Bac si

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BACCALAUREAT GENERAL
Session 2008 Série S Sciences de l’ingénieur

ETUDE D’UN SYSTEME PLURITECHNIQUE
Coefficient : 4 Durée de l’épreuve : 4 heures
Aucun document n’est autorisé. Le matériel autorisé comprend toutes les calculatrices de poche, y compris les calculatrices programmables alphanumériques ou à écran graphique, à condition que leur fonctionnement soit autonome et qu’il ne soit pasfait usage d’imprimante, conformément à la circulaire n°99-181 du 16 novembre 1999. Les réponses seront communiquées sur les documents réponses et des feuilles de copie. Il est conseillé de traiter les différentes parties dans l’ordre.

SUIVEUR DE TRAJECTOIRE POUR PANNEAU SOLAIRE

DEGERenergie Tracking Systems

Composition du sujet et sommaire :

 Un « TEXTE DU SUJET » comprenant 13 pagesnumérotées de 1 à 13 comportant : o Une présentation de l’étude : pages 1, 2 o Une première partie ou appropriation du système : pages 3, 4 o Une deuxième partie ou étude du principe de la détection solaire : pages 4 à 6 o Une troisième partie ou étude de la commande des mouvements : pages 7, 8 o Une quatrième partie ou étude de l’irréversibilité : page 9 o Une cinquième partie ou conception d’undispositif de sécurité : pages 10 à 12 o Une sixième partie ou étude de l’alimentation en énergie : pages 12, 13  Quatre « DOCUMENTS TECHNIQUES » : documents repérés DT1, DT2, DT3 et DT4  Trois « DOCUMENTS REPONSES » : documents repérés DR1, DR2 et DR3

Vérifier que vous disposez bien de tous les documents définis dans le sommaire. Il est fortement conseillé de consacrer au moins 30 minutes àla lecture attentive de l’ensemble du sujet. Les 6 parties du sujet peuvent être traitées indépendamment. 8SISCME/LR1

Conseils au candidat :

PRESENTATION DE L’ETUDE :
A - ENERGIE PHOTOVOLTAÏQUE Face à l’épuisement programmé des énergies fossiles et à leur impact négatif sur l’environnement, les énergies renouvelables s’imposent comme la solution d’avenir pour satisfaire de façon durableles besoins énergétiques mondiaux. Moins aléatoire et plus facile à capter que l’énergie éolienne, l’énergie solaire est une source d’énergie 100% propre et disponible de façon équitable en tout point de la planète. Deux grandes filières permettent d’exploiter l’énergie solaire : le solaire thermique et le solaire photovoltaïque. Dans le secteur du solaire photovoltaïque Figure 1 (en croissancemondiale annuelle de + 30%) l’énergie solaire est transformée en énergie électrique (fig. 1). Les panneaux photovoltaïques assurent une production décentralisée pour alimenter des matériels portatifs ou satisfaire des besoins Energie Energie CONVERTIR électrique locaux en des lieux isolés, mais ils participent solaire RENDEMENT:15% aussi à la politique énergétique globale grâce à Panneau solaire leurconnexion aux réseaux de distribution photovoltaïque d’électricité. En France, l’installation d’équipements photovoltaïques permet aux particuliers comme aux entreprises d’accéder à l’autonomie énergétique en investissant à long terme dans des matériels fiables et sans entretien, tout en bénéficiant d’aides financières et d’un contrat de rachat par EDF de l’énergie produite. Le photovoltaïquecommence à faire sa place au soleil. B - INTERET DES SUIVEURS Lorsqu’un panneau photovoltaïque est fixe par rapport au sol et orienté vers le sud (implantation en hémisphère nord), son rendement énergétique n’est pas constant au cours de la journée : en début et en fin de journée, le mauvais angle d’éclairement du panneau diminue le rendement de la production électrique (fig. 2). Lorsqu’un systèmesuiveur oriente le panneau solaire en le faisant pivoter en direction du soleil et en maintenant en permanence un angle d’incidence des rayons « i » idéal, voisin de 90°, la production électrique par m2 de panneau atteint alors son maximum (fig. 2). Le diagramme comparatif de production électrique (fig. 3) montre pour une journée ensoleillée d’été, le gain de production électrique obtenu en...
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