Activité 2

Étiquettage environnemental et énergétique du vae

Objectifs
  • Calculer les émissions de gaz à effet de serre du vae en fonction de sa consommation énergétique.
  • Réaliser l'étiquette environnementale du vae afin de la comparer à celle d'une automobile.
Logiciels utilisés
Tacx Trainer, Interface Labview

 

  La première partie de cette activité nécessite d'utiliser le VAE et de réaliser un parcours donné tout en mesurant différentes grandeurs. Cela se fera à tour de rôle en présence du professeur. En attendant votre tour commencer la partie 2.

 

1. Consommation énergétique du vae

Nous voulons mesurer la consommation du vae sur un trajet de 5 km selon le profil suivant :

1.1 Mesure de l'énergie sur un trajet de 1 km

Afin de réduire le temps de pédalage, on divise le parcours par 5 (il faudra donc multiplier les résultats par 5) .

 Réaliser le trajet suivant (on se placera sur le petit pignon de la cassette arrière) :


 Q1-1. Mesurez l'énergie fournie par la batterie en montée et celle consommée (stockée) pendant la descente :

 

Énergie fournie par la batterie (Wh)

                               

Énergie consommée (stockée) par la batterie (Wh)

 

 Mesures sur le trajet de 1 km

 

1.2 Mesure de l'énergie sur un trajet de 5 km

Q1-2. En déduire par extrapolation, l'énergie électrique consommée par le vae sur le trajet complet :

Énergie fournie par la batterie (Wh)

                               

Énergie consommée (stockée) par la batterie (Wh)

 

Énergie électrique consommée par le vae (Wh)

 

 Mesures sur le trajet de 5 km

 

1.3 Calcul de l'énergie nécessaire pour la recharge de la batterie

La batterie est rechargée sur le réseau électrique via un chargeur.

Q1-3. Le chargeur lors de son utilisation a un rendement de 90%. Calculer dans ces conditions l'énergie que doit fournir le réseau de distribution pour recharger la batterie pour un trajet de 5 km :

Énergie fournie par le réseau de distribution (Wh)

                               

 

 2. Calcul des émissions de gaz à effet de serre du vae

2.1 Production de l'énergie en France lors de la recharge de la batterie

 Pour la suite des calculs, on considère que la batterie du vélo est rechargée la veille à 19h00.

Rendez-vous sur le site du Réseau de Transport d'Électricité français RTE :

 Q2-1. À partir des informations disponibles sur le site RTE, déterminez quelle était la puissance totale produite en énergie électrique au niveau national lors du rechargement de la batterie :

Puissance électrique totale produite à l'heure du rechargement (MW)

                               

 Q2-2. Indiquez lors du rechargement la part de production de chaque filière :

Fioul et moyens de pointe (MW)

 

Charbon (MW)

 

Gaz (MW)

 

Nucléaire (MW)

 
Éolien (MW)  
Hydraulique (MW)  
Solaire (MW)  
Bioénergies (MW)  

 

2.2 Émissions de CO2 en France lors de la recharge de la batterie

 Q2-3. Toujours à partir du site RTE, déterminez le taux d'émission de gaz à effet de serre au niveau national lors du rechargement de la batterie :

Émissions de CO2 en France le ....................... à ..........h......... (g/kW.h)

 

 


  Pour poursuivre vous devez avoir réalisé les mesures sur le VAE.


 2.3 Émissions de CO2 du vae

Q2-4. À partir de l'énergie nécessaire au rechargement de la batterie et du taux d'émission de CO2, déterminez l'émission de CO2 du vae lors du trajet de 5 km.

Émissions de CO2 du vae pour le trajet de 5 km (g de CO2)

 

 

 

 
Q2-5. En déduire le taux d'émission de CO2 du vae par kilomètre parcouru :
 

Taux d'émission du vae par km (gramme de C02 par km)

 

 

 

 
Q2-6. Positionnez sur l'échelle d'émission de CO2 ci-dessous le vae :
 
 
3. Estimation de la consommation d'énergie en litres d'équivalent essence
 
Un vélo électrique tout comme une voiture électrique ne consomme pas d'essence ni de gasoil, mais ce n'est pas pour autant qu'il ne consomme pas d'énergie. En Suisse la DETEC propose de revoir le classement des véhicules et de considérer la consommation en litre d'équivalent essence pour pouvoir comparer véhicule électrique et véhicule à essence.
 
 

 Q3-1. En vous basant sur l'énergie nécessaire pour réaliser le trajet de 5 km, calculer la consommation du vae en litres d'équivalent essence pour 100 km :

Énergie fournie par le réseau de distribution pour recharger la batterie sur un trajet de 5 km (W.h) question 1.3

                               

Énergie fournie par le réseau de distribution pour recharger la batterie sur un trajet de 100 km (W.h)

 

Consommation en litres équivalent essence pour 100 km (l éq essence)

 

 

Équivalence entre énergies

1 litre d'essence = 34,66 MJ = 9,63 kW.h

1 litre de gasoil = 38,68 MJ = 10,74 kW.h

 

 4. Réalisation de l'étiquette environnementale

 Vous pouvez maintenant réaliser l'étiquette environnementale telle qu'elle existe pour un véhicule à moteur thermique.

Q4-1. Complétez l'étiquette environnementale du vae :

 5. Comparaison du vae et de la voiture d'un point de vue énergétique, environnemental et économique

 Nous allons déterminer les économies réalisées si un salarié décidait d'utiliser le vae à la place de son véhicule. Le salarié dispose d'un modèle récent de voiture à faible consommation/émission, par exemple une 207 en version essence.

 

 

 

 

 

 

5.1 Calcul de la distance

Le trajet domicile/travail du salarié est de 5 km aller. Il réalise ce trajet 5 jours par semaine et 45 semaines par an.

Q5-1. Calculez la distance totale annuelle effectuée sur le trajet domicile/travail :

Distance totale annuelle parcourue (km)

 

 

 5.2 Bilan du point de vue des émissions de gaz à effet de serre

Q5-2. Calculez les émissions de CO2 sur l'année pour les deux types de véhicules ainsi que l'économie réalisée :

Émission de CO2 du vae (kg de CO2/an)

                               

Émission de CO2 de la 207 (kg de CO2/an)

 

Économie d'émission de CO2 par (kg)

 

 

5.3 Bilan du point de vue de la consommation énergétique

Q5-3. Calculez les consommations de carburant sur l'année pour les deux types de véhicules ainsi que l'économie réalisée :

Consommation vae (l éq essence/an)

                               

Consommation d'essence de la 207 (l/an)

 

Économie de carburant (l/an)

 

 

5.3 Bilan du point de vue économique

Q5-4. Grâce à une recherche Internet relevez le prix moyen de l'essence (SP95) dans votre région et le prix moyen TTC de l'électricité (tarif bleu, puissance souscrite 3 kVA). Calculez alors le coût du transport sur l'année pour les deux types de véhicule ainsi que l'économie réalisée :

Coût de l'utilisation du vae (€/an)

                               

Coût de l'utilisation de la 207 (€/an)

 

Économie (€/an)

 

 

5.4 Conclusion

Q5-5. Conclure sur les bénéfices de l'utilisation du vae à la place d'un véhicule automobile récent. Quels sont les bénéfices sociaux ou sociétaux de l'utilisation du vae à la place de l'automobile classique ?

 Q5-6. Quel(s) reproche(s) pourrait-on faire à cette comparaison ?

Régi par la licence Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike 3.0 License