Toiture à absorption thermique variable

Thème 2024 : l’ingénierie au service de l’efficacité énergétique

Économies d’énergie et Habitat

Objectif

Optimiser l’apport énergétique solaire dans une habitation.

Principe

Dispositif pour toiture permettant d’adapter ses capacités d’absorption thermique (par coloration en noir ou en blanc) selon le besoin du moment :

  • l’été : réfléchir le rayonnement solaire
  • l’hiver : absorber le rayonnement solaire

 

Ressources : https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/bilan-radiatif-terre1.xml

Travail à réaliser

3 activités partiellement indépendantes :

  • Construire la maquette de la maison et sa toiture (découpe laser, impression 3D, …)
  • Concevoir la motorisation sur le modèle volumique OnShape (Arduino UNO, servomoteur, …)
  • Mesurer les écarts d’apport énergétique et automatiser le pilotage (Arduino UNO, capteurs de température et de luminosité, …)

 

Simulation

Modèle Simscape

 

Maquette volumique

document OnShape

 

TP Arduino préalables (avec le kit personnel)

  • mettre en œuvre un capteur de température (LM35)
  • acquisition analogique avec un potentiomètre
  • piloter un servomoteur

 

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