Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Imaginer, concevoir, réaliser et exploiter des machines, des équipements et des procédés pour apporter une solution à un problème complexe de production, de conversion et de transmission d'énergie en intégrant les besoins, les contraintes, le contexte et les enjeux techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux.
• Identifier le problème complexe à résoudre et élaborer le cahier des charges en intégrant les besoins, les contraintes, le contexte et les enjeux techniques, économiques, sociétaux, éthiques et environnementaux.
• Concevoir et dimensionner des machines, des équipements ou des procédés de production, de conversion et de transmission d'énergie répondant au problème posé, en se basant sur l'état de la technique, une étude ou une modélisation ; les évaluer au regard des différents paramètres du cahier des charges.
• Mettre en oeuvre une solution choisie sous la forme d'un dessin, d'un schéma, d'un diagramme ou d'un plan conforme aux normes, d'un modèle, d'un prototype, d'un logiciel et/ou d'une maquette numérique.
• Intégrer la gestion rationnelle de l'énergie.
• Évaluer la démarche et les résultats en vue de l'adaptation ou de l'optimisation de la solution proposée.
• Mobiliser un ensemble structuré de connaissances et de compétences scientifiques et de techniques spécialisées permettant de répondre, avec expertise et adaptabilité, aux missions de l'ingénieur civil en génie de l'énergie, à finalité spécialisée en utilisation de l'énergie dans les villes et communautés.
• Maîtriser et mobiliser de manière appropriée les connaissances, modèles, méthodes et techniques liés aux sciences de l'ingénierie mécanique, électrique, chimique, des matériaux pour résoudre les problèmes liés à l'utilisation de l'énergie dans les villes et les communautés.
• Étudier un système à n'importe quelle échelle (bâtiment, quartier, ville, communauté), en évaluant de manière critique son utilisation de l'énergie en considérant les théories, les modèles et les approches méthodologiques, et en tenant compte des aspects multidisciplinaires tels que la performance environnementale et énergétique.
• Identifier et discuter des applications possibles des technologies nouvelles et émergentes dans le domaine de l'énergétique.

Acquis d'apprentissage de l'UE

dimensionner tout type de système de conditionnement d'air et de chauffage ; évaluer le bilan énergétique annuel d'un équipement particulier (ex: bâtiment); évaluer les transformations de l'air au sein d'une centrale de conditionnement d'air et dans un local;
Comprendre le fonctionnement de l'échangeur de chaleur, concevoir de nouveaux échangeurs de chaleur et déterminer les performances des échangeurs de chaleur existants.
Appréhender les problèmes et les applications des transferts simultanés de chaleur et de masse ;
Concevoir des échangeurs de chaleur à contact direct et indirect avec transfert simultané de chaleur et de masse ;
Analyser et concevoir des échangeurs de chaleur pour les applications HVAC (échangeurs de chaleur très compacts et efficaces pour l'échange gaz-gaz et gaz-liquide : types de régénérateurs à plaques, à tubes et rotatifs).
 

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

L'UE "Energy Efficiency in Buildings - Heat Exchangers" comporte deux AA: I-TRMI-024 Buildings: Energy efficiency and HVAC et I-TRMI-025 Heat Exchangers for HVAC. Ces enseignements spécifiques de la finalité "Utilisation de l'Energie dans les Villes et les Communautés" en Génie de l'Energie amènent progressivement les étudiants à appréhender des systèmes thermiques complets (une centrale de conditionnement d'air - AA Buildings: Energy efficiency and HVAC) ou plus complexes (AA Heat Exchangers for HVAC avec transferts de chaleur et de matière simultanés). Les notions vues dans le cadre de l'AA Heat Exchangers for HVAC sont articulées avec le contenu de l'AA Buildings: Energy efficiency and HVAC car les transferts de chaleur et de matière simultanés sont à considérer pour piloter/comprendre/dimensionner les transformations de l'air humide dans un système HVAC.
AA - Buildings: Energy efficiency and HVAC - Contenu: 
thermodynamique de l'air humide: diagramme psychrométrique; évaluation des besoins d'un bâtiment (conditions nominales hiver/été); systèmes de climatisation tout air neuf - gestion hiver/été - dimensionnement de la centrale de conditionnement; systèmes de climatisation air/eau - centrale de conditionnement et unités terminales - gestion hiver/été; dimensionnement des unités terminales (ventilo-convecteurs, poutres froides).
AA - Heat Exchangers for HVAC - Contenu : Échangeurs de chaleur avec transfert de masse : principes fondamentaux des phénomènes de transfert simultané de chaleur et de masse, application aux tours de refroidissement, condenseurs et récupérateurs de chaleur. Echangeurs de chaleur indirecte très compacts et efficaces pour les applications gaz-gaz et gaz-liquide.

Compétences préalables

Transfert de chaleur (UI-B3-IRCIVI-004-M et UI-B3-IRCIVI-407-M)

Type(s) et mode(s) d'évaluations Q2 pour l'UE

• Examen oral - En présentiel

Commentaire sur les évaluations Q2 de l'UE

Les deux AA composant l'UE font l'objet d'une évaluation orale et ces évaluations se déroulent la même demi-journée.
Chaque examen oral (1/2 heure) est précédé d'une préparation écrite (environ 1 heure).

Méthode de calcul de la note globale pour l'évaluation Q2 de l'UE

La note globale de l'UE est répartie de la manière suivante: 50% pour l'AA "Buildings: Energy efficiency and HVAC" et 50% pour l'AA "Heat Exchangers for HVAC". Pour l'AA "Buildings: Energy efficiency and HVAC", la note comprend 70% pour l'examen oral et 30% pour les rapports de laboratoire. Pour l'AA "Heat Exchangers for HVAC" la pondération est de 80% pour l'examen oral et 20% pour la note des travaux pratiques. 
Si la note d'une des 2 AA est inférieure à 7/20, la note globale de l'UE correspond à la plus petite des notes des 2 AA.

Type(s) et mode(s) d'évaluations Q3 pour l'UE

• Examen oral - En présentiel

Commentaire sur les évaluations Q3 de l'UE

La note globale de l'UE est répartie de la manière suivante: 50% pour l'AA "Buildings: Energy efficiency and HVAC" et 50% pour l'AA "Heat Exchangers for HVAC". Pour l'AA "Buildings: Energy efficiency and HVAC", la note comprend 70% pour l'examen oral et 30% pour les rapports de laboratoire. L'examen oral (1/2 heure) est précédé d'une préparation écrite. La note relative aux rapports de laboratoire est reportée de Q2 à Q3 si elle est supérieure à 10/20. Dans le cas contraire, une question supplémentaire est posée lors de l'examen oral. Pour l'AA "Heat Exchangers for HVAC" : Idem à l'évaluation Q1 : examen oral 1/2 heure (préparation écrite préalable) et report de la note de travaux pratiques, si supérieure à 10/20. Si inférieure à 10/20, question complémentaire à l'examen portant sur les travaux pratiques. Pondération : 80% pour l'examen et 20% pour la note des travaux pratiques. Les deux examens oraux se déroulent la même demi-journée.
Si la note d'une des 2 AA est inférieure à 7/20, la note globale de l'UE correspond à la plus petite des notes des 2 AA.

Méthode de calcul de la note globale pour l'évaluation Q3 de l'UE

La note globale de l'UE est répartie de la manière suivante: 50% pour l'AA "Buildings: Energy efficiency and HVAC" et 50% pour l'AA "Heat Exchangers for HVAC". Pour l'AA "Buildings: Energy efficiency and HVAC", la note comprend 70% pour l'examen oral et 30% pour les rapports de laboratoire. L'examen oral (1/2 heure) est précédé d'une préparation écrite. Pour l'AA "Heat Exchangers for HVAC" : Examen oral 1/2 heure (préparation écrite préalable d'environ 2 heures) et travaux pratiques cotés. Pondération : 80% pour l'examen oral et 20% pour la note des travaux pratiques. Les deux examens oraux se déroulent la même demi-journée.
Si la note d'une des 2 AA est inférieure à 7/20, la note globale de l'UE correspond à la plus petite des notes des 2 AA.