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L’élément central de l’installation est un onduleur-chargeur qui gère pratiquement tout le transfert de l’énergie électrique : • La charge des batteries à partir des panneaux ou du 230 V généré par le groupe électrogène • La conversion de la tension continue de la batterie en 230 V AC destiné aux récepteurs
Alimentation en énergie d’un site isolé - éduscol
CORRIGÉ A Dimensionnement de l’installation photovoltaïque pour le fonctionnement en basse saison (24 points) A 1 Besoins énergétiques pour assurer le fonctionnement du radiotéléphone et de l’éclairage minimum (4 points) A 1 1 E radio = 2x5x24+22x1x24 = 768 Wh soit 276 MJ (15 pts) A 1 2 E éclairage
BTS ÉLECTROTECHNIQUE CORRIGÉ SESSION 2012
Épreuve E4.1
Pré-étude et modélisation
Repère :
12NC EQPEM
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BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR
ÉLECTROTECHNIQUE
SESSION 2012
ÉPREUVE E.4.1.
Étude d'un système technique industriel
Pré étude et modélisation
CORRIGÉ
A. en
basse saison (24 points)A.1. Besoins énergétiques pour assurer le fonctionnement du radiotéléphone et de
A.1.1. Eradio= 2x5x24+22x1x24 = 768 Wh soit 2,76 MJ (1,5 pts) A.1.2. Eéclairage= 6x4x20 = 480 Wh soit 1,73 MJ (1,5 pts) A.1.3. Etotale= Eradio + Eéclairage = 1248 Wh soir 4,49 MJ (1pt)A.2. Dimensionnement des batteries (4 points)
A.2.1. Estockée = 4.Etotale = 4992 Wh (0,5pt)
A.2.2. Ebatterie = Estockée/0,7 = 7131 Wh (1pt) A.2.3.1. Le produit (tension ampère heure) est bien homogène à une énergie (0,5pt)A.2.3.2. Q = (7131/0,75)/24 = 396 Ah (1pt)
A.2.4. Il faut 8 batteries de 100 Ah -12 V (voir câblage sur le document réponse 1) (1pt) A.3. Positionnement des panneaux solaires (10 points)BTS ÉLECTROTECHNIQUE CORRIGÉ SESSION 2012
Épreuve E4.1
Pré-étude et modélisation
Repère :
12NC EQPEM
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A.3.1 M= 90° (1 pt)
A.3.2.1. (1 pt)
A.3.2.2. = 0,7 M (1pt)
A.3.2.3. P = 0,7 PC (1pt)
mais entraîne une dégradation de la puissance produite (70% de ce permettrait) (2 pts)A.3.3.1. Epanneau = 2,5x0,7x130 = 227 Wh ( 2 pts)
A.3.3.2. Eproduite = 10 Epanneau = 2270 Wh (1 pt)
A.3.3.3. Eproduite / Etotale = 2270/1248 = 1,8 jours (1pt)A.4. Assemblage des panneaux (6 points)
A.4.1. Le courant (0,5pt)
A.4.2. Voir document réponse 2 (2 pts)
A.4.3. (2 pts)
point U(V) I(A) P(W)M1 12 8 100
M2 11 8 88
M3 12 10 120
M4 -3 10 -30
A.4.4. Au point M4 le panneau devient récepteur, chauffe et peut êt de product A.4.5. La diode interdit le fonctionnement du panneau sous tension négative. Elle devientpanneau venait à être recouvert (objet placé devant, ombre) alors que les autres fonctionnent
normalement. (1 pt)B. Fonctionnement en haute saison (28 points)
= 45° = 90°BTS ÉLECTROTECHNIQUE CORRIGÉ SESSION 2012
Épreuve E4.1
Pré-étude et modélisation
Repère :
12NC EQPEM
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B.1.1. Pelec1 = 3840 W (1,5 pts)
B.1.2. Pelec2 = 540 W (1,5 pts)
B.2. Prod
B.2.1. Puissance disponible (7 pts)
B.2.1.1. P = Q..g.H (2 pts)
B.2.1.2. La puissance prélevée ne dépend que du débit Q (1 pt)B.2.1.3. P1= Pelec1/ = 3840/0,72 = 5,3 kW (1 pt)
Q1 = P1/(.g.H) = 7,7 l.s-1 (1 pt)
B.2.1.4. P2= Pelec2/ = 540/0,72 = 750 W (1 pt)
Q2 = P2/(.g.H) = 1 l.s-1 (1 pt)
B.2.2. Paramètres susceptibles de modifier la fréquence de la tension produite (6 pts)B.2.2.1. La turbine (1 pt)
(1 pt)B.2.2.3. Cr
B.2.2.4. Il faut que Cr = Cm (1 pt)
B.2.2.5. Si la puissance consommée diminue, Cr diminue alors que Cm est maintenu constant : la fréquence de la tension produite augmente. (2 pts) B.3. Fonctionnement à puissance consommée constante (12 points)B.3.1. Ce dispositif maintient Cr constant. Cm étant maintenu constant par le débit, la
fréquence de la tension produite ne varie pas sir la charge normale évolue. (2 pts) B.3.2. Performances dynamiques du système de régulation de fréquence (10 pts) B.3.2.1. n = f/p = 25 tr.s-1 et = 157 rad.s-1 (1 pt)B.3.2.2. Cr = 4500/157 = 28,7 Nm (1 pt)
B.3.2.3. Cm = Cr = 28,7 Nm (1 pt)
elec = 4500 r = 3000/157 = 19,1 Nm (2 pts)B.3.2.5. /t = (Cm r)/J = 19,2 rad.s-2 (2 pts)
B.3.2.6. t = (2/p)'f / 19,2 = 163 ms (1,5 pts)
B.3.2.7. 150 ms < 163 ms, le contrôle de charge a le temps de réagir avant que la fréquence ne
varie de plus de 1 Hz. (1,5 pts)C. Foncti
C.2.2. V1 = 322 / 2 = 227,7 V et V3 = 2,3 V (2 pts)C.2.3. Usond = (V12 + V32) = 227,7 V (1,5 pts)
C.2.4 = THD = 1% (1,5 pts)
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Pré-étude et modélisation
Repère :
12NC EQPEM
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DOCUMENT RÉPONSE N°1
UTILISATION 24 V
12 V 100 Ah
12 V 100 Ah
12 V 100 Ah
12 V 100 Ah
12 V 100 Ah
12 V 100 Ah
12 V 100 Ah
12 V 100 Ah
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Épreuve E4.1
Pré-étude et modélisation
Repère :
12NC EQPEM
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DOCUMENT RÉPONSE N° 2
Courbe 1 question A.4.2.
400 Wm-2
600 Wm-2
800 Wm-2
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