

- Température au point chaud : 36°C

- Température au point froid : 27°C

- Humidité : 80 %

- Régime : herbivore

L’objectif de cette étude est de vérifier si le propriétaire du logement peut réaliser ce terrarium en choisissant une solution constructive du sol. Cela implique de vérifier la structure du plancher, de dimensionner le système d’éclairage et de déterminer si l’eau se condense sur la cloison de distribution du logement en fonction de l’hygrométrie de la pièce.

Travail demandé

Partie A - Comment mettre en œuvre et étudier la structure du terrarium ?

Partie B - Comment calculer la consommation d’énergie en fonction des lampes utilisées dans le logement ?

Partie C - Comment déterminer s’il y a de la condensation sur les parois du logement ?

Partie D - Conclusion

 

Compétences évaluées
  • Référentiels par compétences [4]
    • Bac technologique [5]
      • Bac Technologique STI2D [6]
        • C1 - Caractériser des produits ou des constituants privilégiant un usage raisonné du point de vue développement durable [7]
          • C1.1 - Justifier les choix des structures matérielles et/ou logicielles d’un produit, identifier les flux mis en œuvre dans une approche de développement durable [8]
          • C1.2 - Justifier le choix d’une solution selon des contraintes d’ergonomie et de design [9]
          • C1.3 - Justifier les solutions constructives d’un produit au regard des performances environnementales et estimer leur impact sur l’efficacité globale [10]
        • C2 - Identifier les éléments influents du développement d’un produit [11]
          • C2.1 - Décoder le cahier des charges d’un produit, participer, si besoin, à sa modification [12]
          • C2.2 - Évaluer la compétitivité d’un produit d’un point de vue technique et économique [13]
        • C3 - Analyser l’organisation fonctionnelle et structurelle d’un produit [14]
          • C3.1 - Identifier et caractériser les fonctions et les constituants d’un produit ainsi que ses entrées/sorties [15]
          • C3.2 - Identifier et caractériser l’agencement matériel et/ou logiciel d’un produit [16]
          • C3.3 - Identifier et caractériser le fonctionnement temporel d’un produit ou d’un processus [17]
          • C3.4 - Identifier et caractériser des solutions techniques [18]
        • C4 - Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère [19]
          • C4.1 - Décrire une idée, un principe, une solution, un projet en utilisant des outils de représentation adaptés [20]
          • C4.2 - Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’un produit en utilisant l'outil de description le plus pertinent [21]
          • C4.3 - Présenter de manière argumentée des démarches, des résultats, y compris dans une langue étrangère [22]
        • C5 - Imaginer une solution, répondre à un besoin [23]
          • C5.2 - Identifier et justifier un problème technique à partir de l’analyse globale d’un produit (approche matière – énergie – information [24]
          • C5.3 - Mettre en évidence les constituants d’un produit à partir des diagrammes pertinents. [25]
          • C5.7 - Définir la structure matérielle, la constitution d’un produit en fonction des caractéristiques technico-économiques et environnementales attendues [26]
          • C5.8 - Concevoir [27]
            • C5.8-AC1 - Proposer et choisir des solutions constructives répondant aux contraintes et attentes d’une construction [28]
            • C5.8-AC2 - Proposer et choisir des procédés de mise en oeuvre d’un projet de construction et organiser les modalités de sa réalisation [29]
        • C6 - Préparer une simulation et exploiter les résultats pour prédire un fonctionnement, valider une performance ou une solution [30]
          • C6.1 - Expliquer des éléments d’une modélisation multi-physique proposée relative au comportement de tout ou partie d’un produit [31]
          • C6.2 - Identifier et régler des variables et des paramètres internes et externes utiles à une simulation mobilisant une modélisation multi-physique [32]
          • C6.3 - Évaluer un écart entre le comportement du réel et les résultats fournis par le modèle en fonction des paramètres proposés, conclure sur la validité du modèle [33]
          • C6.4 - Choisir pour une fonction donnée, un modèle de comportement à partir d’observations ou de mesures faites sur le produit [34]
          • C6.5 - Interpréter les résultats d’une simulation et conclure sur la performance de la solution. [35]
            • C6.5-AC1 - Simulation d’un usage ou d’un comportement structurel, thermique, acoustique, etc… de tout ou partie d’une construction [36]
            • C6.5-AC2 - Simulation de procédés pour valider un moyen de réalisation [37]
Fichiers et liens
Icône PDF Sujet Bac STI2D AC 2024 - Nouvelle-Calédonie - Radiateur Q-RAD [38]

Demande de corrigé(s) :

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sont autorisées (autres filtres à venir). 

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Liens
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