Correction DEVOIR n°3

Exercice 1 : (extrait d’un sujet de BAC): BATIMENTS INTELLIGENTS ET EFFICACITE ENERGETIQUE
- Le soleil comme source d’énergie : 1. En utilisant le document 1, citer deux modes d’exploitation de l’énergie solaire au service de l’habitat :
Les panneaux solaires thermiques et photovoltaïques

2. Dans le document 1 l’auteur parle d’ « énergie positive ». Expliquer en maximum 5 lignes ce que cela signifie :
Cela signifie que la maison produira plus d’énergie qu’elle n’en consomme, en optimisant la consommation énergétique grâce à des technologies de pointe et par l’utilisation de matériaux performants.
3. Compléter le document 2, modélisant les transferts et les conversions d’énergie mises en jeu lorsqu’un panneau photovoltaïque fonctionne.
4. A l’aide des documents 3 et 4, interpréter les échanges d’énergies entre lumière et matière :
Les électrons absorbent l’énergie électromagnétique transportée par les photons (sont arrachés des atomes de silicium) et vont ainsi, sous l’action du champ électrique de la jonction PN, passer dans le circuit électrique extérieur et participer au courant électrique. Nous avons donc une conversion de l’énergie rayonnante en énergie électrique.
- Les caractéristiques des panneaux photovoltaïques :
Les caractéristiques des panneaux utilisés à puissance maximale sont les suivantes :
PL : Puissance lumineuse reçue par unité de surface (W.m – 2)
S : Surface (m²)
PE : Puissance électrique restituée par le panneau (W)
Rendement du panneau
1000
1,47
192
0,130
Rappel : rendement = puissance électrique restituée/puissance lumineuse reçue.

5. Vérifier la valeur du rendement du panneau annoncé par le constructeur. On justifiera le calcul par une analyse dimensionnelle pour aider M. SOLAIRE, à comprendre le raisonnement :
Puissance lumineuse reçue= PL×S (analyse dimensionnelle : W.m-2×m2= W)
Puissance lumineuse reçue= 1000×1,47=1470W (Analyse dimensionnelle : w/w = nombre sans unité)

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