CAPET Externe - SII - 2022 - Option ingénierie électrique - Épreuve écrite disciplinaire

CAPET concours externe

Section : Sciences Industrielles de l’Ingénieur
Épreuve d'admissibilité
Option ingénierie électrique

Support de l'épreuve : un réseau de chaleur urbain

Contexte et présentation du sujet

Le chauffage représente 66 % des consommations énergétiques d’un foyer et la production d’eau chaude sanitaire 11 %. Le choix du système de chauffage et d’eau chaude est donc très important pour ne pas pénaliser le budget des ménages mais également pour offrir un confort optimal. Les rendements des appareils se sont beaucoup améliorés. Le gaz, le fioul et l’électricité ne sont plus les seules énergies disponibles pour se chauffer et produire de l’eau chaude. Les systèmes utilisant les énergies renouvelables sont de plus en plus performants, souvent plus économiques et toujours plus écologiques (source : Ademe).

Dans le sujet proposé le chauffage urbain s’appuie sur le principe de cogénération. Cela consiste à produire en même temps et dans la même installation de l'énergie thermique à flamme et de l'énergie mécanique. La chaleur est utilisée pour le chauffage et la production d'eau chaude. L'énergie mécanique est convertie en énergie électrique grâce à un alternateur.

Présentation du support d’étude

Le sujet se base sur l’étude du principe d’un réseau de chaleur urbain permettant le chauffage collectif à l’échelle d’une grande ville européenne ou d’un quartier.

Problématique générale

Comment fabriquer et transporter de la vapeur au sein d’un réseau de chaleur en toute sécurité tout en respectant les engagements des plans Climat ?

Travail demandé

Ce sujet comporte 5 parties indépendantes abordant les problématiques suivantes :

• Partie A : comment améliorer le rendement lors de la production d’électricité ?
• Partie B : comment transporter la chaleur en toute sécurité et réduire les pertes thermiques ?
• Partie C : comment s’assurer que l’intervention d’un technicien de maintenance s’effectue en toute sécurité dans les postes de purge ?
• Partie D : comment alimenter en énergie électrique les systèmes de surveillance dans les postes de purge et comment opérer cette surveillance pour permettre une purge correcte ?
• Partie E : comment envoyer les données sur les paramètres du réseau en minimisant la consommation de l’énergie électrique ?