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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 19 sur 29 Durée : 4heures
DOCUMENTATION TECHNIQUE : DT06
Détermination du volume de stockage solaire Vst Dimensionnement du volume de stockage solaire :
Avec : Bp : besoin par jour en litres Tes : température de l'eau de puisage en °C Tef : température moyenne de l'eau froide entrant dans le ballon en °C Tst : température moyenne de l'eau de stockage en °C k : coefficient de sécurité tenant compte de la couverture des autres besoins
Etablissement de santé / résidence pour personnes âgées : Les besoins en ECS : 60 litres / jour par lit.
kTefTst
TefTesBpVst
)(
)(
Modèle atlantic Guillot Corhydro 1000 TB
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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 21 sur 29 Durée : 4heures
DOCUMENTATION TECHNIQUE : DT08 Données pour le dimensionnement du vase d’expansion
− Altitude H des capteurs solaires : 3 mètres (dénivelée entre le haut du capteur et le milieu du vase
d’expansion) − Concentration en Monopropylène glycol (MPG) : 40% − Masse volumique du fluide à 120 °C 3 − Masse volumique du fluide à 10 °C 3 − Masse volumique du fluide à − 15 °C 3 − Contenance spécifique des capteurs solaires : 1,83 l / capteur − Longueur totales des tuyauteries (aller et retour) : 35 m − Diamètres des tuyaux : 60,3 × 3,25 − Volume de fluide dans l’échangeur à plaques : 10 litres − Température de remplissage : 10 °C − Pression minimale en haut des capteurs : Pmin = 0,5 bar − Pression de vaporisation du fluide à 120°C : 0,973 bar, pour une teneur en glycol de 40% − Volume de réserve minimal souhaitable : 3l. − Pression de gonflage initial du vase
onvaporisatig PPHP ++= min10 en bar
− Pression finale de fonctionnement
soupapef PP ×= 9,0 − Volume utile du vase d’expansion Vut
réserveconexcapteursut VVVVV +++×= 1,1 − Volume de contraction du fluide Vcon correspond à la diminution de l’eau glycolée contenue dans
l’installation lorsque la température passe de la température de remplissage à la température minimale de l’installation
− Volume nominal Vn du vase
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−
+×=
gf
futn PP
PVV
1
− Pression de remplissage
( )réserveconn
réserveconngremp VVV
VVVPP
−−
+×+×=
1
Document Flamco
Type Capacité (litres)
Press. de gonfl.
(bar)
Dimensions Raccord (M) Ø
(mm) H
(mm) Flexcon Solar 18 18 2,5 328 308 3/4" Flexcon Solar 25 25 2,5 358 359 3/4" Flexcon Solar 35 35 2,5 396 435 3/4" Flexcon Solar 50 50 2,5 435 492 3/4" Flexcon Solar 80 80 2,5 519 540 3/4"
Flexcon Solar 110 110 3,0 484 784 1" Flexcon Solar 140 140 3,0 484 950 1" Flexcon Solar 200 200 3,0 600 960 1" Flexcon Solar 300 300 3,0 600 1330 1" Flexcon Solar 425 425 3,0 790 1180 1" Flexcon Solar 600 600 3,0 790 1540 1"
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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 22 sur 29 Durée : 4heures
DOCUMENTATION TECHNIQUE : DT09 Détermination de l’efficacité saisonnière ESEER
Document CIAT Évolution de la charge thermique saisonnière
Les conditions de calcul de l’ESEER pour les groupes de production d’eau glacée à condensation par air sont les suivantes pour une température de sortie d’eau constante :
ESEER = A x EER100% + B x EER75% + C x EER50% + D x EER25%
Charge thermique Température entrée
d’air condenseur
Efficacité énergétique Coefficient de pondération
100 % 35°C EER100% A = 3% 75 % 30°C EER75% B = 33 % 50 % 25°C EER50% C = 41 % 25 % 20°C EER25% D = 23 %
L’ESEER est la moyenne des efficacités énergétiques (EER) aux différentes conditions de fonctionnement pondérées du temps de fonctionnement.
Charge thermique
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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 22 sur 29 Durée : 4heures
DOCUMENTATION TECHNIQUE : DT09 Détermination de l’efficacité saisonnière ESEER
Document CIAT Évolution de la charge thermique saisonnière
Les conditions de calcul de l’ESEER pour les groupes de production d’eau glacée à condensation par air sont les suivantes pour une température de sortie d’eau constante :
ESEER = A x EER100% + B x EER75% + C x EER50% + D x EER25%
Charge thermique Température entrée
d’air condenseur
Efficacité énergétique Coefficient de pondération
100 % 35°C EER100% A = 3% 75 % 30°C EER75% B = 33 % 50 % 25°C EER50% C = 41 % 25 % 20°C EER25% D = 23 %
L’ESEER est la moyenne des efficacités énergétiques (EER) aux différentes conditions de fonctionnement pondérées du temps de fonctionnement.
Charge thermique
Concours externe CAPLP Génie civil option ETERepère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème techniqueDurée : 4heures
DOCUMENT TECHNIQUE Efficacité de l’échangeur à plaques selon norme EN 308
DOCUMENT TECHNIQUE
Facteurs d’émission CO(gCO2eq/kWh)
Combustibles
Electricité (chauffage)Fioul lourd Fioul domestiqueGPLGaz naturelBois énergie
E
ffic
acit
é %
Concours externe CAPLP Génie civil option ETE
Epreuve d’analyse d’un problème technique
DOCUMENT TECHNIQUE DT10 Efficacité de l’échangeur à plaques selon norme EN 308
DOCUMENT TECHNIQUE DT11
Facteurs d’émission CO2 des combustibles courantseq/kWh) selon la Base Carbone de l’ADEME
Combustibles Émissionsdirectes
Electricité (chauffage) 180 283
Fioul domestique 272 233 204 18,8
Session 2016
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Efficacité de l’échangeur à plaques selon norme EN 308Document Aldes
des combustibles courantsselon la Base Carbone de l’ADEME
(Suivi, s’il y a lieu, du nom d’épouse) Nom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
Prénom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
N° d’inscription : $$$$$$$$$$ Né(e) le : $$/$$/$$$$
$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$
(Le numéro est celui qui figure sur la convocation ou la feuille d’émargement)
Modèle ENSD ©NEOPTEC
Concours Section/Option Epreuve Matière
EFE GCE 1
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DOCUMENTS RÉPONSESDR01 - DR02 - DR03
E
Con
cour
s ext
erne
CA
PLP
Gén
ie c
ivil
optio
n E
TE
Se
ssio
n 20
16
Rep
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épre
uve
Epre
uve
d’an
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robl
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tech
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ge 2
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RE
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E DR01
– S
chém
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stal
latio
n
++
Ø10
1.6
x 3.
6
323.9 x 7.1
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
++
++
++
+
++
CTA Ø101.6 x 3.6
ECS
th
Ø10
1.6
x 3.
6 ECH
1
Pom
pe à
chal
eur
425
litre
s1.
5bar
RADIATEURS ESTØ76.1 x 3.2
RADIATEURSOUEST
Ø76.1 x 3.2
Col
lect
eur Ø
168.
3 x
4.5
166
kW
ATTENTE EXTENSIONFACADE SUD Ø50 - 60
ATTENTE EXTENSION FACADENORD Ø50 - 60
Ø50
- 60
th
th
Ø101.6 x 3.6
Ø10
1.6
x 3.
6 Ø101.6 x 3.6
Tam
pon
750l
Col
lect
eur Ø
193.
7 x
5.4
ECH
3
ECH
2
Ø50 - 60
Ø108 x 3.6
Ø10
1.6
x 3.
6
Ø10
1.6
x 3.
2
DN
80
Ø10
1.6
x 3.
2
th
PLANCHERSCHAUFFANTS / RAFRAICHISSANTS
Cha
udiè
re à
cond
ensa
tion
450
kW
Gaz
140
litre
s1.
5bar
110
litre
s1.
5bar
KR2
KR1
Vers
EC
S so
laire
1
2
34
V2V-B
V2V-A
V2V-C
8
56
7
PLANCHERCHAUFFANT.Ø101.6 x 8.6
V2V-D
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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 25 sur 29 Durée : 4heures
DOCUMENT REPONSE DR02 Fonctionnement des composants de l’installation
Température extérieure
-15°C < θext < 0°C 0°C < θext < 22°C θext > 27°C
Chaudière à condensation
Pompe à chaleur
Pompe 1 M A A
Pompe 2 A M M
Pompe 3
Pompe 4
Pompe 5 M M A
Pompe 6
Pompe 7
Pompe 8
Jeu de vannes V2V -A F O F
Jeu de vannes V2V -B
Jeu de vannes V2V -C
V2V -D
Légende des modes de fonctionnement: − pour chaudière et pompes : M (marche) ou A (arrêt) − pour la PAC : Mode chaud ou Mode froid ou A (arrêt) − pour Jeux vannes 2 voies : O (ouvertes) ou F (fermées)
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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 26 sur 29 Durée : 4heures
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30
40
50
60
70
80
90
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
Rend
emen
t %
(Tm -‐ Text) [K]
Capteur plan
DOCUMENT REPONSE DR03 Courbe des rendements des capteurs solaires
Capteur plan SV2A
Capteur sous vide SP2A
(Tm – Text) [K] Rendement % Rendement %
120 4,6
80 35,3
60 48,5
30 65,5
0 79,3
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(Suivi, s’il y a lieu, du nom d’épouse) Nom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
Prénom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
N° d’inscription : $$$$$$$$$$ Né(e) le : $$/$$/$$$$
$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$
(Le numéro est celui qui figure sur la convocation ou la feuille d’émargement)
Modèle ENSD ©NEOPTEC
Concours Section/Option Epreuve Matière
EFE GCE 1
Tournez la page S.V.P.
DOCUMENTS RÉPONSESDR04 - DR05 - DR06
F
Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 26 sur 29 Durée : 4heures
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Rend
emen
t %
(Tm -‐ Text) [K]
Capteur plan
DOCUMENT REPONSE DR03 Courbe des rendements des capteurs solaires
Capteur plan SV2A
Capteur sous vide SP2A
(Tm – Text) [K] Rendement % Rendement %
120 4,6
80 35,3
60 48,5
30 65,5
0 79,3
Con
cour
s ext
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CA
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Gén
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Rep
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NS
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D
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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve d’analyse d’un problème technique Page 28 sur 29 Durée : 4heures
DOCUMENTATION REPONSE DR05
Question 3.4 Question 3.9 Calcul de l’efficacité saisonnière à charge thermique partielle de la PAC réversible selon le mode de calcul établi par EUROVENT. Performances à charge thermique partielle :
Charge (%) Température d’air (°C)
Puissance frigorifique
en kW
Puissance absorbée
en kW EER
100 35 190 69,5
75 30 41
50 25 25
25 20 11,12 Efficacité saisonnière ESEER :
Points Pression absolue
[bar]
Température [°C]
Volume spécifique
[m3/kg]
Enthalpie [kJ/kg]
Entropie [kJ/kg.K]
1 : entrée compresseur
2th : sortie théorique
compresseur
2r : sortie réelle compresseur
3 : sortie condenseur
4 : entrée détendeur
5 : entrée évaporateur
ESEER =
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Concours externe CAPLP Génie civil option ETE Session 2016 Repère épreuve Epreuve de synthèse Page 29 sur 29 Durée : 4heures
DO
CU
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NTA
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Dia
gram
me
de l’
air h
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e
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