Université du Québec en Outaouais Département d'informatique et d'ingénierie
Sigle : GEN1683  Gr. 01
Titre : Énergies renouvelables
Session : Hiver 2017  Horaire et local
Professeur : Lesage, Frédéric
1. Description du cours paraissant à l'annuaire :

Objectifs

Au terme de cette activité, l’étudiant (e) sera en mesure : de comprendre les problématiques et les enjeux techniques spécifiques aux énergies renouvelables et la relation entre énergies vertes et développement durable.

Contenu

Introduction aux énergies renouvelables. Fondements scientifiques et techniques. Technologies énergétiques renouvelables et conventionnelles. Énergie solaire, spectre de radiation et variations saisonnières, effets thermiques et concentrateurs, cellules et systèmes photovoltaïques, tailles et performance. Énergie éolienne, modélisation de la ressource vent, turbines aérodynamiques, paramètres de conception et de contrôle, applications. Bioénergie, sources et applications, structures cellulaires et énergie, chimie de la digestion, déchets et technologies de conversion. Énergie hydraulique, ressource eau, ondes et énergie, installations hydroélectriques, rendement de la conversion énergétique.

2. Objectifs spécifiques du cours :
Le cours couvre 3 des 12 qualités requises des diplômés telles que définies dans les normes d'agrément des programmes de génie au Canada (http://www.engineerscanada.ca/fr/ressources-en-matiere-dagrement))

Qualité 1 : Connaissance en génie
Qualité 3 : Investigation
Qualité 7 : Communication

Les qualités 1, 3 et 7 sont mesurées dans ce cours pour fins de rétroaction.

Objectifs spécifiques Qualité Indicateurs Introduit Développé Appliqué
Connaissance, à un niveau universitaire des notions fondamentales de l'ingénierie, ainsi qu'une spécialisation en génie des énergies renouvelables propre au programme.
1
 4. Comprendre et appliquer les concepts de l'ingénierie propres au programme.
x
Capacité d'étudier des problèmes complexes dans le domaine des énergies renouvelable au moyen de méthodes d'expérimentation, de l'analyse des données et de la synthèse de l'interprétation afin de formuler des conclusions valides.
3
 3. Faire une analyse critique des résultats pour parvenir à des conclusions et en évaluer la validité.
x
Habileté à communiquer efficacement des concepts d'ingénierie dans le domaine des énergies renouvelables. L'étudiant aura acquis une habileté à communiquer les résultats d'une étude d'ingénierie rédigeant des rapports et en présentant des résultats dans le contexte d'un séminaire.
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 2. Rédiger des documents en respectant les règles de rédaction scientifique et technique.
x
3. Créer des figures et des tableaux en respectant les règles de rédaction scientifique et technique.
x
4. Faire des présentations claires et structurées en utilisant la terminologie technique appropriée, et adapter la formule selon l'auditoire.
x
3. Stratégies pédagogiques :
La formule pédagogique utilisée dans ce cours comprend les éléments suivants:
  1. Cours magistraux (une période de 3 heures par semaine).
  2. Problèmes à résoudre se rattachant au cours.
  3. Séances de travaux pratiques.
  4. Deux projets avec rapport et présentation orale.
  5. Deux examens.
4. Heures de disponibilité ou modalités pour rendez-vous :
Sur rendez-vous.
5. Plan détaillé du cours sur 15 semaines :
Semaine Thèmes Dates
1   
  • Présentation du plan de cours
  • Classification des éoliennes
  • Conversion de l'énergie mécanique en électricité
 09 jan. 2017 
2   
  • Générateur de turbine
  • Théorie idéalisée d'une éolienne
  • Mécanique d'une éolienne
 16 jan. 2017 
3   
  • Tension électrique par rapport à la vitesse du vent
  • Moment par rapport au courant de la turbine
 23 jan. 2017 
4   
  • Pompe centrifuge
  • Rendement énergétique
 30 jan. 2017 
5   
  • Stockage de l'énergie
  • Énergie solaire
  • Ondes électromagnétiques
  • Modèle diode d'une cellule photovoltaïque
 06 fév. 2017 
6    Présentations orales de rapport I (3 heures) 13 fév. 2017 
7    Examen de mi-session (3 heures)

Travail pratique 1 (23 février 2017)

 20 fév. 2017 
8    Semaine d'études 27 fév. 2017 
9   
  • Rendement énergétique
  • Caractéristiques électriques d'une cellule photovoltaïque
  • Effet de la température sur un panneau solaire
 06 mars 2017 
10   
  • Effet de l'ombrage sur un panneau solaire
  • Orientation des panneaux solaires
  • Panneaux solaires versus isolation
  • Suiveur de soleil

Travail pratique 2 (16 mars 2017)

 13 mars 2017 
11    Présentations orales de rapport II (3 heures)

Travail pratique 3 (23 mars 2017)

 20 mars 2017 
12   
  • Chaleur résiduelle
  • Effet Seebeck et effet Peltier isentropique thermiques
  • Effet Thomson

Travail pratique 4 (30 mars 2017)

 27 mars 2017 
13   
  • Rendement de l'effet thermoélectrique
  • Facteur de mérite
  • Énergie des courants, des vagues et des marées.

Travail pratique 2 (16 mars 2017)

 03 avr. 2017 
14    Examen final (3 heures) 10 avr. 2017 
15    Congé férié 17 avr. 2017 
6. Évaluation du cours :
Outils d'évaluation Pondération Indicateurs mesurés
Rapport I 20 % 7.2, 7.3, 7.4
Rapport II 20 % 7.2, 7.3, 7.4
Examen mi-session 20 % 1.4
Examen final 20 % 1.4
Travaux pratiques 20 % 3.3

Par indicateur mesuré, on entend qu'à la fin du cours, un niveau de performance (0, 1, 2, 3) est donné pour chaque indicateur et pour chaque étudiant selon la grille ci-dessous:

Indicateurs Niveau 0 Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3
1.4 - Comprendre et appliquer les concepts de l'ingénierie propres au programme. Moins de 52% Entre 52 % et 63 % Entre 64 % et 83 % Plus de 84 %
3.3 - Faire une analyse critique des résultats pour parvenir à des conclusions et en évaluer la validité. Analyse critique des résultats inadéquate ou inexistante Analyse critique des résultats acceptable, mais évaluation de leur validité inadéquate Analyse critique des résultats et évaluation de leur validité acceptables Analyse critique des résultats et évaluation de leur validité remarquables
7.2 - Rédiger des documents en respectant les règles de rédaction scientifique et technique. Rédaction inacceptable Rédaction acceptable, mais respect partiel des règles de rédaction Rédaction et respect des règles acceptables Rédaction et respect des règles remarquables
7.3 - Créer des figures et des tableaux respectant les règles de rédaction scientifique et technique. Création de figures et de tableaux inadéquate ou inexistante Création de figures et de tableaux acceptable, mais conformité aux règles insuffisante Création de figures et de tableaux conforme aux règles Création de figures et de tableaux remarquables
7.4 - Faire des présentations claires et structurées en utilisant la terminologie technique appropriée, et adapter la formule selon l'auditoire. Présentation inacceptable ou inexistante Présentation acceptable, mais usage de la terminologie et/ou adaptation à l'auditoire inadéquat Présentation, usage de la terminologie et adaptation à l'auditoire adéquats Présentation, usage de la terminologie et adaptation à l'auditoire remarquables
7. Politiques départementales et institutionnelles :
8. Principales références :
Manuels obligatoires:
  1. Tester, J.W., Drake, E.M., Driscoll, M.J., Golay, M. W., et Peters, W.A. (2012). Sustainable energy : Choosing among options. MIT Press.
  2. Everett, R., Boyle, G., Peake, S., et Ramage, J. (2012). Energy systems and sustainability : Power for a sustainable future. Oxford University Press.
  3. Shepherd, W., Shepherd, D.W. (2014). Energy studies 3rd Edition. Imperial College Press.
9. Page Web du cours :
https://moodle.uqo.ca