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Gestion de l’énergie dans l’habitat

lundi 19 septembre 2011, par jbernaud

Notions et contenus Capacités exigibles
Énergie ; puissance. Conservation de l’énergie. - Citer différentes formes d’énergie présentes dans l’habitat.
- Exprimer la relation puissance-énergie.
- Donner des ordres de grandeur des puissances mises en jeu dans l’habitat.
Énergie et puissance électriques : tension, intensité. - Mesurer une tension électrique, une intensité électrique dans un circuit en régime sinusoïdal.
- Mesurer et calculer la puissance et l’énergie électriques reçues par un récepteur.
Transport et distribution de l’énergie électrique. - Citer les caractéristiques essentielles du réseau de distribution électrique européen ; représenter le schéma simplifié de l’organisation du transport et de la distribution de l’énergie électrique.
- Citer le rôle d’un transformateur de tension.

1°)Transport et distribution de l’énergie électrique (Activité 1)

1.1) Schéma simplifié de l’organisation du transport et de la distribution de l’énergie électrique Le réseau électrique se divise en réseau de transport (lui-même subdivisé en réseau de grand transport et d’interconnexion et en réseau de répartition), dont la gestion est, en France, exclusivement confiée à RTE, filiale d’E.D.F. à 100 %, et en réseau de distribution, dont les acteurs sont plus diversifiés mais dont le gestionnaire principal (E.R.D., entité d’E.D.F. filialisée le 1er janvier 2008) contrôle 95 % du marché. Le réseau de grand transport et d’interconnexion transporte l’énergie électrique des centres de production aux zones de consommation (entreprises fortement consommatrices et grandes régions de consommation). Cela représente 20 000 kilomètres de lignes très haute tension (THT, 400 kV), un tel niveau permettant de limiter les pertes d’énergie électrique sur de longues distances. Ce réseau est également interconnecté avec les pays frontaliers afin d’assurer les échanges d’énergies.

Voir le site d’EDF pour un schéma détaillé.

Le réseau de répartition achemine l’énergie électrique des grandes régions de consommation vers leurs centres de distribution régionaux ou locaux. Grâce à des postes de transformation, la tension 400 kV est abaissée à des tensions de 225 kV, 90 kV ou 63 kV (ces deux derniers niveaux représentant la « haute tension basse », ou HTB). Ce réseau, d’une longueur totale d’environ 80 000 kilomètres, achemine également l’énergie électrique à de grands clients industriels. Le réseau de distribution achemine l’énergie électrique des centres de distribution vers le client final (en France, la « limite légale » séparant le réseau de transport des réseaux de distribution est un niveau de tension de 50 kV). Grâce à des postes de transformation, la HTB est abaissée en haute tension A (HTA, 20 kV) ou basse tension (BT, 400 ou 230 volts). Au total, 700 000 transformateurs relient les 586 000 kilomètres de lignes HTA (20 000 volts) aux 654 000 kilomètres de lignes BT (400 ou 230 volts). Le texte cité est à retrouver sur le site du sénat, rapport daté de 2007 ( à partir du II°) Le maillage électrique en France et en Europe).

1.2) Le transformateur

On retrouve cet élément essentiel sur tout le parcours de l’énergie pour adapter la tension aux besoins des consommateurs ( industriels, particuliers). Il est constitué d’un circuit primaire, d’un circuit magnétique et d’un circuit secondaire.

2°) Énergie puissance

2.1) Définition de l’énergie

2.2) Énergie dans l’habitat(Activité 2)

L’animation

2.3) Relation entre puissance et énergie

2.4 Exemples de puissance

2.5) Mesure de puissance (TP 1)