Sciences Physiques › 3ème › Thème 2 : L'électricité domestique › Activité 2-2 : Combien faut-il mettre de panneaux solaires pour couvrir les besoins en électricité d'une famille ? › Activité 2-2 : Combien faut-il mettre de panneaux solaires pour couvrir les besoins en électricité d'une famille ?
La famille Kiaji,qui habite dans le Nord de la France,est dépitée par sa facture d’électricité. Elle décide d’installer des panneaux solaires sur le toit de sa maison.
Objectif : Trouvez la surface du toit que doit couvrir les panneaux solaire pour assurer la consommation quotidienne de la famille Kiaji.
Travail à effectuer |
Faites une introduction qui rappellera la situation de départ et votre objectif.
Présentez votre démarche à l’écrit. Vous expliquerez les calculs faits et comment vous les avez fait à l'aide d'un tableur.
- Vous décrirez le tableur .
- Vous donnerez les expression mises dans les cellules
- Vous préciserez les unités des résultats.
- Vous donnerez le résultat final avec son unité.
Vous conclurez en répondant à la problématique de façon argumentée et en ouvrant le sujet (par exemple sur les économies possibles à faire ou le coût d’une telle entreprise)
Document 2 : Caractéristique d’un panneau solaire de 1m2
Dans le Nord de la France un panneau solaire fournit quotidiennement environ 10 800kJ (ou 3kW.h) par m2
Dans le Sud de la France (où l'ensoleillement est meilleur), il fournit quotidiennement 18 000kJ (ou 5kW.h) par m2
Le coût d'un panneau solaire varie entre 350 et 450 € le m2
Au coût d'un panneau solaire doivent s'ajouter :
- Le raccordement au réseau 1000 euros.
- Les frais de gestion du compteur ERDF de 62 €/ans
- L'achat d'un onduleur1 tous les 10 ans de 200 € .
1Un onduleur est un dispositif permettant d'adapter la tension produite par un panneau solaire à la tension domestique.
Source: http://energies-renouvelables.consoneo.com/guide/maison-ecologique/production-solaire-des-panneaux-photovoltaieques/728/
Document 3 : Prix du kWh facturé par EDF
Document 4 : La production d’électricité des panneaux solaires
Les panneaux solaires fonctionnent avec le rayonnement solaire direct, mais aussi avec ce qu'on appelle le rayonnement diffus qui provient des nuages. S'il n'y a pas ou peu de rayonnement direct, le panneau photovoltaïque produira moins mais produira quand même. En revanche, la nuit, il ne fonctionnera pas. A chaque instant, ERDF fournira à la maison l’énergie manquante. Et, inversement, l’énergie non utilisée produite par la maison est vendue au réseau ERDF pour être consommée ailleurs. Si la maison produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme, on parle « de bâtiment à énergie positive ». Les membres du foyer gagnent de l’argent
Un appareil électrique consomme une énergie électrique, notée E, lorsqu'il fonctionne pendant une durée , notée,t.
Cette énergie dépend de la puissance de l'appareil.
E=P.t
(P est en Watt ; t en secondes l’énergie ; E en Joules
L'énergie s'exprime en joules, la durée s'exprime en secondes et la puissance en W. Si durée s'exprime en heure et la puissance en kW alors l'énergie s'exprime en kW.h