Mission « Économie d’énergie » : Le kit de panneaux solaires tient-il ses promesses ?
Une offre commerciale promet une économie annuelle de 319,69 € grâce à un kit de panneaux solaires de 1 kW. Cependant, le conseil municipal doute de ces chiffres qualifiés « d’idéaux ». En tant qu’experts scientifiques, votre mission est de vérifier ces promesses et d’évaluer la production réelle d’électricité pour notre commune de Marseille.
Au programme de notre défi :
- Le contexte de l’étude : Analysez les tarifs d’électricité actuels et les caractéristiques du kit solaire Plug & Play de 1040 W. Les chiffres utilisés sont tirés du site de EDF et du site de MaterFrance
- La simulation scientifique : Utilisez le portail géographique européen PVGIS pour estimer virtuellement la production avec précision.
- Le relevé et l’analyse des données : Collectez la production annuelle et journalière pour la comparer à l’offre publicitaire.
- Le bilan énergétique : Réalisez le schéma de fonctionnement et des transferts d’énergie au sein d’un panneau photovoltaïque.
Pourquoi est-ce important ? Cette enquête permet de comprendre concrètement le fonctionnement d’un convertisseur d’énergie. Le panneau photovoltaïque reçoit une énergie lumineuse (rayonnante) provenant de sa source, le Soleil. Il convertit une partie de cette énergie en énergie électrique (qui est le transfert utile). Une autre partie est perdue, dispersée dans l’air sous forme d’énergie thermique (chaleur).
Note : Cette activité permet de travailler l’esprit critique vis-à-vis des publicités commerciales tout en maîtrisant la réalisation de bilans énergétiques.
L’énergie et ses conversions :
- Identification des sources d’énergie (le Soleil) et des différentes formes d’énergie (lumineuse, électrique, thermique).
- Modélisation de la conversion d’un type d’énergie en un autre au sein d’un système étudié.
- Compréhension du principe fondamental de conservation de l’énergie : l’énergie ne se crée pas et ne se détruit pas. Elle se transforme et se transfère.
- Connaissance et manipulation des unités d’énergie : le joule (J), ses multiples et le kilowattheure (kWh, où 1 kWh = 3 600 000 J).
Pratique de la démarche scientifique :
Traitement des données et conclusion : Calculer l’écart entre la valeur d’une publicité et celle simulée.
Questionnement : S’approprier une problématique et reformuler le problème scientifique à résoudre.
Expérimentation numérique : Suivre un protocole pour paramétrer un outil de simulation (technologie au silicium cristallin, puissance installée, inclinaison et orientation).
Vous pouvez aussi réaliser cette activité à la maison !