Nous devons déterminer si la solution retenue (balise solaire) est en capacité d'éclairer toute la nuit l'allée utilisée par les résidents et les personnels de l'EHPAD. Nous allons donc mener des expériences afin de vérifier les performances réelles du système choisi, sachant qu'un protocole expérimental a été défini lors de la séance précédente.

Comment  éclairer l'allée d'un EHPAD à moindre coût ?

1. Quelle source d'énergie utiliser ?
2. Les performances du produit choisi sont-elles conformes aux attentes ?
3. Mener une expérience pour valider les performance du système
4. Comment améliorer les performances du système choisi ?

• Q1 : Rappeler les caracteristiques suivantes : Capacité de charge (mAh), Autonomie d'éclairement (h)
• Q2 : Réaliser les expériences :

EXPERIENCE 1 :

=> Phase de charge de la batterie
Contexte de l'expérience : Sachant que nous connaissons désormais l'autonomie d'éclairement annoncée par le fabriquant,  nous allons donc pouvoir mener une expérience pour vérifier si la valeur réelle correspond bien à celle indiquée. Pour cela nous avons besoin de relever la tension (V) et l'intensité du courant électriques (A)  produites par la cellule photovoltaïque de la balise solaire en fonction de l'éclairement lumineux (Lx)  ambiant. 

Sur votre fiche de travail :

• Indiquer par une flèche le sens de circulation du courant électrique.
• Indiquer par une flèche la tension électrique aux bornes de la cellule photovoltaïque

EXPERIENCE 2 :

=> Phase de décharge de la batterie
Contexte de l'expérience : Nous allons pouvoir vérifier si la durée de fonctionnement de l'éclairage présentée par le fabriquant correspond à celle constatée dans la réalité. Pour cela nous avons besoin de relever tension (V) et l'intensité du courant électriques (A) consommées par la lampe de la balise solaire. 

Sur votre fiche de travail :

• Indiquer par une flèche le sens de circulation du courant électrique.
• Indiquer par une flèche la tension électrique aux bornes de la cellule photovoltaïque

• Q3-Calculer la durée de fonctionnement de l'éclairement de la lampe de la balise solaire
  1. Pour calculer la charge d’une batterie (mAh) pour une durée de charge de 12 heures, il faut appliquer la formule suivante :  Capacité de charge (mAh) = Intensité produite (mA) × Durée d'exposition (h)
  2. Pour vérifier que la capacité de charge maximale de la batterie n’est pas dépassée sur une journée de charge (12h)
     • Ouvrez le fichier « Simulation production d’énergie d’une balise solaire». 
     • Complétez la cellule (fond gris) « Intensité du courant produite en mA » dans le tableau correspondant à l'heure de votre mesure. 
     • Saisissez la formule « Somme » dans la cellule D19 (fond jaune) pour calculer l'énergie produite sur une journée en mAh. 
     • Notez l'énergie produite et stockée au bout d’une journée de charge en mAh sur votre fiche de travail
     • Proposez une formule dans la cellule D24 (fond vert) pour vérifier si la charge de la batterie permet à la lampe DEL d'éclairer pendant 6 heures la nuit.
  3. Calculer l'autonomie d'éclairement
     • Formule : Capacité de charge de la batterie en mAh au bout de 12h / Intensité du courant appliquée à la DEL (mA) = Autonomie de fonctionnement de la DEL (h)
  4. Comparer les performances réelles avec les performances communiquées par le fabricant

• J'ai relié correctement le voltmètre et l'ampèremètre sur le schéma présent sur ma fiche de travail.
• J'ai branché correctement le voltmètre et l'ampèremètre.
• J'ai mesuré la tension et l’intensité.
• J'ai calculé la charge maximale de la batterie et l'autonomie d'éclairement.
• J'ai reporté mes résultats sur ma fiche de travail
• J'ai complété et sauvegardé le fichier disponible

Grandeurs mesurées et protocole

Les modes de représentation

La notice