Nous avons étudié un système qui s’appelle la centrale houlomotrice. La centrale houlomotrice produit de l’électricité grâce à l’énergie mécanique des vagues et le redistribue dans un réseau de distribution par des câbles situés sur le sol marin. Ce système est très utilisé dans les zones côtières à forte agitation (beaucoup de vagues) comme la Bretagne ou d’autres régions du monde comme l’Australie. Contrairement au centrale nucléaire, la centrale houlomotrice est écologique, autonome et ne nuis pas a son environnement. Malgré tout ça la centrale à quelques contraintes, elle doit pouvoir résister aux intempéries, a la corrosion et au fouling. Si la centrale rencontre un problème au niveau du dispositif sous marin, une commande de besoin de maintenance va être envoyée au dispositif depuis le centre de commandes et si le résultat de la commande est positif, le dispositif va émerger pour faciliter la réparation ou maintenance.

FS : Fonction de service
CS: Contraintes

Voici une vidéo explicative de la centrale : https://www.youtube.com/watch?v=Z11mbfiC66o

Auteurs : DUMAN Inan et THOREAUX Nathan

Husquvarna Automower 430x

Fonctions de l’objet étudié

Nous avons fait une analyse fonctionnelle d’un aspirateur robot .

Une tondeuse autonome a les fonctions d’une tondeuse ordinaire (tondre l’herbe) mais d’une façon autonome (sans l’intervention de l’Homme). De plus, elle est moins bruyant qu’une tondeuse à moteur thermique.

Pour configurer la tondeuse autonome Husqvarna AUTOMOWER 430x, , cette dernière est équipé d’une interface avec des boutons et un écran LCD pour contrôler la tondeuse .

Représentation de l’interface de la tondeuse . Image provenant du manuel d’utilisation

Ces composants répondent à la fonction d’usage Comment contrôler la tondeuse ? , ce qui lui permettra de pouvoir être contrôlée sans smartphone , car elle peut aussi être contrôlée via un smartphone .

La prise pour recharger est située à l’avant , le robot se met dans une station de charge , qui lui sert également pour se repérer .

Pour avancer , le robot avance aléatoirement jusqu’à croiser un cable , qui lui indique la limite du terrain . il doit donc faire demi tour pour continuer , jusqu’à ce qu’il retourne sur la station de charge , soit car le délai pour tondre est terminée , soit car l’utilisateur a renvoyé le robot sur la base ( bouton PARK ou via son smartphone . )

Il est composé de lames , pour couper l’herbe, de capteurs divers pour voir si la tondeuse n’est pas levé (pour arrêter les lames) , pour voir si le câble est proche pour retourner a la base , etc …

Il possède également une puce GPS pour pouvoir être repéré via smartphone .

Et d’une puce internet pour pouvoir recevoir des instructions du smartphone .

L’appareil doit être également élégant pour attirer une clientèle , surtout vu le prix de plus de 3000€ .

L’herbe est coupée et non arraché, de manière homogène mais n’est pas récupérée par la tondeuse.

Concernant l’interface de la tondeuse , la solution technique est constituée de boutons poussoirs , ainsi qu’un écran LCD permettant l’acquisition d’information sur le choix de l’utilisateur (mode de fonctionnement) et d’informer l’utilisateur.

La fonction technique des capteurs est , eux , d’acquérir des informations sur l’environnement de la tondeuse (obstacle devant la tondeuse, soulèvement de la tondeuse) , les solutions étant des capteurs ultrasoniques .  

Le déplacement est assuré par des moteurs , la fonction technique est de générer une action mécanique pour déplacer le robot , la solution est 2 moteurs électriques .

L’alimentation est elle assuré par une batterie au lithium-ion , dont la fonction technique est d’alimenter en énergie électrique la tondeuse de manière autonome .

Son impact environnemental est relativement élevé , car même si la tondeuse fonctionne sur batterie , elle contient bien plus de composants électroniques, chère à produire et polluants , comme la batterie dont la fabrication est très polluante , et la coque est faite de pétrole , une ressource en voie d’extinction .

Système de coupe de la tondeuse Automower 430x

(source : Les Numériques )

Enfin , pour couper l’herbe , elle utilise des lames circulaires fonctionnant par inertie .

Sources additionnelles :

Application – AUTOMOWER CONNECT

https://www.youtube.com/watch?v=pADyVgU2EF4

Présentation et test – HUSQVARNA AUTOMOWER 330X

https://www.youtube.com/watch?v=RXfcSe0407A

https://www.youtube.com/watch?v=Dp_dW0ywveU

Présentation système de coupe

https://www.youtube.com/watch?v=qXknnKAbsDQ

Présentation système de recharge.

https://www.youtube.com/watch?v=px-ybuClf3A

Présentation global

Une centrale nucléaire à réacteur à eau pressurisé est une centrale qui produit de l’énergie grâce à de la vapeur d’eau, chauffé par de l’uranium enrichie, qui actionne une turbine, qui transmet l’énergie mécanique à un générateur, qui produit de l’électricité.

Fonctionnement général

Légende et source à préciser

Schéma de principe d’une centrale nucléaire REP. ( Wikipédia )

Analyse du besoin

          Fonction globale

La centrale nucléaire doit fournir de l’énergie sur un réseau électrique à partir d’uranium enrichi.

         Fonctions de service et contrainte

. Être proche de la mer ou d’un cour d’eau

. Avoir une enceinte de sécurité de 10 km

. Produire un maximum d’énergie avec un minimum d’uranium enrichie

. Respecter les normes de sécurité

. Produire le moins de déchet possible

. Respecter des normes de taux de radioactivité dans l’eau rejeté.

Analyse du système

       Fonctionnement, vu de l’utilisateur

Pour l’utilisateur ( EDF par exemple ) la centrale nucléaire produit de l’électricité pour la distribuer sur le réseau électrique.

      Matière d’œuvre et valeur ajoutée

La centrale nucléaire agit sur de l’eau, qu’elle transforme en vapeur grâce à de l’uranium enrichis.

      Flux

– Sur ce schéma fonctionnel on représente des flux d’informations (en rouge ici) et des flux d’énergie (en vert ici).

Quelques fonctions techniques et solutions techniques

       Mur d’enceinte

L’enceinte protectrice du noyau d’une centrale nucléaire est faite d’acier et de béton armé. Cette enceinte est construit pour éviter les fuites radioactive en cas d’accident tel que la fusion du noyau. Les nouveaux Réacteurs pressurisés européen (EPR) possède une enceinte de confinement composée de deux parois de béton: une paroi interne en béton précontraint ( technique de construction qui permet le renforcement du béton), recouverte d’une peau métallique coté intérieur et une paroi externe en béton armé, chacune de ces parois a une épaisseur de 1,3 mètre.

      Système de refroidissement

Lors de la sortie du deuxième circuit l’eau sous forme de vapeur traverse le circuits de refroidissement avant de retourné dans le deuxième. La vapeur passe par un condensateur qui transforme la vapeur en eau liquide. Se condensateur est composer d’un tuyaux qui ramène la vapeur d’eau et un autre tuyaux ,qui lui, vient pomper de l’eau froide dans une source (fleuves, rivière) et la fait passer dans le condensateur pour refroidir la vapeur. L’eau froide réchauffer par le condensateur est rejeté dans une cheminée avec un système aéroréfrigérants.

Vidéo EDF : https://www.youtube.com/watch?v=xp3KP1YPnqU

Analyse du capteur de chaleur

Il y a plusieurs types de sondes de chaleur aux niveaux du circuits primaire celle que l’on va étudier se situe aux niveaux entre le réacteur et le pressuriseur . C’est une sonde de type à temps rapide c’est à dire que le la prise et l’envoie de l’information se fait plus rapidement qu’une sonde standard ; Ce qui permet de mesurer avec beaucoup de précision les variation de température et régulé la pression en conséquence.

 Impact environnemental

Une centrale nucléaire rejette de nombreux déchets classifiés en plusieurs catégories :

• Les TFA, ou déchets très faiblement actifs, issus principalement de matériaux contaminés issus de démantèlement de centrale.

• Les déchets de classe A, ce sont des déchets à vie courte, avec une faible ou moyenne activités. Ils leurs faut 300 ans pour perdre leur radioactivité. Ils représentent environ 90 % des déchets produit en France. Ils sont compacté dans des fûts et stocké en surface.

• Les déchets de classe B et C, ce sont des déchets a vie longue avec une très haute radioactivité, il leurs faut plusieurs millier voir centaine de millier d’année pour la perdre. Ils sont enfoui sous une couche de bitume ou de verre. Ils représentent 10% du volume total de déchets.

De plus, les rejets liquides et gazeux autorisés contaminent les sols et les nappes phréatiques.

Cependant, une centrale nucléaire émet beaucoup moins de CO₂ que d’autre moyen de production non renouvelable. En effet elle produit 6 gramme de CO2 par KWh pour 978 pour le charbon.