Bac S 2015 : corrigé des sciences de l'ingénieur (SI)

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• Publié par: LeMondefr
• Publié le: 25 juin 2015
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• Langue: Français

Extrait

BAC2015-S CIENCES DE L ’ INGENIEUR

P ETITE CENTRALE HYDROELECTRIQUE A VIS D ’A RCHIMEDE

2. REPONDRE AU BESOIN

3 -1 Q1.Débit minimal garanti par la Lauch sur la période de décembre à avril : 2.22 m .s

Débit minimal disponible pour la production électrique

= débit minimal-débit réservé (1/10 de la moyenne annuelle)

=2.22 –(1.7/10)

3 -1 = 2.22 -0.17 = 2.05 m .s

Q2.Hauteur de chute d’eau : H=2m

3 -1 Débit restant : Q = 2 m .s

Puissance hydraulique :

P =ρ.g.Q.H= 1000 x 9.81 x 2 x 2 = 39 240 W = 39.24 kW

Avec un rendement global de l’installation de 75%, on peut espérer récupérer une puissance électrique de :

Pe =ηx P= 0.75 x 39.24 = 29.43 kW

Q3.Production annuelle d’énergie électrique :

E = P x t = 29.43 x (24x365) =257806.8 kWh

Q4. En un an la centrale peut vendre sa production d’électricité pour : 0.1 x 257806.8 = 25780.68€

Le coût de la centrale étant de 150k€, le nombre d’années nécessaires au retour sur

investissement est :

150000/25780.68 = 5.8 ans = 5 ans 9 mois 18 jours

Ceci est beaucoup plus rapide que la durée moyenne pour ce type de centrale qui est habituellement de 14 ans.

Le choix d’implantation de la centrale est donc très bon puisque les capacités hydrauliques sont

bien supérieures à celles connues pour ce type d’installation.

3. RESPECT DE LA FAUNE AQUATIQUE

Q5. Le site de production présente une hauteur de chute d’eau de 2m et un débit moyen de 2 3 -1 m .s

En recoupant ces informations sur la figure 3, on peut voir que la solution correspondant à cette

configuration est bien la vis d’Archimède.

3 -1 Q6.au volume d’eau contenu entre deux hélices.Le débit moyen Q=2 m .s correspond

3 Un pas vaut 2.28 m et correspond à 2 tours d’hélice or il faut½donc ilpour déplacer 2m  pas faut pouvoir faire 1 tour de vis.