Sujet STI2D — Terminale — Antilles-Guyane — Bac 2015

Une résidence à énergie positive Alors qu'actuellement les nouvelles constructions en France doivent répondre à la norme BBC (bâtiment basse consommation), on voit apparaître quelques exemples allant encore plus loin du point de vue énergétique : ce sont les bâtiments à énergie positive. Cette appellation signifie qu'un tel bâtiment produit plus d'énergie qu'il n'en consomme. Nous allons nous intéresser à un exemple d'immeuble à énergie positive construit récemment en France : la résidence l'Avance située à Montreuil (département de la Seine Saint-Denis), premier complexe de logements à énergie positive construit en Île-de-France. Le sujet suivant s'intéresse donc à la notion de bâtiment à énergie positive et aux solutions techniques mises en œuvre. Le sujet est séparé en trois parties indépendantes : Partie A : la production et la consommation d'énergie sur le site. Partie B : le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Partie C : la technologie dans un appartement de la résidence. 2/17 15PY2DSPAG1 Partie A : la production et la consommation d'énergie sur le site. A.1 Énergie positive À l’aide des documents ressources n°1, n°2 et n°3 page 11, répondre aux questions suivantes : A.1.1 Expliquer pourquoi le bâtiment étudié répond bien à la réglementation thermique RT2012. A.1.2 Expliquer pourquoi le bâtiment étudié est un bâtiment à énergie positive. A.1.3 Calculer l'énergie consommée E dans ce bâtiment, pour une année, consommée en kilowattheures (kW.h) puis en joules (J). A.1.4 Calculer le surplus d'énergie ∆E (en kW.h) pour ce bâtiment, pour une année, défini par la différence entre l'énergie produite et l'énergie consommée. A.2 Panneaux solaires photovoltaïques A.2.1 Compléter le schéma du bilan énergétique d’un panneau solaire photovoltaïque sur document réponse n°1 page 17, en choisissant parmi les différents types d’énergies suivantes : énergie chimique, énergie électrique, énergie mécanique, énergie nucléaire, énergie rayonnante, énergie thermique. Attention : le même type d’énergie peut apparaître plusieurs fois. A.2.2 Quel principe physique explique qu’une partie de l’énergie soit perdue sous forme d’énergie rayonnante ? A.2.3 Le document ressource n°4 page 11 donne les caractéristiques d’un exemple de panneau photovoltaïque : SUNPOWER-E20-327W. A.2.3.1 Calculer la valeur de la puissance maximale électrique P à l’aide ELEC des données du tableau. A.2.3.2 Calculer la puissance reçue P par le panneau permettant RECUE d’obtenir cette puissance électrique. A.2.3.3 Connaissant les conditions de test standard, en déduire la surface S (en m2) de ce panneau solaire. A.2.4 Pour les panneaux solaires installés sur la toiture de la