sujet épreuve U21 BAC PRO TMSEC septembre 2015

Baccalauréat Professionnel TECHNICIEN DE MAINTENANCE
DES SYSTÈMES ÉNERGÉTIQUES
ET CLIMATIQUES
Session 2015
DOSSIER SUJET
« Étude d'une exploitation thermique de
bureaux »
|Les situations professionnelles |Temps |Page |
| |conseil| |
| |lé | |
| |Production d'eau glacée |45 min |2/4 |
|S1 | | | |
| | Hydraulique |40 min |2/4 |
|S2 | | | |
| |Régulation |35 min |3/4 |
|S3 | | | |
| |Climatisation |40 min |3/4 |
|S4 | | | |
|S5 |Chauffage |35 min |4/4 |
|S6 |Isolation thermique |45 min |4/4 |
Sous-épreuve E.21 - Unité U.21 S1 / Production d'eau glacée
Mise en situation : Un groupe de production d'eau glacée défaillant doit être remplacé. À la
livraison du groupe de remplacement, il vous est demandé de contrôler et
vérifier si les sécurités fonctionnent.
Vous effectuerez un contrôle des performances à partir des relevés.
Données complémentaires : Données thermodynamiques : . Température de départ d'eau glacée : 6°C
. Température de retour d'eau glacée : 12°C
. Température de sortie d'eau condenseur : 48°C
. Température d'entrée d'eau du condenseur : 35°C
. Haute Pression (lue au manomètre) : 17 B
. Basse Pression (lue au manomètre) : 1,8 B Relevés de température :
. Écart de température entre la température de changement
d'état du R134A et la température de production d'eau :
- côté eau glacée : 8K
- côté eau chaude : 10K
. Surchauffe au bulbe du détendeur : 7K
. Surchauffe du tube d'aspiration : 10K
. Désurchauffe HP: 15K
. Sous-refroidissement : 5K Puissance thermodynamique du compresseur : 45 kW |Questions |Réponse sur |Critères |
| | |d'évaluation |
| | | |
|1) À l'aide du DT4 p. 4/13 qui détaille le | |Le tableau est |
|groupe de production d'eau glacée, compléter |DR1 p. 2/8 |renseigné sans |
|le tableau du document réponse N°1 en | |erreur ni omission. |
|indiquant le nom et la fonction de chaque | | |
|élément représenté. | | |
| | | |
|2) Compléter le tableau du document réponse | |Le tableau est |
|N°2 en établissant la liste exhaustive des | |renseigné sans |
|dispositifs qui empêchent le gel de |DR1 p. 2/8 |erreur ni omission. |
|l'échangeur, présents sur le groupe détaillé | | |
|du DT4 | | |
|p. 4/13. | | |
| | | |
|3) En utilisant les données thermodynamiques | |Le tracé est juste. |
| | |Le tableau est |
|ci-dessus, tracer sur le diagramme enthalpique|DR1 p. 3/8 |renseigné sans |
|DR1 p. 3/8 le cycle frigorifique de ce groupe | |erreur ni omission. |
|de production d'eau glacée, puis compléter le | |Le débit est juste. |
|tableau des relevés et calculer le débit | | |
|massique de fluide frigorigène. | | |
S2 / Hydraulique
Mise en situation : L'échangeur de production ECS du schéma SG2 DT2 p. 3/13 doit être démonté
et déplacé pour l'agencement de la chaufferie. Ces raccordements doivent
être ainsi modifiés et rallongés. Il vous est demandé d'étudier le côté
primaire de l'échangeur, de calculer les pertes de charges du nouveau
circuit simplifié du DT5 p. 5/13 et de déterminer la vanne trois voies. Données complémentaires :
. Débit : 18 m3 / h
. Longueur du circuit primaire en DN 65 : 45 m
. Perte de charge vanne d'équilibrage : 0,04 mce
. Perte de charge du filtre : 0,06 mce
. Perte de charge bouteille de disconnection : 0,1 mce
. Schéma simplifié du nouveau circuit primaire de l'échangeur ECS :
DT5 p. 5/13
. Abaque des pertes de charges régulières du tube d'acier : DT5 p. 5
/13
. Abaque de choix des vannes trois voies : DT5 p. 6/13
. Vitesse dans les tuyauteries en chaufferie v= 1.5 m/s |Questions |Réponses sur |Critères d'évaluation|
|Surligner en bleu la partie du tronçon « à | | |
|débit variable » piloté par la vanne trois voies, |DR2 p. 4/8 | |
|et en rouge la partie du tronçon à débit constant.| |Le tracé est juste et|
| | |sans erreur. |
| |DR2 p. 4/8 | |
|Déterminer les pertes de charge linéaires du | |Les pertes de charges|
|circuit à débit variable : J en mce | |linéaires sont |
| |DR2 p. 4/8 |justes. |
|Déterminer les pertes de charges singulières en | | |
|mce de ce circuit en considérant qu'elles sont | |Les pertes de charges|
|égales à 20 % des pertes de charges linéaires |DR2 p. 4/8 |singulières sont |
| | |justes. |
|Déterminer les pertes de charge totales (Pc débit | | |
|variable en mce et en kpa. | |Les pertes de charges|
| |DR2 p. 4/8 |totales sont exactes.|
|Choisir la vanne trois voies pour ce circuit. | | |
| |DR2 p. 4/8 | |
|Vérifier l'autorité « a » de la V3V ainsi obtenue | |Le choix est sans |
|et commenter ce résultat sachant que : | |erreur. |
|a = (P V3V / ((Pc débit variable + (P V3V) | |La vérification et le|
| | |commentaire sont |
| | |justes et sans |
| | |omission. |
S3 / Régulation climatique Mise en situation : - On vous charge d'installer un nouveau système de régulation de la
température de l'eau sur l'un des aéroréfrigérants en terrasse (voir
schéma SG1). Le régulateur MSR 3100 est du type « à étages » et
permettra de faire fonctionner les trois ventilateurs de
l'aéroréfrigérant, en fonction de la température de retour d'eau.
- Vous devrez donc adapter le câblage de puissance et commande des trois
ventilateurs triphasés à ce régulateur, et représenter le diagramme
séquentiel de régulation afin de paramétrer le régulateur.
Données complémentaires : . Diagramme séquentiel :
. Consigne : 35 °C ;
. Zone neutre 1er ventilateur : 2K ; différentiel XD1 du 1er
ventilateur 4K
. Zone neutre 2eme ventilateur 1K ; XD2 ventilo N°2 : 3K
. Zone neutre 3eme ventilateur 1K : XD3 ventilo N°3 : 3,5K |Questions |Réponse sur |Critères d'évaluation |
| | | |
|En vous aidant du DT6 p. 6/13, sur lequel| |Le schéma est juste et |
|est représentée la commande de |DR3 p. 5/8 |sans omission. |
|4 compresseurs en cascade, adapter et | | |
|compléter le schéma de commande du | | |
|régulateur des ventilateurs de | | |
|l'aéroréfrigérant. | | |
| | | |
|Sur le canevas du DR3 p. 5/8, tracer le | |Le diagramme est sans |
|diagramme séquentiel de fonctionnement des |DR3 p. 5/8 |erreur ni omission. |
|trois ventilateurs en fonction de la | | |
|température de retour d'eau. | | |
S4 / Climatisation Mise en situation :
Vous êtes chargé de vérifier les conditions de fonctionnement de la CTA en
hiver, afin d'en effectuer la maintenance.
Données complémentaires :
. Conditions du local (L) : 22°C / 50% HR
. Conditions entrée