Exercice : Peut-on améliorer le bilan énergétique du tapis de course dans sa phase d'utilisation ?
Hypothèse 1 : Rendre le tapis de course autonome en énergie par l'emploi de panneau photovoltaïque
La première piste de travail consiste à utiliser des panneaux photovoltaïques qui vont permettre de recharger des batteries.
Question
Question
Q18 : Si on considère que la puissance maximale de fonctionnement du tapis de course est de 800 W, déterminer la quantité d'énergie nécessaire aux 2 heures de fonctionnement quotidien. Déterminer la quantité d'énergie à stocker dans les accumulateurs électriques (batteries) en tenant compte du rendement moyen d'un onduleur.
Indice
Les onduleurs ont un rendement de 92 à 98% et génèrent donc des pertes thermiques (qu'il faudra évacuer de l'appareil grâce à un ventilateur).
Question
Les accumulateurs électriques peuvent être de différentes technologies, par exemple :
- Acide-plomb : densité d'énergie = 30 à 50 Wh / kg & prix moyen = 200 € / kWh ;
- Nickel-Cadium : densité d'énergie = 50 à 80 Wh / kg & prix moyen = 500 € / kWh ;
- Lithium polymère : 100 à 200 Wh / kg & prix moyen = 700 € / kWh
Q19 : Déterminer le poids et le coût de l’accumulateur électrique à insérer dans notre système en choisissant la technologie la plus performante. Préciser le nom de cette technologie.
Question
Q20 : Critiquer la pertinence de cette solution.
Indice
Le prix public de notre tapis de course est de 399 € et son poids de 60 kg environ.
Hypothèse 2 : Rendre le tapis de course autonome en énergie par récupération de l'énergie fournie par l'utilisateur
La seconde piste de travail consiste à récupérer l'énergie fourni par l'utilisateur lors de l'utilisation du tapis de course.
Question
Q21 : Le fabriquant de notre tapis de course (Décathlon) propose des vélos d'appartement autonome en énergie. Après avoir visionner les vidéos de démonstration, critiquer la pertinence de cette solution pour notre système.
Indice
L'énergie électrique est produite grâce au mouvement de rotation générer par l'utilisateur du vélo d'appartement.