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Accueil > Bac Spécialité 2I2D/STI2D - Nouvelle-Calédonie - Session 2024 - Radiateur numérique Q.RAD – Innovation Technologique et Eco-Conception

publié le 01 déc 2024 par Olivier TOURVIEILLE [1]

Bac STI2D 2024 - Radiateur Q-RAD [2]
Bac STI2D 2024 - Radiateur Q-RAD - Drone de surveillance d'intérieur [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 ITEC (Innovation Technologique et Eco-Conception) : 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 ITEC (Innovation Technologique et Eco-Conception) :

Mise en situation

Les radiateurs numériques permettent de chauffer convenablement les logements de l’immeuble. Ces radiateurs fonctionnent grâce à quatre cartes mères équipées de CPU 4-coeurs à 3,9 GHz. Ce radiateur haut de gamme présente un coût important ; il ne serait pas acceptable que cet équipement disparaisse lors d’un éventuel cambriolage.

Par ailleurs, la société Carnot Computing a installé des radiateurs numériques dans des bureaux. Carnot Computing propose OASIS, un logiciel simple d’utilisation, complet, évolutif, qui permet l’agrégation et le traitement des données collectées, dans l’espace et dans le temps.

Ainsi, comment permettre la surveillance de site comme un logement ou un bâtiment, par l’intermédiaire de ce logiciel ? Une solution possible est l’utilisation de drone développé par la société Ring.

Ring, la société spécialisée dans la sécurité du domicile, repousse les limites de la vidéosurveillance. Elle a créé une caméra-drone capable de patrouiller un espace en traversant de multiples pièces pour vérifier qu'il n'y a rien d'anormal.

Le vol de l’appareil s’effectue en toute sécurité car les hélices sont protégées par un carter de protection.

Travail demandé

Partie A - Comment se comporte le drone en vol stationnaire

Partie B - Mise en mouvement du drone

Partie C - Optimisation du choix des matériaux

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-ITEC1 - Définir à l’aide d’un modeleur numérique, les formes et dimensions d’une pièce d’un produit à partir des contraintes fonctionnelles, de son procédé de réalisation et de son matériau [28]
            • C5.8-ITEC2 - Définir, à l’aide d’un modeleur numérique, les modifications d’un sous-ensemble mécanique à partir des contraintes fonctionnelles [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-ITEC2 - Simulation de procédés pour valider les formes et dimensions d’une pièce [36]
            • C6.5-ITEC1 - Simulation mécanique pour obtenir les caractéristiques d'une loi d'entrée/sortie d'un sous-ensemble mécanique ou observer le comportement sous charges d’un assemblage [37]
Fichiers et liens
Icône PDF Sujet Bac STI2D 2024 ITEC - Nouvelle-Calédonie - Radiateur Q-RAD [38]

Demande de corrigé(s) :

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Seules les adresse mails :

  • académiques (@ac-xxxx.fr, @ac-polynesie.pf ou @ac-nouméa.nc),
  • ministérielles (@education.gouv.fr),
  • d'universités (@univ-xxx.fr),
  • de CFA (@xxx.cfai-xxx.net, @xxx.cfaixxx.com et @xxx.cafi.org)

sont autorisées (autres filtres à venir). 

C'est à cette adresse que vous recevrez le lien de téléchargement du corrigé. 

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Liens
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