1.3 Bilan carbone
A partir du schéma ci-contre et du principe de conservation de la
matière, justifier que, malgré la quantité de CO2 rejeté pendant
la combustion, le bilan carbone du combustible bois peut être
considéré comme neutre.
1.4 Chaudière à condensation
La condensation d’un litre de vapeur d’eau libère une
énergie, nommée chaleur latente de changement d’état,
égale à Lcond = 2,26 MJ.kg-1. Dans une chaudière à
condensation, la vapeur d’eau présente dans les gaz de
combustion est récupérée et non évacuée par les conduits de
fumés. La vapeur d’eau est alors utilisée pour chauffer l’eau de
retour (plus froide) des émetteurs arrivant dans la chaudière.
Elle évite ainsi à la chaudière ce travail de réchauffement. La
vapeur d’eau qui a transmis sa chaleur se refroidit et se
condense ; elle est ensuite évacuée via le circuit des eaux usés.
a) Pourquoi les pertes d’énergie dans les gaz de combustion sont-
elles plus importantes dans les chaudières classiques que dans
les chaudières à condensation ?
b) En utilisant l’équation bilan de la combustion de la cellulose,
calculer la masse d’eau produit par kg de cellulose brûlé.
c) En déduire l’énergie récupérée par une chaudière à
condensation par kg de bois.
d) Quel est alors le Pouvoir Calorifique Supérieur du bois ?
e) En utilisant les résultats de la questions 11b, calculer l’énergie économisée en un an par l’hôpital d’Ales qui a choisi une
chaudière à condensation plutôt qu’une chaudière classique.
A-2 Etude du site photovoltaïque de l’hôpital HQE
Le pôle énergie de l’hôpital dispose d’une installation constituée de 42 modules photovoltaïques raccordée au réseau local
de distribution d’électricité.
2-1 Etude électrique d’un module photovoltaïque dans des
conditions d’éclairement standard
a) Chaque module est constitué de 54 cellules élémentaires
connectées en série.
Sachant que la tension théorique aux bornes d'une cellule
élémentaire est de 0,498 V, en déduire la tension Upm aux bornes
d’un module.
b) Le courant de sortie d’un module est de 7,80 A. En déduire la
puissance électrique P fournie par un module.
2.2 Energie fournie par l’installation photovoltaïque dans des
conditions standard
a) Chaque module délivre en moyenne une puissance de
210W. Déterminer la puissance totale fournie par le site
photovoltaïque.
b) La ville d’Ales dispose en moyenne de 1400 heures
d’équivalent plein soleil par an. En déduire, en utilisant le
résultat précédent, que l’énergie maximale Emax en
kWh pouvant être produite dans les conditions standard
en un an vaut 12,3 MWh.