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batterie

Les panneaux photovoltaïques transforment l'énergie solaire en énergie électrique en utilisant les propriétés des matériaux semi-conducteurs.

Des batteries permettent d'emmagasiner cette énergie le jour pour la restituer la nuit.

• Expliquer comment connecter des panneaux photovoltaïques au réseau électrique domestique.
• Expliquer le rôle des batteries pour stocker l'énergie électrique.

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• Introduction du sujet

L’enseignant questionne les élèves sur leur consommation d’énergie électrique.

Quels sont les apparareils électriques que vous avez utilisés la journée d’hier ? (TV, radio, ordinateur, four, grille-pain, …). Combien de temps ont-ils fonctionné ? En déduire votre consommation quotidienne d’énergie électrique ?

D’où vient cette énergie ?

Quels sont les types d’énergie que vous connaissez ? Quelles différences faites-vous entre les énergies fossiles et les énergies renouvelables ?

Citer différentes sources d’énergie renouvelable (non fossiles). Quels sont leurs avantages et leurs inconvénients.

• Développement

Comment se manifeste l’énergie solaire sur la terre ? Lumière, chaleur.

Constater quelques actions de cette énergie solaire sur la terre. Ça brûle la peau, ça chauffe la matière.

Démarche d’investigation : l'enseignant détermine avec la classe une série d’expériences qui mettent en jeu l’énergie solaire. Utiliser l’énergie solaire pour chauffer l’eau de différents récipients par un jeu de miroirs qui concentrent les rayons du soleil, jouer sur la couleur des récipients, utiliser du papier aluminium, conclure sur les résultats d’expérimentation.

Connaissez vous quelques applications de l’énergie solaire? Four solaire, panneaux solaires, serre, calculatrice avec pile solaire.

Comment capter cette énergie solaire ?  Utilisation de surfaces noires, verre, panneaux solaires.

Lancer l’animation Énergie solaire, n’afficher aucune légende pour commencer.

C’est le jour. Décrire la scène. D’où vient l’énergie électrique de la maison ? 2 sources : le réseau de distribution et les panneaux photovoltaiques qui convertissent l’énergie solaire en électricité.

L’énergie issue des panneaux solaires peut elle être directement utilisée par les appareils électriques de la maison ? Non, l’électricité doit être alternative et non continue, d’où le rôle de l’onduleur.

Est-il possible de produire plus d'énergie électrique que nécéssaire? D’où vient-elle et dans quelles circonstances cela se produit-il ? Justifier le rôle des batteries. Le surplus ne peut provenir que de l’énergie solaire alors stoquée dans les batteries.

Afficher les légendes. Expliquer le rôle de chaque élément.

Basculer en mode nuit (cliquer sur l’icône correspondant). Qu’est ce qui a changé par rapport à la configuration précédente et pourquoi ? Il n’y a plus de soleil, ce sont les batteries qui fournissent l’électricité à la maison.

• Synthèse

Suggestion : Organiser avec la classe la visite d'une centrale solaire ou d’un site produisant de l’électricité à partir de l’énergie solaire.

Les élèves effectuent une recherche personnelle et réalisent une affiche sur le fonctionnement d’un panneau photovoltaïque avec ses avantages et ses inconvénients. Ils se questionnent sur la répartition de l’énergie solaire sur la terre. Quels sont les paramètres qui entrent en jeu? (position, changement de température, saison, nombre d’heure d’ensoleillement).