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BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energé

BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 1/18 EPREUVE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION Sous-épreuve E21 ANALYSE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE D‘UNE INSTALLATION Ce dossier comporte 18 pages numérotées de page 1/18 à page 18/18 L’usage de tout modèle de calculatrice, avec ou sans mode examen, est autorisé. Notation Temps conseillé SUJET & REPONSES BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TECHNICIEN EN INSTALLATION DES SYSTEMES ENERGETIQUES ET CLIMATIQUES SESSION 2019 PARTIE 1 - SCHEMATISATION 30 mn PARTIE 2 - CLIMATISATION 45 mn PARTIE 3 - ENERGIE RENOUVELABLE 45 mn PARTIE 4 - HYDRAULIQUE 45 mn PARTIE 5 - ELECTROTECHNIQUE 60 mn PARTIE 6 - DEVELOPPEMENT DURABLE 15 mn BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 2/18 Contexte Le sujet concerne la rénovation et l’extension d'un hôpital. Ce bâtiment se situe dans le département du VAR (83). La production énergétique va se faire de la façon suivante : - la production de chaleur sera assurée par la chaufferie GAZ existante pour la partie à rénover ; - pour l’extension de l’hôpital des pompes à chaleur assureront la production d’énergie, eau chaude et eau glacée ; - ces pompes à chaleur réversibles seront positionnées en toiture du bâtiment ; - la diffusion de la chaleur sera assurée par des zones de planchers chauffants, des panneaux rayonnants, des ventilo-convecteurs et des CTA. BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 3/18 PARTIE 1 SCHEMATISATION Contexte : Suite aux réunions de chantier, vous allez réaliser le montage et la rénovation de l’installation. Vous êtes accompagné d’un stagiaire qui après analyse du schéma de principe de l’installation à rénover, vous pose quelques questions. Vous disposez : • Des schémas de principe de l’installation. SG1-SG2-SG3 (DT 3-4-5/14) Vous devez : a) À l’aide du schéma hydraulique : a . 1 ) ) identifier le type de montage hydraulique reliant les deux chaudières à la bouteille de répartition. a . 2 ) expliquer l’intérêt de ce type de montage. b) Compléter le tableau d’identification des éléments et donner la fonction de ces derniers. Réponses p.4/18 p.5/18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 4/18 Document réponse partie 1. a) A l’aide du schéma hydraulique : a.1) identifier le type de montage hydraulique reliant les deux chaudières à la bouteille de répartition. a.2) expliquer l’intérêt de ce type de montage. Extrait du schéma de principe Ce type de montage hydraulique est appelé Boucle de Tickelman. Son intérêt est d’équilibrer les pertes de charges sur le réseau Chaudière production d’énergie. Pour qu’un débit d’eau se répartisse équitablement entre des émetteurs ou des récepteurs ? il faut tout d’abord que ceux-ci aient la même résistance hydraulique ou perte de charge, et que leurs raccordements soient identiques géométriquement. b) Compléter le tableau d’identification et donner la fonction de chaque élément. BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 5/18 N° NOM Fonction de l’élément 1 Circulateur Faire circuler l’eau dans l’installation et vaincre les pertes de charges du réseau. 2 Bouteille de découplage La bouteille de découplage permet la liaison hydraulique entre le circuit primaire et le (les) circuit(s) secondaire(s). Elle permet aussi l’indépendance de fonctionnement des circuits secondaires. 3 Pompe à chaleur Production d'énergie thermodynamique, permet d'effectuer un transfert d'énergie entre le médium de chauffage ou de refroidissement et le local à traiter. 4 Vase d’expansion Son rôle principal est d’absorber les variations de volume de l’eau générées par les changements de température. Son second rôle est de garder une pression constante dans le circuit de chauffage afin d’éviter qu’il ne se détériore. 5 Disconnecteur Le disconnecteur est un dispositif antipollution permettant le remplissage d’une installation de chauffage tout en interdisant le retour d’eau polluée vers l’installation d’eau potable. 6 Pot d'injection Permet d'injecter dans le circuit des produits de traitement ou préventif. 7 Filtre à tamis Filtrer les impuretés. 8 Echangeur à plaques Echangeurs de chaleur permettant d’échanger de l’énergie avec deux fluides. 9 Vanne 3 Voies Motorisée La vanne trois voies est utilisée pour réguler soit la température soit le débit. 10 Soupape de sécurité En cas de surpression dans l’installation, elle s’ouvre et laisse échapper le surplus aux eaux usées. BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 6/18 PARTIE 2 CLIMATISATION Contexte : Lors de la mise en service de la centrale de traitement d'air, vous décidez de vérifier par le calcul que la puissance fournie par la batterie chaude corresponde à celle indiquée dans la fiche technique. Vous disposez : • De votre campagne de mesure réalisée sur la centrale de climatisation de l’amphithéâtre : air neuf : température sèche -2°C ; hygrométrie 80% air repris : température sèche 17°C ; hygrométrie 60% air sortie batterie chaude : température sèche 23°C ; hygrométrie 26% air soufflé : température sèche 23°C ; hygrométrie 42%. taux air neuf : 60% • Des informations suivantes sur les caractéristiques de la CTA : marque : CIAT débit volumique déterminé au point de mélange : 2000 m3/h puissance chaud :14650 W puissance froid : 11450 W puissance élec : 4 kW • Du schéma de principe de l’installation SG2. (DT 4/14) • De la formule pour calculer la puissance de la batterie chaude (Bc) P Bc = Qmas x ∆h avec P BC : Puissance batterie chaude kW Qmas : Débit massique d'air sec kg/s ∆h : Différence d'enthalpie kJ/kgas Vous devez : c) Tracer l’évolution de l’air dans la centrale de traitement d'air. d) Compléter le tableau de relevés lus sur le diagramme de l'air humide. e) Calculer la puissance fournie par la batterie chaude. Préciser si cette puissance correspond à celle attendue. Réponses p.7/18 p.8/18 p.8/18 Document réponse partie 2. c) Tracer sur le diagramme l’évolution de l’air dans la centrale de traitement d'air. Réponse : BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 7/18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 8/18 d) Compléter de tableau de relevés lus sur le diagramme de l'air humide. Réponse : e) Calculer la puissance fournie par la batterie chaude. Préciser si cette puissance correspond à celle attendue. Réponse : PBc = ((QVas / Vsm)/3600) x ∆hBC PBC = ((2000/0.797) / 3600) x ( 35 – 17 ) P BC = 12.54 Kw La batterie a une puissance légèrement inférieure à celle attendue. Point Ɵ°S °C Ɵ°R °C Ɵ°H °C R kgeau/ kgas H kJ/kgas Vs M3/kgas Hr % Air neuf -2 -5 -3 0.0026 4 0.772 80 Air repris 17 9 12.5 0.0072 35.1 0.832 60 Air Mélangé 6 3 4.2 0.0045 17 0.797 80 Air sortie B chaude 23 3 12 0.0045 35 0.845 26 Air sortie CTA 23 9 15 0.0072 41 0.848 42 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL TISEC Technicien en Installation des Systèmes Energétiques et Climatiques C1906-TIS T Session 2019 Dossier CORRIGE E2 – EPREUVE D’ANALYSE ET DE PREPARATION E21 - Analyse scientifique et technique d’une installation Durée : 4h Coefficient : 3 Page 9/18 PARTIE 3 ENERGIE RENOUVELABLE Contexte : Lors de la mise en service des pompes à chaleur, un de vos techniciens a effectué une campagne de mesure sur la PAC REF RQS 160. Pour vérifier le fonctionnement optimum de la pompe à chaleur(PAC 1) , vous devez analyser ce relevé et l’interpréter. Vous disposez • Du schéma de principe de l’installation SG2 et SG3. (DT p. 4 et 5/14) • De l’extrait la documentation constructeur (DT p. 7-8/14) • De la fiche de relevés effectués par votre technicien. Fiche de relevés Relevé du 02/09/18 Température extérieure 35°C Pression d’évaporation 7 bar Pression de condensation 29 Bar Température à l’aspiration du compresseur 12°C Température sortie condenseur 45°C uploads/s3/ bac-pro-tisec-2019-epreuve-e2-u21-elements-de-correction.pdf